САРКОЛЕММА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА ТА ФУНКЦІЯ - БІОЛОГІЯ

Сарколеми , звані також myolemma, є плазматичноїмембраною , яка становить м'язові клітини або волокон скорочувальних тканин тварин. Ці волокна мають здатність скорочуватися в умовах конкретних електричних подразників, тобто можуть скорочувати їх довжину, генеруючи механічну силу, яка дозволяє зміщувати суглоби, рух і амбуляцію тварин.

М'язові клітини - це клітини великої довжини (особливо смугасті); вони - ядерні клітини, що володіють усіма внутрішніми органелами, характерними для еукаріотичних організмів: мітохондріями, ендоплазматичним ретикулумом і комплексом Гольджі, лізосомами, пероксисомами тощо.

Структурна організація м’язового волокна (Джерело: OpenStax через Wikimedia Commons)

Однак, на відміну від клітин в інших тканинах, компонентам клітин м’язової тканини присвоюються конкретні назви, що допомагають відрізнити їх від інших неконтрактильних клітин.

Таким чином, його плазматична мембрана відома як сарколема, цитозол як саркоплазма, його ендоплазматичний ретикулум як саркоплазматичний ретикулум, а мітохондрії - саркосоми.

Характеристика та структура

Сарколемма, як і всі клітинні мембрани, являє собою мембрану, що складається з ліпідного двошарового шару, в якому ліпіди організовані таким чином, що гідрофільні частини «дивляться» на обидві поверхні однакової (внутрішньо- і позаклітинної) та гідрофобні частини вони "стикаються" в центрі.

Вона має товщину приблизно 100Ǻ і є спеціалізованою мембраною, оскільки багато її характеристики пов'язані з функціями м’язових клітин.

У безпосередній області до зовнішньої периферії сарколеми є значно більш товстий шар (близько 500Ǻ), що відповідає позаклітинному осаженню помірно щільних матеріалів.

Ці матеріали являють собою базальну мембрану, щільність якої зменшується, коли вона відходить від сарколеми, наближається до позаклітинного простору і змішується з ґрунтовою речовиною навколишньої сполучної тканини.

Саркотубулярна система

Сарколемма - збудлива мембрана, яка багато в чому нагадує плазматичну мембрану нейронних клітин, оскільки функціонує для проведення електричних імпульсів і має здатність проводити потенціал дії.

Окрім покриття їх, ця мембрана поширюється на смугасті м’язові волокна у вигляді виступів або інвагінацій, відомих як поперечні канали або Т-канальці, що становить те, що багато авторів визнають саркотубулярною системою, через яку поширюються імпульси. нервуючи у волокна.

Сарколема, саркоплазма та Т-канальці (Джерело: Аркадій через Вікімедію)

Т канальці цієї системи виступають поперек у напрямку зв'язування смуг A і I саркомерів у скелетних м'язових клітинах, де вони контактують з трубчастою системою саркоплазматичного ретикулума в цитозолі (саркоплазмі) того ж самого м’язове волокно.

Оскільки контакт між саркоплазматичним ретикулумом і Т трубочкою відбувається таким чином, що трубочка прикріплена до кожної сторони мембраною ретикулума, ця «структура», що утворюється, відома як тріада.

Таким чином, коли нервовий імпульс стимулює сарколему на клітинній поверхні, деполяризація мембрани "подорожує" або поширюється по всьому її протяженню, включаючи Т-канальці, що контактують із саркоплазматичним ретикулумом, який, у свою чергу, знаходиться в тісно пов'язаний зі скоротливими міофібрилами (актиновими та міозиновими волокнами).

Потім деполяризація Т-канальців викликає деполяризацію саркоплазматичного ретикулума, що спричиняє вивільнення іонів кальцію в бік міофіламентів, активізуючи їх скорочення.

Сарколеммальні білки

Як це стосується всіх клітинних мембран, сарколема асоціюється з різними білками, інтегральними та периферичними, що забезпечують їй багато характерних функціональних властивостей.

Ці білки відомі як сарколемальні білки, і багато з них сприяють підтримці структурної цілісності м’язових волокон, оскільки вони діють проти фізичних сил скорочення, що діють на сарколему.

Деякі з цих білків прикріплюють внутрішню структуру м’язів до базальної мембрани та позаклітинного матриксу. До них відносяться дистрофін, саркоглікани, утрофін, дисферлін, кавеолін, мерозин та проміжні нитки.

Оскільки м’язові клітини мають високі енергетичні потреби, сарколема також оснащена низкою інтегральних білків у вигляді каналів, що полегшують транспортування різних типів молекул до і з клітинної зовнішності, включаючи вуглеводи, іони та ін.

Ці білки канального типу мають важливе значення для скорочення м'язів, оскільки завдяки їм м’язове волокно може повернутися до стану спокою після деполяризації, викликаної імпульсом нервової клітковини, що іннервує його.

Сарколемма функція

Сарколема працює у встановленні м’язових клітин, а також плазматичної мембрани будь-якого типу клітин тіла. Тому ця мембрана виконує важливі функції як напівпроникний бар'єр для проходження різних типів молекул і як структура для підтримки клітинної цілісності.

У позаклітинному матриксі, пов'язаному з сарколемою, є сотні полісахаридів, які дозволяють м’язовим клітинам прикріплюватися до різних компонентів, що складають і підтримують м’язову тканину, включаючи інші суміжні м’язові волокна, сприяючи одночасному скороченню одного і того ж м’яза.

Смугасте скорочення м’язової клітковини

Кожне м’язове волокно, присутнє в даному м’язі, іннервується розгалуженням певного рухового нейрона, саме це стимулює його скорочення. Вивільнення ацетилхоліну в ділянці нервової синапси між нейроном і сарколеммою клітковини породжує "струм", який поширюється і активує сарколемальний натрієві канали.

Активація цих каналів сприяє ініціації потенціалу дії, який починається в місці синапсу і швидко поширюється протягом усієї сарколеми. У смугастих м’язових волокнах цей потенціал дії, у свою чергу, збуджує чутливі до напруги рецептори в тріадах, утворених між Т-канальцями та саркоплазматичним ретикулумом.

Ці рецептори активують кальцієві канали, як тільки вони "відчувають" наявність потенціалу дії, дозволяючи вивільняти невелику кількість двовалентного кальцію в саркоплазму (із саркоплазматичного ретикулуму), збільшуючи його внутрішньоклітинну концентрацію.

Кальцій зв'язується зі спеціальними ділянками в структурі білка, який називається тропонін-С, усуваючи гальмівний вплив на міофібрили іншого білка, пов'язаного з ним, відомого як тропоміозин, стимулюючи скорочення.

Список літератури

Берс, ДМ (1979). Виділення та характеристика серцевої сарколеми. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -біомембрани, 555 (1), 131-146.
Deisch, JK (2017). Розвиток м'язів та нервів у здоров’ї та хворобах. У дитячій неврології Сваймана (с. 1029-1037). Ельзев'є.
Despopoulos, A., & Silbernagl, S. (2003). Кольоровий атлас фізіології. Тієма.
Кардон, К. В. (2002). Хребетні: порівняльна анатомія, функція, еволюція (№ QL805 K35 2006). Нью-Йорк: McGraw-Hill.
Рід, Р., Х'юстон, TW, і Тодд, ПМ (1966). Будова та функції сарколеми скелетної мускулатури. Природа, 211 (5048), 534.

САРКОЛЕММА: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СТРУКТУРА ТА ФУНКЦІЯ - БІОЛОГІЯ - 2025