Химический состав мышц - Химический состав мышц
В мышечной ткани взрослого человека 72 -- 80% воды, 16 -- 21% белка, 3 -- 4% небелковых веществ: углеводов, липидов, экстрактивных азотсодержащих веществ, солей органических и неорганических кислот и других химических соединений.
Белки. Основными функциями мышечных белков: структурная, регуляторная (билкиензимы) и сократительная. В мышечной ткани различают следующие белки:
Белки мышц различаются растворимостью в воде и солевых растворах.
Белки сарколеммы: липопротеины, коллаген и эластин. Они нерастворимы в воде, обеспечивают эластичность, прочность и избирательную проницаемость сарколеммы для ионов и других веществ. При мышечного сокращения эластин и коллаген формируют в сарколемму упругие силы, которые при расслаблении возвращают мышечную клетку к предыдущей формы и размера.
Белки саркоплазмы растворимые в воде и слабых солевых растворах. Их разделяют на альбумины и глобулины. Альбумины основном представлены ферментами гликолиза, КФК, глобулины -- ферментами и запасными белками, которые во время тренировки способны превращаться в сократительные белки миофибрилл. К саркоплазматического белкам относят также хромопротеины миоглобин, который депонирует кислород в мышечной ткани.
Белки ядер экстрагируют из мышечной ткани щелочными растворами, относятся к нуклеопротеидов, участвуют в сохранении и реализации генетической информации.
Белки митохондрий представлены ферментами цикла лимонной кислоты, дыхательной цепи, окисления жирных кислот.
Белки миофибрилл -- это сократительные белки: миозин, актин, актомиозин. Они растворяются в солевых растворах с высокой ионной силой. В группу миофибриллярных белкам относят также регуляторные белки -- тропомиозин, тропонин, б и вактинины, которые создают единый комплекс с актомиозин. Все вышеназванные белки участвуют в мышечном сокращении.
Миозин -- фибриллярный сократительный белок мышц, доля которого составляет 55% общего количества всех мышечных белков. Он образует толстые протофибрилл -- миофиламенты -- путем соединения большого числа определенным образом ориентированных в пространстве молекул миозина. В молекуле миозина различают сильно вытянутую в длину фибриллярную часть и глобулярную "головку". Фибриллярная часть миозина имеет двуспиральной структуру. Молекула миозина скадаеться из шести субъединиц: двух тяжелых полипептидных цепей и четырех легких, расположенных в глобулярных головке.
Тяжелые цепи образуют длинную закрученную бспираль -- "хвост" молекулы. Конец каждого тяжелой цепи вместе с легкими цепями образует глобулу -- головку молекулы, способную соединяться с актином.
Фибриллярная часть миозина с помощью слабых связей образует толстые протофибрилл. Стержни молекул спонтанно взаимодействуют между собой "конец в конец", "бок о бок", при этом головки остаются свободными.
Легкие цепи миозина, образуют головку, гетерогенные по составу, их емкость зависит от вида животных и типа мышц. На "головке" молекулы миозина расположены:
- -- Актинзвьязувальний центр -- обеспечивает взаимодействие с актиновыми филаментами; -- Активный центр фермента АТФазы -- за счет него миозин гидролизует АТФ:
АТФ + Н2О > АДФ + Фн.
Миозин вместе с другими аминокислотами содержит много остатков цистеина, глаутамату, лизина, лейцина. Цистеин -- донор свободных сульфгидрильных групп (SH), которые участвуют в формировании головок миозина. В пространстве между головками к молекуле миозина с помощью ионов Mg + + прикреплены ионы АТФ, которые в состоянии покоя заряжены отрицательно (АТФ2).
При мышечного сокращения миозин выполняет две функции:
- 1. Сократительной -- образует с молекулами актина актомиозиновий комплекс, способный выполнять механическую работу. 2. Регуляторную -- регулирует расщепление АТФ посредством миозиновои АТФазы. Благодаря этому химическая энергия АТФ трансформируется в механическую работу мышц.
