Informácie

7.3: Svalová kontrakcia a lokomócia - Biológia

7.3: Svalová kontrakcia a lokomócia - Biológia


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Zručnosti na rozvoj

  • Klasifikujte rôzne typy svalových tkanív
  • Vysvetlite úlohu svalov pri lokomócii

Svalové bunky sú špecializované na kontrakciu. Svaly umožňujú pohyby, ako je chôdza, a tiež uľahčujú telesné procesy, ako je dýchanie a trávenie. Telo obsahuje tri typy svalového tkaniva: kostrový sval, srdcový sval a hladký sval (obrázok ( PageIndex {1} )).

Tkanivo kostrového svalstva tvorí kostrové svalstvo, ktoré sa prichytáva o kosti alebo kožu a riadi pohyb a akýkoľvek pohyb, ktorý je možné vedome ovládať. Pretože sa dá ovládať myšlienkou, kostrový sval sa tiež nazýva dobrovoľný sval. Kostrové svaly sú dlhé a valcového vzhľadu; pri pohľade pod mikroskopom má tkanivo kostrového svalstva pruhovaný alebo pruhovaný vzhľad. Prúžky sú spôsobené pravidelným usporiadaním kontraktilných bielkovín (aktín a myozín). Actin je globulárny kontraktilný proteín, ktorý interaguje s myozínom za účelom svalovej kontrakcie. Kostrový sval má tiež viacero jadier prítomných v jednej bunke.

Tkanivo hladkého svalstva sa vyskytuje v stenách dutých orgánov, ako sú črevá, žalúdok a močový mechúr, a okolo priechodov, akými sú dýchacie cesty a cievy. Hladký sval nemá žiadne ryhy, nie je pod dobrovoľnou kontrolou, má iba jedno jadro na bunku, je zúžený na oboch koncoch a nazýva sa nedobrovoľný sval.

Tkanivo srdcového svalu sa nachádza iba v srdci a srdcové kontrakcie pumpujú krv do celého tela a udržiavajú krvný tlak. Rovnako ako kostrový sval, srdcový sval je pruhovaný, ale na rozdiel od kostrového svalu nemôže byť srdcový sval vedome kontrolovaný a nazýva sa nedobrovoľný sval. Má jedno jadro na bunku, je rozvetvené a vyznačuje sa prítomnosťou interkalovaných diskov.

Štruktúra svalových vlákien

Každé vlákno kostrového svalstva je bunkou kostrového svalstva. Tieto bunky sú neuveriteľne veľké s priemerom až 100 µm a dĺžkou až 30 cm. Plazmatická membrána vlákna kostrového svalstva sa nazýva sarkolema. Sarkolemma je miesto vedenia akčného potenciálu, ktoré spúšťa svalové kontrakcie. V každom svalovom vlákne sú myofibrily - dlhé valcovité štruktúry, ktoré ležia rovnobežne so svalovým vláknom. Myofibrily prechádzajú celou dĺžkou svalového vlákna, a pretože majú priemer iba približne 1,2 µm, v jednom svalovom vlákne sa nachádzajú stovky až tisíce. Na svojich koncoch sa prichytia k sarkolemme, takže keď sa myofibrily skracujú, celá svalová bunka sa stiahne (obrázok ( PageIndex {2} )).

Prúžkovaný vzhľad tkaniva kostrového svalstva je výsledkom opakujúcich sa pásov proteínov aktínu a myozínu, ktoré sú prítomné pozdĺž dĺžky myofibríl. Tmavé pásy A a svetlé pásy I sa opakujú pozdĺž myofibríl a usporiadanie myofibríl v bunke spôsobuje, že celá bunka vyzerá pruhovaná alebo pásiková.

Každý I pás má hustú čiaru prebiehajúcu zvisle stredom, ktorá sa nazýva Z disk alebo Z čiara. Disky Z označujú hranicu jednotiek nazývaných sarkoméry, čo sú funkčné jednotky kostrového svalstva. Jedna sarkoméra je priestor medzi dvoma po sebe idúcimi diskami Z a obsahuje jeden celý pás A a dve polovice pásma I, jednu na každej strane pásma A. Myofibril je zložený z mnohých sarkomérov prebiehajúcich po jeho dĺžke a keď sa sarkoméry individuálne sťahujú, myofibrily a svalové bunky sa skracujú (obrázok ( PageIndex {3} )).

