肌细胞的超微结构

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原始作者(年代):Anand Radhakrishnan
最后更新:2019年1月27日
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肌肉组织具有独特的组织学外观,使其能够执行其功能。肌肉主要有三种类型:

  • 骨骼- 横纹肌肉,由躯体神经系统自愿控制。识别特征为圆柱形细胞和多个周围核。
  • 心脏- 只在心脏中发现的肌肉。识别特征是单核和细胞间存在嵌盘。
  • 光滑的- 由自主神经系统不由自主地控制的非横向肌肉。其特征是每个细胞有一个纺锤形中央核。

在这篇文章中,我们将看到的组织学骨骼肌-其组成、组织学表现和临床相关性。

骨骼肌组成

肌肉细胞是非常特殊的。一个细胞形成一个肌纤维,它的细胞膜被称为肌纤维肌纤维膜

T小管是肌肉细胞所特有的这些是当细胞去极化时传导电荷的肌膜内陷。

肌肉细胞也有一个特化的内质网-这被称为肌浆网并含有大量的钙离子。

肌肉也有复杂的结缔组织支撑结构。每一块肌肉纤维都被一层薄薄的结缔组织所包围肌内膜.这些纤维被分成几束,称为成簇,它被称为型连接纸巾层包围肌束膜.许多束束构成肌肉,这又被称为厚的结缔组织包围肌外膜

图1 - 骨骼肌纤维的超微结构。

骨骼肌的超微结构外观

有条纹的骨骼肌纤维的出现是由于两种收缩蛋白的组成:肌动蛋白(细丝)和肌凝蛋白(粗丝)。

骨骼肌纤维中收缩的功能单位是肌节,从Z线到Z线。一个肌节被分解成几个部分:

  • 间线- 肌动蛋白丝锚定的地方。
  • M线-肌凝蛋白丝被固定的地方。
  • 我的乐队-只含肌动蛋白丝。
  • 一个乐队-肌凝蛋白丝的长度,可能包含重叠的肌动蛋白丝。
  • H区-只含肌球蛋白丝。

一个有用的缩写是米哈吉- M线在A带内的H带内,而Z线在I带内。

图2 -从Z线到Z线测量肌节

滑丝模型

滑动灯丝模型描述骨骼肌收缩的机制

actin和myosin

肌肉纤维由两个组成收缩蛋白-肌动蛋白和肌球蛋白。

肌球蛋白长丝有许多头,可以与肌动蛋白长丝的网站结合。肌动蛋白丝与另外两种调节蛋白,肌钙蛋白和对卓越素有关。原肌球蛋白肌凝蛋白是一种长蛋白质,它沿着肌动蛋白丝运行,并阻断肌凝蛋白头部的结合位点。

肌钙蛋白是一种将原肌凝蛋白与肌动蛋白结合的小蛋白。它由三部分组成:

  • 肌钙蛋白我-与肌动蛋白丝结合。
  • 肌钙蛋白T-与原肌凝蛋白结合。
  • 肌钙蛋白C- 可以结合钙离子。

激发收缩耦合

肌钙蛋白的独特结构是肌钙蛋白形成的基础兴奋收缩偶联:

  • 当去极化在神经肌肉接头,这被引导到t小管,导致大量的钙离子从肌浆网流入肌浆。
  • 这个钙与肌钙蛋白C,引起构象的改变,使原肌凝蛋白远离肌凝蛋白头部结合部位的肌动蛋白丝。
  • 这允许肌凝蛋白头部与肌动蛋白结合,形成交联。的动力冲程然后肌凝蛋白头部以“划桨运动”为轴心,使肌动蛋白通过肌凝蛋白向M线
  • 三磷酸腺苷然后结合到肌凝蛋白的头部,导致它与肌动蛋白分离,并允许这个过程重复。

因此,在收缩过程中,纤维的长度是不变的。然而,长度肌节由于肌动蛋白丝滑过肌凝蛋白而减少。H带和I带变短,而A带保持不变。这使Z线更靠近,并导致肌节的总长度减少。

图3 - 肌肉收缩的滑动灯丝模型。

临床相关性-杜氏肌营养不良症

Duchenne肌肉营养不良症是一种隐性X链接的遗传症肌营养不良蛋白是一种将肌膜固定在肌丝上的蛋白质。

这导致肌肉纤维在收缩时自我撕裂,导致进行性肌肉无力和浪费。

它有早期发病,患者通常是轮椅依赖于12岁。

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