Актин образует тонкие протофибрилл, существует в двух, способных переходить друг в друга, формах: глобулярный (Gактин) и фибриллярный (Fактин). Молекула Gактину состоит из одной полипептидной цепи, содержащий 374 аминокислотные остатки. При мышечного сокращения при наличии К + и Mg + + происходит Нековалентные полимеризация Gактину и он превращается в нерастворимый Fактин. Последний легко присоединяется к миозина. Волокна Fактину похожи на две нити ожерелья, закрученные одна вокруг другой.
Обе формы актина ферментативно неактивны. Каждая молекула Gактину связывает один ион Са + +, что участвует в инициации мышечного сокращения. Кроме того, Gактин связывает одну молекулу АТФ или АДФ. Зьязування АТФ из Gактином сопровождается его полимеризацией и образованием Fактину и одновременным расщеплением АТФ:
N (GактинАТФ) > (GактинАДФ) + Fактин + nФн
Fактин стимулирует АТФазу миозина, создает движущую силу для процесса сокращения. В состоянии покоя активные центры актина содержат отрицательно заряженные ионы АДФ. В покое миозин и актин между собой не взаимодействуют.
Актомиозин образуется при соединении миозина с Fактином. Молярное соотношение актин: миозин в составе актомиозинового комплекса 1:1. Нить Fактину способна связывать большое количество молекул миозина. Актомиозиновий комплекс диссоциирует при наличии АТФ и ионов Mg2 +. Актомиозину присуща АТФазная активность, которая отличается от такой миозина:
- -- Ферменты имеют разные оптимальные значения рН; -- Энзим актомиозин активируется ионами Mg2 + и ингибируется этилендиаминтетраацетата (ЭДТА) и АТФ; -- АТФазная активность миозина ингибируется ионами Mg2 +, активируется ЭДТА, НЕ ингибируется АТФ; -- АТФазная активность миозина значительно возрастает при наличии Fактину.
Внутри миофибриллы молекулы миозина и актина расположены в определенном порядке: толстые протофибрилл сортируются и свободно лежат в матриксе миофибриллы, многократно повторяясь по ее длине.
Внутри толстых нитей есть небольшое вздутие в обе стороны, от которого расположены головки миозина, содержащих сульфгидрильные группы. Концы толстых нитей с обеих сторон заходят в зону тонких нитей на 1/3 их длины. Тонкие нити также лежат сортируются, многократно повторяясь по длине миофибриллы, однако посередине они пересечены мембраной (Z), что соединяет их между собой и прикреплена с обеих сторон до оболочки миофибриллы. Расстояние между двумя ближайшими мембранами -- это саркомер).
Тропомиозин и тропонин -- водорастворимые фибриллярные белки с регуляторными функциями. Особенно много их в гладких мышцах. При отсутствии ионов кальция они блокируют связывание миозина с актином.
Тропомиозин (Тм) -- фибриллярный белок актиновых нити, состоящий из двух бспиралей и имеет вид стержня длиной 40 нм, что обвивает актиновые нити. В тонкой нити на одну молекулу тропомиозином приходится семь молекул Gактину. Тропомиозин располагается в желобках между двумя спиралями Gактину. Тропомиозин соединяется "конец в конец" в непрерывную цепочку. Молекула тропомиозином закрывает активные центры связывания на поверхности глобул актина. На концах каждой молекулы тропомиозином расположены белки тропонинов системы, характерна только для поперечнополосатых мышц. На долю тропомиозином приходится 4 -- 7% всех белков миофибрилл.
Тропонин (Тн) -- это глобулярный белок, доля которого в скелетных мышцах составляет около 2% от всех миофибриллярных белков. Он располагается на тропомиозином с равными промежутками, длина которых равна длине молекулы тропомиозином. Тропомиозин состоит из трех субъединиц:
ТнI (ингибирующее) -- ингибиторная субъединица (ложный ингибитор). Он создает пространственную препятствие мешает взаимодействия актина с миозином в момент, когда тропонин С связан с Са + +. мышечный белок сокращение
ТНС (кальцийзвьязувальний) -- Са + + связывающий протеин вроде кальмодулина. Он связывает четыре ионы кальция. При наличии кальция меняется конформация тропонина С, что приводит к изменению положения тропонина Т относительно актина, в результате чего открывается центр взаимодействия актина с миозином.
ТНТ (тропомиозинзвьязувальний) обеспечивает связь тропонина с тропомиозином. Через ТНТ конфирмацийни изменения тропонина передаются на тропомиозин.