Myofibrily sa skladajú z menších štruktúr nazývaných myofilamenty. Existujú dva hlavné typy vlákien: hrubé vlákna a tenké vlákna; každý má iné zloženie a umiestnenie. Hrubé vlákna sa vyskytujú iba v A páse myofibrilu. Tenké vlákna sa prichytávajú k proteínu v Z disku, ktorý sa nazýva alfa-aktinín, a vyskytujú sa po celej dĺžke I pásu a čiastočne v A pásme. Oblasť, v ktorej sa prekrývajú hrubé a tenké vlákna, má hustý vzhľad, pretože medzi vláknami je malý priestor. Tenké vlákna nezasahujú úplne do pásov A a ponechávajú strednú oblasť pásu A, ktorá obsahuje iba hrubé vlákna. Táto stredná oblasť pásma A vyzerá o niečo ľahšie ako zvyšok pásma A a nazýva sa zóna H. Stred zóny H má zvislú čiaru nazývanú čiara M, v ktorej pomocné proteíny držia pohromade hrubé vlákna. Disk Z aj línia M držia myofilamenty na mieste, aby sa zachovalo štruktúrne usporiadanie a vrstvenie myofibrilu. Myofibrily sú navzájom spojené medziľahlými alebo desminovými vláknami, ktoré sa prichytávajú k disku Z.

Hrubé a tenké vlákna sa skladajú z bielkovín. Hrubé vlákna sa skladajú z proteínu myozínu. Chvost molekuly myozínu sa spája s inými molekulami myozínu a tvorí centrálnu oblasť hrubého vlákna v blízkosti línie M, zatiaľ čo hlavy sa zarovnávajú na oboch stranách hrubého vlákna, kde sa tenké vlákna prekrývajú. Primárnou zložkou tenkých vlákien je aktínový proteín. Dve ďalšie zložky tenkého vlákna sú tropomyozín a troponín. Aktín má väzbové miesta na prichytenie myozínu. Pramene tropomyozínu blokujú väzbové miesta a predchádzajú interakcii aktin -myozín, keď sú svaly v pokoji. Troponín pozostáva z troch globulárnych podjednotiek. Jedna podjednotka sa viaže na tropomyozín, jedna podjednotka sa viaže na aktín a jedna podjednotka viaže Ca2+ ióny.

Odkaz na Učenie

Pozrite si túto animáciu znázorňujúcu organizáciu svalových vlákien.

Model kontrakcie posuvného vlákna

Aby sa svalová bunka stiahla, sarkoméra sa musí skrátiť. Hrubé a tenké vlákna - súčasti sarkomerov - sa však neskrátia. Namiesto toho sa skĺznu jeden po druhom, čo spôsobí skrátenie sarkoméry, zatiaľ čo vlákna zostanú rovnako dlhé. Teória posuvného vlákna svalovej kontrakcie bola vyvinutá tak, aby vyhovovala rozdielom pozorovaným v menovaných pásoch na sarkomére pri rôznych stupňoch svalovej kontrakcie a relaxácie. Mechanizmus kontrakcie je väzba myozínu na aktín, čím sa vytvárajú krížové mostíky, ktoré generujú pohyb vlákna (obrázok (PageIndex{4})).

Keď sa sarkoméra skráti, niektoré oblasti sa skrátia, zatiaľ čo iné zostanú rovnako dlhé. Sarkomera je definovaná ako vzdialenosť medzi dvoma po sebe nasledujúcimi Z kotúčmi alebo Z čiarami; keď sa sval stiahne, vzdialenosť medzi diskami Z sa zníži. Zóna H – centrálna oblasť zóny A – obsahuje iba hrubé vlákna a počas kontrakcie sa skracuje. Pás I obsahuje len tenké vlákna a tiež sa skracuje. Pás A sa neskráti - zostáva rovnako dlhý - ale pásy A rôznych sarkomér sa počas kontrakcie priblížia k sebe a nakoniec zmiznú. Tenké vlákna sú ťahané hrubými vláknami smerom k stredu sarkoméry, kým sa kotúče Z nedostanú k hrubým vláknam. Zóna prekrývania, v ktorej tenké vlákna a hrubé vlákna zaberajú rovnakú oblasť, sa zvyšuje, keď sa tenké vlákna pohybujú dovnútra.

