Struktur dan Bagian Sarcomere, Fungsi dan Histologi



A sarcomere ini adalah unit fungsional dasar otot lurik, yaitu otot rangka dan jantung. Otot rangka adalah jenis otot yang digunakan dalam gerakan sukarela dan otot jantung adalah otot yang merupakan bagian dari jantung.

Mengatakan bahwa sarcomere adalah unit fungsional berarti bahwa semua komponen yang diperlukan untuk kontraksi terkandung dalam setiap sarcomere. Faktanya, otot lurik terdiri dari jutaan sarkomer kecil yang memendek, secara individual, dengan setiap kontraksi otot.

Di sinilah letak tujuan utama sarcomere. Sarkoma dapat memulai gerakan besar dengan berkontraksi secara serempak. Strukturnya yang unik memungkinkan unit-unit kecil ini untuk mengoordinasikan kontraksi otot.

Faktanya, sifat kontraktil otot merupakan ciri khas hewan, karena pergerakan hewan sangat halus dan kompleks. Penggerak membutuhkan perubahan panjang otot saat dilenturkan, yang membutuhkan struktur molekul yang memungkinkan pemendekan otot.

Indeks

  • 1 Struktur dan bagian
    • 1.1 Myofibrils
    • 1.2 Myosin dan aktin
    • 1.3 Myofilaments
  • 2 fungsi
    • 2.1 Partisipasi myosin
    • 2.2 Persatuan myosin dan actiba
  • 3 Histologi
    • 3.1 Band A
    • 3.2 Zona H
    • 3.3 Band I
    • 3,4 Z disk
    • 3,5 Jalur M
  • 4 Referensi

Struktur dan bagian

Jika jaringan otot rangka diperiksa dengan teliti, penampilan bergaris yang disebut pergoresan diamati. "Garis-garis" ini mewakili pola pita bolak-balik, terang dan gelap, sesuai dengan filamen protein yang berbeda. Artinya, garis-garis ini dibentuk oleh serat protein interlaced yang membentuk masing-masing sarkomer.

Myofibrils

Serat otot terdiri dari ratusan hingga ribuan organel kontraktil yang disebut miofibril; Myofibril ini disusun secara paralel untuk membentuk jaringan otot. Namun, myofibrils sendiri pada dasarnya adalah polimer, yaitu, unit sarkomer berulang.

Myofibrils adalah struktur berserat dan panjang, dan terbuat dari dua jenis filamen protein yang saling bertumpuk.

Myosin dan aktin

Myosin adalah serat tebal dengan kepala globular, dan aktin adalah filamen yang lebih tipis yang berinteraksi dengan myosin selama proses kontraksi otot.

Myofibril yang diberikan mengandung sekitar 10.000 sarkomer, yang masing-masing panjangnya sekitar 3 mikrometer. Sementara setiap sarkomer kecil, beberapa sarkoma agregat merentang panjang serat otot.

Myofilaments

Setiap sarkomer terdiri dari berkas protein yang tebal dan tipis yang disebutkan di atas, yang bersama-sama disebut miofilamen.

Dengan memperluas sebagian miofilamen, Anda dapat mengidentifikasi molekul yang menyusunnya. Filamen tebal terbuat dari myosin, sedangkan filamen halus terbuat dari aktin.

Aktin dan miosin adalah protein kontraktil yang menyebabkan pemendekan otot ketika mereka saling berinteraksi. Selain itu, filamen tipis mengandung protein lain dengan fungsi pengaturan yang disebut troponin dan tropomyosin, yang mengatur interaksi antara protein kontraktil.

Fungsi

Fungsi utama sarcomere adalah untuk memungkinkan sel otot berkontraksi. Untuk ini, sarkomer harus dipersingkat sebagai respons terhadap impuls gugup.

Filamen tebal dan tipis tidak memendek, tetapi saling bergeser, yang menyebabkan sarcomere memendek sementara filamen mempertahankan panjang yang sama. Proses ini dikenal sebagai model filamen geser kontraksi otot.

Gesernya filamen menghasilkan ketegangan otot, yang tidak diragukan lagi merupakan kontribusi utama sarkomer. Tindakan ini memberi otot kekuatan fisik mereka.

Sebuah analogi cepat untuk ini adalah cara tangga panjang dapat diperpanjang atau dilipat tergantung pada kebutuhan kita, tanpa secara fisik memperpendek bagian logamnya.

Keterlibatan myosin

Untungnya, penelitian terbaru menawarkan ide bagus tentang bagaimana slippage ini bekerja. Teori filamen geser telah dimodifikasi untuk memasukkan bagaimana myosin mampu menarik aktin untuk mempersingkat panjang sarkomer..