Тропонин, соединяясь с тропомиозином, образует тропомиозинового комплекс, который прикрепляется к актиновых филаментов и предоставляет актомиозину скелетных мышц чувствительность к ионам Са + +.
Таким образом, тонкий филамент миофибриллы поперечно мышц состоит из Fактину, тропомиозином, трех тропонинов компонентов -- ТНС, тные, ТНТ28).
Кроме белков, в состав мышц входят азотистые небелковые вещества, безазотистые органические вещества и минеральные соли.
Похожие статьи
-
Органические вещества. - Химический состав клетки
Клетки содержат множество разнообразных органических соединений: углеводы, липиды, белки, нуклеиновые кислоты и др. В зависимости от молекулярной массы и...
-
Блокирование нмс 1 уровень - пресинаптический - а) можно заблокировать ПД по мембране, блокаторами натриевых, калиевых каналов: тетродотоксин,...
-
Строение скелетных мышц, Работа мышц - Анатомия, конспект лекций
Рассказать о строении скелетной мышцы, структурно-функциональной единицей которой является поперечнополосатое мышечное волокно. В мышце волокна...
-
Мейоз - Химический состав клетки
Мейоз (от греч. meiosis - уменьшение), редукционное деление, деления созревания, способ деления клеток, в результате которого происходит уменьшение...
-
Строение клетки - Химический состав клетки
1. Типы клеточной организации. Среди всего многообразия ныне существующих на Земле организмов выделяют две группы: вирусы и фаги, не имеющие клеточного...
-
Строение скелетных мышц Каждая мышца состоит из параллельных пучков поперечнополосатых мышечных волокон. Каждый пучок одет оболочкой. И вся мышца снаружи...
-
Опишите химический состав вирусов - Особенность взаимодействия вируса и клетки
Простые вирусы состоят из нуклеиновой кислоты и нескольких кодируемых ею полипептидов. Более сложные вирусы обычно содержат также липиды и углеводы; у...
-
Молекулярный состав клетки, Неорганические вещества. - Химический состав клетки
Химический элементы входят в состав клеток в виде ионов или компонентов молекул неорганических и органических веществ. Неорганические вещества. Вода -...
-
Непременным компонентом вирусной частицы является какая-либо одна из двух нуклеиновых кислот, белок и зольные элементы. Эти три компонента являются...
-
В процессе хемомеханического преобразования АТФ обеспечивает разъединение головки миозина и актинового филамента и энергетику для дальнейшего...
-
В естественных условиях одиночные сокращения скелетных мышц не встречаются. Происходит сложение, или суперпозиция, сокращений отдельных нейромоторных...
-
Одиночное мышечное сокращение возникает в ответ на одиночную стимуляцию Различают периоды 1 латентный период - с момента начала стимуляции до момента...
-
* мышцы языка; * подкожную мышцу шеи; * мимические мышцы; шилоподъязычную мышцу и заднее брюшко двубрюшной; * стременную мышцу; Лицевой нерв иннервирует:...
-
Химический состав - Технология получения препаратов на основе прополисаа
Примерный химический состав прополиса по В. Г. Чудакову (1979) представлен растительными смолами (от38 до 60 %), которые состоят из смеси органических и...
-
Химический состав клетки - Клетка как элементарная живая система
В клетках обнаружено около 60 элементов периодической системы Менделеева, встречающихся и в неживой природе. Это одно из доказательств общности живой и...
-
Химический состав клетки, Атомный состав клетки - Химический состав клетки
Атомный состав клетки Из 110 элементов Периодической системы Менделеева в состав организмов входит более половины, причем 24 из них являются...
-
Непременным компонентом вирусной частицы является какая-либо одна из двух нуклеиновых кислот, белок и зольные элементы. Эти три компонента являются...
-
Изгибы позвоночника и сроки их фиксации - Строение и свойства мышц
Кривизна позвоночника формируется в процессе индивидуального развития ребенка. В самом раннем возрасте, когда ребенок начинает держать голову, появляется...
-
Мышечный тонус и условия его поддержания - Строение и свойства мышц
Мышцы, прикрепляющиеся к костям скелета, всегда находятся в состоянии напряжения, которое называют мышечным тонусом. Этот тонус поддерживается в связи с...