ATP a svalová kontrakcia

K pohybu svalov dochádza, keď sa myozínové hlavy viažu na aktín a ťahajú aktín dovnútra. Táto akcia vyžaduje energiu, ktorú poskytuje ATP. Myozín sa viaže na aktín na väzbovom mieste na globulárnom aktínovom proteíne. Myozín má ďalšie väzbové miesto pre ATP, v ktorom enzymatická aktivita hydrolyzuje ATP na ADP, čím sa uvoľňuje molekula anorganického fosfátu a energia.

Väzba ATP spôsobuje, že myozín uvoľňuje aktín, čo umožňuje, aby sa aktín a myozín od seba oddelili. Potom, čo sa to stane, novo viazaný ATP sa prevedie na ADP a anorganický fosfát, Pi. Enzým na väzobnom mieste na myozíne sa nazýva ATPáza. Energia uvoľnená počas hydrolýzy ATP mení uhol hlavy myozínu do „natiahnutej“ polohy. Myozínová hlava je potom v pozícii pre ďalší pohyb, má potenciálnu energiu, ale ADP a Pi sú stále pripojené. Ak sú väzbové miesta pre aktín zakryté a nedostupné, myozín zostane vo vysokoenergetickej konfigurácii s hydrolyzovaným ATP, ale stále je pripojený.

Ak sú miesta viažuce aktín odkryté, vytvorí sa krížový mostík; to znamená, že myozínová hlava presahuje vzdialenosť medzi molekulami aktínu a myozínu. Pi sa potom uvoľní, čo umožní myozínu vynaložiť uloženú energiu ako konformačnú zmenu. Myozínová hlava sa pohybuje k línii M a ťahá aktín spolu s ňou. Pri vyťahovaní aktínu sa vlákna pohybujú približne 10 nm smerom k čiare M. Tento pohyb sa nazýva silový zdvih, pretože je to krok, pri ktorom vzniká sila. Keď je aktín ťahaný smerom k línii M, sarkoméra sa skracuje a sval sa sťahuje.

Keď je myozínová hlava „natiahnutá“, obsahuje energiu a je vo vysokoenergetickej konfigurácii. Táto energia sa vynakladá, keď sa myozínová hlava pohybuje pri silovom zdvihu; na konci silového zdvihu je myozínová hlava v nízkoenergetickej polohe. Po silovom zdvihu sa ADP uvoľní; vytvorený krížový mostík je však stále na svojom mieste a aktín a myozín sú spolu viazané. ATP sa potom môže prichytiť k myozínu, čo umožňuje znova začať cyklus krížového mostíka a môže dôjsť k ďalšiemu sťahovaniu svalov (obrázok ( PageIndex {5} )).

Odkaz na Učenie

Pozrite si toto video, ktoré vysvetľuje, ako je signalizovaná svalová kontrakcia.

Art Connection

Ktoré z nasledujúcich tvrdení o svalovej kontrakcii je pravdivé?

  1. Silový zdvih nastáva, keď je ATP hydrolyzovaný na ADP a fosfát.
  2. K silovému zdvihu dochádza vtedy, keď sa ADP a fosfát disociujú z hlavy myozínu.
  3. K silovému zdvihu dochádza vtedy, keď sa ADP a fosfát disociujú z aktívneho miesta aktínu.
  4. Silový zdvih nastáva, keď Ca2+ viaže vápnikovú hlavu.

Odkaz na Učenie

Pozrite sa na túto animáciu kontrakcie svalov krížového mostíka.

Regulačné proteíny

Keď je sval v pokojovom stave, aktin a myozín sa oddelia. Aby sa aktín neviazal na aktívne miesto na myozíne, regulačné proteíny blokujú väzbové miesta pre molekuly. Tropomyozín blokuje väzbové miesta myozínu na aktínových molekulách, zabraňuje tvorbe krížového mostíka a zabraňuje kontrakcii vo svale bez nervového vstupu. Troponín sa viaže na tropomyozín a pomáha ho umiestniť na molekulu aktínu; viaže aj vápenaté ióny.