Dalam teori ini, kepala globular myosin terletak dekat aktin di daerah yang disebut wilayah S1. Wilayah ini kaya akan segmen dengan engsel yang dapat ditekuk dan dengan demikian memfasilitasi kontraksi.

Fleksi S1 mungkin menjadi kunci untuk memahami bagaimana myosin mampu "berjalan" di sepanjang filamen aktin. Ini dicapai dengan mengikat siklus fragmen S1 myosin, kontraksi dan rilis finalnya.

Union of myosin dan actiba

Ketika myosin dan aktin bergabung, mereka membentuk ekstensi yang disebut "jembatan silang". Jembatan silang ini dapat dibentuk dan putus dengan kehadiran (atau tidak adanya) ATP, yang merupakan molekul energi yang memungkinkan kontraksi.

Ketika ATP mengikat ke filamen aktin, ia memindahkannya ke posisi yang memperlihatkan situs pengikatan myosin-nya. Ini memungkinkan kepala globular myosin untuk melekat pada situs ini untuk membentuk jembatan silang.

Penyatuan ini menyebabkan gugus fosfat ATP terdisosiasi, dan dengan demikian myosin memulai fungsinya. Kemudian, myosin memasuki keadaan energi yang lebih rendah di mana sarkomer dapat dipersingkat.

Untuk memutus jembatan penyeberangan dan memungkinkan lagi pengikatan myosin untuk beraksi dalam siklus berikutnya, perlu untuk mengikat molekul ATP lain ke myosin. Artinya, molekul ATP diperlukan untuk kontraksi dan relaksasi.

Histologi

Bagian histologis otot menunjukkan karakteristik anatomis sarkomer. Filamen tebal, terdiri dari myosin, terlihat dan diwakili sebagai pita A sarkomer.

Filamen tipis, terdiri dari aktin, berikatan dengan protein pada cakram Z (atau garis Z) yang disebut alfa-aktinin, dan ada di sepanjang pita I dan sebagian pita A.

Daerah di mana filamen tebal dan tipis tumpang tindih memiliki penampilan yang padat, karena ada sedikit ruang antara filamen. Area di mana filamen tipis dan tebal tumpang tindih sangat penting untuk kontraksi otot, karena ini adalah tempat di mana pergerakan filamen dimulai..

Filamen tipis tidak meluas sepenuhnya di band A, meninggalkan wilayah tengah band A yang hanya berisi filamen tebal. Wilayah tengah dari band A ini tampaknya sedikit lebih ringan daripada band A lainnya, dan disebut zona H.

Pusat zona H memiliki garis vertikal yang disebut garis M, di mana protein aksesori menyatukan filamen tebal.

Komponen utama histologi sarkoma dirangkum di bawah ini:

Band A

Zona filamen tebal, terdiri dari protein myosin.

Zona H

Zona pusat band A, tanpa protein aktin ditumpangkan ketika otot santai.

Band I

Zona filamen tipis, terdiri dari protein aktin (tanpa myosin).

Disk Z

Apakah batas antara sarkomer yang berdekatan, dibentuk oleh protein pengikat aktin tegak lurus terhadap sarkomer.

Jalur M

Zona pusat dibentuk oleh protein aksesori. Mereka terletak di tengah filamen tebal myosin, tegak lurus dengan sarcomere.

Seperti disebutkan di atas, penyusutan terjadi ketika filamen tebal meluncur di sepanjang filamen halus secara berurutan untuk memperpendek miofibril. Namun, perbedaan penting untuk diingat adalah bahwa myofilaments sendiri tidak berkontraksi; itu adalah tindakan geser yang memberi mereka kekuatan mereka untuk mempersingkat atau memperpanjang.

Referensi

  1. Clarke, M. (2004). Filamen geser di 50. Alam, 429(6988), 145.
  2. Hale, T. (2004) Latihan Fisiologi: Pendekatan Tematik (Edisi pertama). Wiley
  3. Rhoades, R. & Bell, D. (2013). Fisiologi Medis: Prinsip-prinsip untuk Pengobatan Klinis (Edisi ke-4). Lippincott Williams & Wilkins.
  4. Spudich, J. A. (2001). Model jembatan ayun ayun myosin. Ulasan Alam Biologi Sel Molekul, 2(5), 387-392.
  5. Thibodeau, P. (2013). Anatomi dan Fisiologi (8th). Mosby, Inc..
  6. Tortora, G. & Derrickson, B. (2012). Prinsip-prinsip Anatomi dan Fisiologi (Edisi ke-13). John Wiley & Sons Inc.