-
Динамическая и статистическая работа мышц - Строение и свойства мышц
Мышцы выполняют разнообразную работу. Выделяют три ее вида. Во - первых, это работа динамическая, наиболее распространенная, связанная с перемещением...
-
Присоединение Са 2+ к тропонину устраняет постоянно существующее препятствие для взаимодействия поперечных мостиков с актином. Из результатов...
-
Мышцы, сухожилия, вспомогательный аппарат мышц. Классификация мышц - Общая анатомия человека
Мышцы (muscus) -- активная часть двигательного аппарата человека. Кости, связки, фасции образуют его пассивную часть. Все скелетные мышцы нашего тела:...
-
Медленные фазические волокна окислительного типа. Волокна этого типа характеризуются большим содержанием белка миоглобина, который способен связывать...
-
В гладкой мышце присутствуют 2 типа сопряжения между процессами возбуждения и сокращения - электромеханический тип и фармомеханисеский тип, возникающий...
-
* подъязычный нерв; * лицевой нерв; * тройничный нерв; лицевой и тройничный нервы; * блуждающий и тройничный нервы; Языкоглоточный нерв является: * VIII...
-
Эволюция химического состава атмосферы планеты Земля - Химия атмосферы
Образование Земли было связано с аккумуляцией вещества солнечного газа. Относительно способа аккумуляции единого мнения не существует. Принято считать,...
-
Строение и свойства скелетных мышц - Строение и свойства мышц
Мышца состоит из пучков поперечнополосатых мышечных волокон, соединенных рыхлой соединительной тканью в пучки первого порядка. Они, в свою очередь,...
-
Рост и развитие мышц после рождения - Строение и свойства мышц
Организм ребенка все время находится в процессе роста и развития, которые проходят непрерывно в определенной закономерной последовательности. От момента...
-
Выделяют два основных уровня контроля активации и ингибирования генов - химическую модификацию ДНК и конформационные изменения белков-гистонов....
-
Скелет мышца кость позвоночник Инфекционные воспалительные заболевания мышц характеризуются мышечной слабостью в сочетании с диареей и снижением массы...
-
Воспалительные заболевания мышц (миозиты) - общее название патогенетически разнородных заболеваний мышц, характеризующихся нарушением сократительной...
-
Регуляция секреции и выделение желчи - Состав желчи. Физиологическая желтуха новорожденных
Секреция желчи происходит непрерывно, независимо от того, находится ли пища в пищеварительном тракте или нет. Акт еды рефлекторно усиливает отделение...
-
Химическая природа и классификация гормонов - Понятие гормонов
Гормоны следует классифицировать по трем основным признакам. 1. По химической природе. 2. По эффекту (знаку действия) - возбуждающие и тормозящие. 3. По...
-
Висцеральная гладкая мышца имеет двойную иннервацию - симпатическую и парасимпатическую, функция которой заключается в изменении деятельности гладкой...
-
Понятие об оптимизме силы и темпа движения - Строение и свойства мышц
Сила - одно из важнейших физических качеств. Между силой, и скоростью сокращения мышц существует обратно пропорциональная зависимость. Психологические...
-
Скелетный мышечный двигательный Развитие различных групп мышц происходит неравномерно. В 4-5 лет более развиты мышцы предплечья, отстают в развитии мышцы...
-
Органические вещества в составе клетки - Клетка как элементарная живая система
Белки. Среди органических веществ клетки белки стоят на первом месте как по количеству (10 - 12% от общей массы клетки), так и по значению. Белки...
-
Дыхательные мышцы, Легочная вентиляция - Функции дыхательной системы
Дыхательные мышцы-это те мышцы, сокращения которых изменяют объем грудной клетки. Мышцы, направляющиеся от головы, шеи, рук и некоторых верхних грудных и...
-
Химическая эволюция - Зарождение жизни в горячей воде
Химическая эволюция или пребиотическая эволюция - этап, предшествовавший появлению жизни, в ходе которого органические, пребиотические вещества возникли...
-
Мышечное утомление - Строение и свойства мышц
Утомление -- это биологически защитная реакция организма, направленная против истощения функционального потенциала центральной нервной системы (ЦНС). При...
Химический состав мышц - Химический состав мышц