Aby sa umožnila svalová kontrakcia, tropomyozín musí zmeniť konformáciu, odkryť miesto viažuce myozín na molekule aktínu a umožniť vytvorenie krížového mostíka. To sa môže stať iba v prítomnosti vápnika, ktorý sa v sarkoplazme udržiava v extrémne nízkych koncentráciách. Ióny vápnika, ak sú prítomné, sa viažu na troponín, čo spôsobuje konformačné zmeny v troponíne, ktoré umožňujú tropomyozínu vzdialiť sa od väzbových miest myozínu na aktíne. Po odstránení tropomyozínu sa medzi aktínom a myozínom môže vytvoriť krížový mostík, ktorý spustí kontrakciu. Cyklistika cez most pokračuje až do Ca2+ ióny a ATP už nie sú k dispozícii a tropomyozín opäť pokrýva väzbové miesta na aktíne.

Vzrušenie – kontrakcia

Spojenie excitácia-kontrakcia je spojenie (transdukcia) medzi akčným potenciálom generovaným v sarkoléme a začiatkom svalovej kontrakcie. Spúšťačom uvoľňovania vápnika zo sarkoplazmatického retikula do sarkoplazmy je nervový signál. Každé vlákno kostrového svalstva je ovládané motorickým neurónom, ktorý prenáša signály z mozgu alebo miechy do svalu. Oblasť sarkolemmy na svalovom vlákne, ktorá interaguje s neurónom, sa nazýva koncová doska motora. Koniec axónu neurónu sa nazýva synaptický terminál a v skutočnosti sa nedotýka motorickej koncovej dosky. Malý priestor nazývaný synaptická štrbina oddeľuje synaptický terminál od koncovej dosky motora. Elektrické signály sa šíria pozdĺž axónu neurónu, ktorý sa vetví cez sval a spája sa s jednotlivými svalovými vláknami v neuromuskulárnom spojení.

Schopnosť buniek elektricky komunikovať vyžaduje, aby bunky vynaložili energiu na vytvorenie elektrického gradientu cez membrány svojich buniek. Tento gradient náboja nesú ióny, ktoré sú rozdielne rozložené po membráne. Každý ión má elektrický vplyv a koncentračný vplyv. Rovnako ako sa mlieko nakoniec zmieša s kávou bez potreby miešania, ióny sa distribuujú rovnomerne, ak je to povolené. V takom prípade sa nesmú vrátiť do rovnomerne zmiešaného stavu.

Sodno-draselná ATPáza využíva bunkovú energiu na pohyb K+ ióny vo vnútri bunky a Na+ ióny vonku. Toto samo o sebe akumuluje malý elektrický náboj, ale veľký koncentračný gradient. Existuje veľa K+ v cele a veľa Na+ mimo bunky. Draslík je schopný opustiť bunku cez K+ kanály, ktoré sú otvorené 90% času, a to aj robí. Avšak Na+ kanály sú zriedka otvorené, takže Na+ zostáva mimo celu. Keď K+ opúšťa bunku a dodržiava jej koncentračný gradient, ktorý za sebou efektívne zanecháva negatívny náboj. V pokoji teda existuje veľký koncentračný gradient Na+ vstúpiť do bunky a v bunke sa hromadia negatívne náboje. Toto je pokojový membránový potenciál. Potenciál v tomto kontexte znamená oddelenie elektrického náboja, ktorý je schopný vykonávať prácu. Meria sa vo voltoch, rovnako ako batéria. Transmembránový potenciál je však podstatne menší (0,07 V); preto je malá hodnota vyjadrená ako milivolty (mV) alebo 70 mV. Pretože je vnútro bunky v porovnaní s vonkajším priestorom negatívne, znamienko mínus znamená prebytok negatívnych nábojov vo vnútri bunky, –70 mV.

Ak udalosť zmení permeabilitu membrány na Na+ ióny, vstúpia do bunky. To zmení napätie. Ide o elektrický dej nazývaný akčný potenciál, ktorý možno použiť ako bunkový signál. Komunikácia medzi nervami a svalmi prebieha prostredníctvom neurotransmiterov. Akčné potenciály neurónov spôsobujú uvoľnenie neurotransmiterov zo synaptického terminálu do synaptickej štrbiny, kde potom môžu difundovať cez synaptickú štrbinu a viazať sa na molekulu receptora na koncovej doske motora. Motorická koncová doska má spojovacie záhyby - záhyby v sarkoléme, ktoré vytvárajú veľkú povrchovú plochu pre neurotransmiter, ktorý sa môže viazať na receptory. Receptory sú vlastne sodíkové kanály, ktoré sa otvárajú, aby umožnili priechod Na+ do bunky, keď prijmú signál neurotransmitera.

Acetylcholín (ACh) je neurotransmiter uvoľňovaný motorickými neurónmi, ktorý sa viaže na receptory v koncovej doske motora. K uvoľneniu neurotransmitera dochádza, keď akčný potenciál cestuje po axóne motorického neurónu, čo má za následok zmenenú priepustnosť synaptickej koncovej membrány a príliv vápnika. Ca2+ ióny umožňujú pohybu synaptických vezikúl k presynaptickej membráne (na neuróne) a jej väzbe a uvoľňujú neurotransmiter z vezikúl do synaptickej štrbiny. Akonáhle je ACh uvoľnený synaptickým terminálom, difunduje cez synaptickú štrbinu k koncovej doske motora, kde sa viaže s ACh receptormi. Keď sa neurotransmiter viaže, tieto iónové kanály sa otvoria a Na+ ióny prechádzajú membránou do svalovej bunky. Tým sa zníži rozdiel napätia medzi vnútornou a vonkajšou stranou článku, ktorý sa nazýva depolarizácia. Pretože sa ACh viaže na koncovú dosku motora, táto depolarizácia sa nazýva potenciál koncovej dosky. Depolarizácia sa potom šíri pozdĺž sarkolemy a vytvára akčný potenciál, pretože sodíkové kanály susediace s počiatočným miestom depolarizácie snímajú zmenu napätia a otvárajú sa. Akčný potenciál sa pohybuje naprieč celou bunkou a vytvára vlnu depolarizácie.

ACh sa štiepi enzýmom acetylcholínesteráza (AChE) na acetyl a cholín. AChE sídli v synaptickej štrbine a rozkladá ACh tak, aby nezostal viazaný na receptory ACh, čo by spôsobilo nežiaduce predĺžené svalové kontrakcie (obrázok ( PageIndex {6} )).

Art Connection

Smrteľný nervový plyn Sarin nevratne inhibuje acetycholínesterázu. Aký vplyv by mal Sarin na svalovú kontrakciu?

Po depolarizácii sa membrána vráti do pokojového stavu. Toto sa nazýva repolarizácia, počas ktorej sa sodíkové kanály riadené napätím uzatvoria. Draselné kanály pokračujú v 90% vodivosti. Pretože plazmatická membrána sodno-draselná ATPáza vždy transportuje ióny, obnoví sa pokojový stav (záporne nabitý vo vnútri vzhľadom na vonkajšok). Obdobie bezprostredne nasledujúce po prenose impulzu v nervu alebo svale, v ktorom neurón alebo svalová bunka obnoví svoju schopnosť prenášať ďalší impulz, sa nazýva refraktérne obdobie. Počas refraktérneho obdobia membrána nemôže vytvárať ďalší akčný potenciál. Refraktérna perióda umožňuje iónovým kanálom citlivým na napätie vrátiť sa do svojich pokojových konfigurácií. ATPáza sodíka a draslíka nepretržite pohybuje Na+ späť z cely a K+ späť do cely a K+ vyteká a zanechá za sebou záporný náboj. Membrána sa veľmi rýchlo repolarizuje, takže môže byť opäť depolarizovaná.

Kontrola svalového napätia

Neurálna kontrola iniciuje tvorbu krížových mostíkov aktin-myozín, čo vedie k skráteniu sarkoméry zapojenému do svalovej kontrakcie. Tieto kontrakcie siahajú od svalového vlákna cez spojivové tkanivo, aby ťahali kosti, čo spôsobuje pohyb kostry. Ťah, ktorý sval vyvíja, sa nazýva napätie a sila, ktorú toto napätie vytvára, sa môže líšiť. To umožňuje rovnakým svalom pohybovať veľmi ľahkými predmetmi a veľmi ťažkými predmetmi. V jednotlivých svalových vláknach závisí množstvo vytvoreného napätia od plochy prierezu svalového vlákna a frekvencie nervovej stimulácie.

Počet krížových mostíkov vytvorených medzi aktínom a myozínom určuje množstvo napätia, ktoré môže svalové vlákno vyvolať. Krížové mostíky sa môžu vytvárať len tam, kde sa prekrývajú hrubé a tenké vlákna, čo umožňuje myozínu viazať sa na aktín. Ak sa vytvorí viac krížových mostíkov, viac myozínu bude ťahať aktín a vytvorí sa väčšie napätie.

Ideálna dĺžka sarkoméry pri produkcii maximálneho napätia nastáva vtedy, keď sa hrubé a tenké vlákna prekrývajú v najväčšej miere. Ak je sarkoméra v pokoji natiahnutá cez ideálnu pokojovú dĺžku, hrubé a tenké vlákna sa neprekrývajú v najväčšej miere a môže sa vytvoriť menej priečnych mostíkov. Výsledkom je, že menej myozínových hláv ťahá za aktín a vzniká menšie napätie. Pri skracovaní sarkoméry sa zóna prekrývania zmenšuje, pretože tenké vlákna dosahujú H zónu, ktorá je zložená z myozínových chvostov. Pretože sú to myozínové hlavy, ktoré tvoria krížové mostíky, aktín sa v tejto zóne neviaže na myozín, čím sa zníži napätie produkované týmto myofibrom. Ak sa sarkoméra skráti ešte viac, tenké vlákna sa začnú navzájom prekrývať, čím sa ešte viac zníži tvorba krížových mostíkov a vznikne ešte menšie napätie. Naopak, ak je sarkoméra natiahnutá do bodu, v ktorom sa hrubé a tenké vlákna vôbec neprekrývajú, nevytvoria sa žiadne priečne mostíky a nevytvára sa žiadne napätie. Toto množstvo naťahovania sa zvyčajne nevyskytuje, pretože prídavné proteíny, vnútorné senzorické nervy a spojivové tkanivo sú v rozpore s extrémnym naťahovaním.

Primárnou premennou určujúcou produkciu sily je počet svalových vlákien vo svale, ktoré prijímajú akčný potenciál od neurónu, ktorý toto vlákno riadi. Pri použití bicepsov na vyzdvihnutie ceruzky motorická kôra mozgu signalizuje iba niekoľko neurónov bicepsu a reaguje len niekoľko myofibrov. U stavovcov každé myofibre reaguje úplne, ak je stimulované. Keď vezmete do ruky klavír, motorická kôra signalizuje všetky neuróny v bicepsoch a zúčastňuje sa každé svalové vlákno. To sa blíži maximálnej sile, ktorú sval dokáže vyvinúť. Ako už bolo spomenuté vyššie, zvýšenie frekvencie akčných potenciálov (počet signálov za sekundu) môže zvýšiť silu o niečo viac, pretože tropomyozín je zaplavený vápnikom.

Zhrnutie

Telo obsahuje tri typy svalového tkaniva: kostrový sval, srdcový sval a hladký sval. Svalová kontrakcia nastáva, keď sa sarkoméry skracujú, keď sa hrubé a tenké filamenty posúvajú po sebe, čo sa nazýva model sťahovania svalových vlákien. ATP poskytuje energiu na vytváranie priečnych mostov a kĺzanie vlákien. Regulačné proteíny, ako je troponín a tropomyozín, riadia tvorbu krížových mostíkov. Spojenie excitácia -kontrakcia prenáša elektrický signál neurónu prostredníctvom acetylcholínu na elektrický signál na svalovej membráne, ktorý iniciuje produkciu sily. Počet stiahnutých svalových vlákien určuje, akú silu vyvinie celý sval.

Umelecké prepojenia

[link] Ktoré z nasledujúcich tvrdení o svalovej kontrakcii je pravdivé?

  1. Silový zdvih nastáva, keď je ATP hydrolyzovaný na ADP a fosfát.
  2. K silovému zdvihu dochádza vtedy, keď sa ADP a fosfát disociujú z hlavy myozínu.
  3. K silovému zdvihu dochádza vtedy, keď sa ADP a fosfát disociujú z aktívneho miesta aktínu.
  4. K silovému zdvihu dôjde, keď Ca2+ viaže vápnikovú hlavu.

[odkaz] B

[odkaz] Smrteľný nervový plyn Sarin nevratne inhibuje acetycholínesterázu. Aký vplyv by mal Sarin na svalové kontrakcie?

[odkaz] V prítomnosti Sarina sa acetycholín zo synapsie neodstraňuje, čo má za následok nepretržitú stimuláciu svalovej plazmatickej membrány. Najprv je svalová aktivita intenzívna a nekontrolovaná, ale gradienty iónov sa rozptýlia, takže elektrické signály v T-tubuloch už nie sú možné. Výsledkom je paralýza, ktorá vedie k smrti zadusením.

Kontrolné otázky

V uvoľnenom svale je miesto viažuce myozín na aktíne blokované ________.

  1. titín
  2. troponín
  3. myoglobín
  4. tropomyozín

D

Bunková membrána svalového vlákna sa nazýva ________.

  1. myofibril
  2. sarkolema
  3. sarkoplazma
  4. myofilament

B

Sval sa uvoľní, ak nepríde nový nervový signál. Neurotransmiter z predchádzajúcej stimulácie je však stále prítomný v synapsii. Aktivita ________ pomáha odstraňovať tento neurotransmiter.

  1. myozín
  2. akčný potenciál
  3. tropomyozín
  4. acetylcholínesterázy

D

Schopnosť svalu vytvárať napätie ihneď po stimulácii závisí od:

  1. interakcia myozínu s líniou M.
  2. prekrývanie myozínu a aktínu
  3. aktínové prílohy k línii Z
  4. žiadny z vyššie uvedených

D

Voľná ​​odpoveď

Ako by boli ovplyvnené svalové kontrakcie, keby bol ATP úplne vyčerpaný vo svalovom vlákne?

Pretože ATP je potrebný na to, aby sa myozín uvoľnil z aktínu, svaly zostanú pevne stiahnuté, kým nebude k dispozícii viac ATP na uvoľnenie krížového mostíka myozínu. To je dôvod, prečo mŕtve stavovce podstupujú rigor mortis.

Aké faktory prispievajú k množstvu napätia produkovaného v jednotlivých svalových vláknach?

Plocha prierezu, dĺžka svalového vlákna v pokoji a frekvencia nervovej stimulácie.

Aký vplyv bude mať nízka hladina vápnika v krvi na neuróny? Aký vplyv bude mať nízky obsah vápnika v krvi na kostrové svaly?

Neuróny nebudú schopné uvoľniť neurotransmiter bez vápnika. Kostrové svaly majú uložený vápnik a nepotrebujú ho zvonku.

Glosár

aktin
globulárny kontraktilný proteín, ktorý interaguje s myozínom pri svalovej kontrakcii
acetylcholínesterázy
(AChE) enzým, ktorý štiepi ACh na acetyl a cholín
srdcový sval
tkanivo svalové tkanivo nachádzajúce sa iba v srdci; srdcové kontrakcie pumpujú krv do celého tela a udržujú krvný tlak
koncová doska motora
sarkolema svalového vlákna, ktoré interaguje s neurónom
myofibrila
dlhé valcovité štruktúry, ktoré ležia rovnobežne so svalovým vláknom
myofilament
malé štruktúry, ktoré tvoria myofibrily
myozín
kontraktilný proteín, ktorý interaguje s aktínom kvôli kontrakcii svalov
sarkolema
plazmatická membrána vlákna kostrového svalstva
sarkoméra
funkčná jednotka kostrového svalstva
tkanivo kostrového svalstva
vytvára kostrové svaly, ktoré sa prichytávajú o kosti a riadia pohyb a akýkoľvek pohyb, ktorý je možné vedome ovládať
hladký sval
tkanivo sa vyskytuje v stenách dutých orgánov, ako sú črevá, žalúdok a močový mechúr, a okolo priechodov, akými sú dýchací trakt a krvné cievy
hrubé vlákno
skupina molekúl myozínu
tenké vlákno
dva polyméry aktínu navinuté spolu s tropomyozínom a troponínom
tropomyozín
pôsobí tak, že blokuje myozínové väzbové miesta na molekulách aktínu, bráni tvorbe krížových mostíkov a bráni kontrakcii, kým sval neprijme neurónový signál
troponín
viaže sa na tropomyozín a pomáha ho umiestniť na molekulu aktínu a tiež viaže ióny vápnika


Pozri si video: 3D vizualizácia gastrointestinálneho traktu (November 2022).