Ma `lumot

7.3: Mushaklarning qisqarishi va harakatlanishi - biologiya


Rivojlanish ko'nikmalari

  • Mushak to'qimalarining turlarini tasniflang
  • Mushaklarning harakatlanishdagi rolini tushuntiring

Mushak hujayralari qisqarish uchun ixtisoslashgan. Mushaklar yurish kabi harakatlarga ruxsat beradi, shuningdek nafas olish va ovqat hazm qilish kabi tana jarayonlarini ham osonlashtiradi. Tana tarkibida uchta turdagi mushak to'qimalari mavjud: skelet mushaklari, yurak mushaklari va silliq mushaklar ( PageIndex {1} rasm).

Skelet mushak to'qimasi suyaklarga yoki teriga yopishib, harakatni va ongli ravishda boshqarilishi mumkin bo'lgan har qanday harakatni boshqaradigan skelet mushaklarini hosil qiladi. U fikr bilan boshqarilishi mumkinligi sababli, skelet mushaklari ixtiyoriy mushak deb ham ataladi. Skelet mushaklari uzun va silindr shaklida; mikroskop ostida ko'rilganda, skelet mushak to'qimasi chiziqli yoki chiziqli ko'rinishga ega. Chiziqlar qisqaruvchi oqsillarning (aktin va miyozin) muntazam joylashishi natijasida yuzaga keladi. Aktin globulyar kontraktil oqsil bo'lib, mushaklarning qisqarishi uchun miyozin bilan o'zaro ta'sir qiladi. Skelet mushaklari ham bitta hujayrada ko'p yadrolarga ega.

Silliq mushak to'qimasi ichak, oshqozon va siydik pufagi kabi ichi bo'sh organlar devorlarida, nafas yo'llari va qon tomirlari kabi yo'llar atrofida paydo bo'ladi. Silliq muskulda chiziqchalar yo‘q, ixtiyoriy nazoratda bo‘lmaydi, har bir hujayrada faqat bitta yadro bo‘ladi, ikki uchi toraygan bo‘lib, ixtiyorsiz mushak deyiladi.

Yurak mushaklari to'qimasi faqat yurakda bo'ladi va yurak qisqarishi qonni butun vujudga pompalaydi va qon bosimini ushlab turadi. Skelet mushaklari singari, yurak mushagi ham chiziqli, ammo skelet mushaklaridan farqli o'laroq, yurak mushaklarini ongli ravishda boshqarib bo'lmaydi va u beixtiyor mushak deb ataladi. U har bir hujayrada bitta yadroga ega, shoxlangan va interkalatsiyalangan disklar mavjudligi bilan ajralib turadi.

Skelet muskullari tolasining tuzilishi

Har bir skelet mushak tolasi skelet mushak hujayrasi. Bu hujayralar nihoyatda katta, diametri 100 mkm gacha va uzunligi 30 sm gacha. Skelet mushak tolasining plazma membranasi sarkolemma deb ataladi. Sarkolemma - bu harakatlarning potentsial o'tkazuvchanligi, bu mushaklarning qisqarishiga olib keladi. Har bir mushak tolasi ichida miyofibrillar - mushak tolasiga parallel ravishda joylashgan uzun silindrsimon tuzilmalar mavjud. Miyofibrillalar mushak tolasining butun uzunligi bo'ylab tarqaladi va ularning diametri atigi 1,2 mkm bo'lganligi sababli, bitta mushak tolasi ichida yuzlab minglab bo'ladi. Ular sarkolemmani uchlariga bog'lab qo'yishadi, shuning uchun miofibrillalar qisqargan sari butun mushak hujayralari qisqaradi ( ( PageIndex {2} ) rasm).

Skelet mushak to'qimalarining chiziqli ko'rinishi miofibrillar uzunligi bo'ylab mavjud bo'lgan aktin va miyozin oqsillarining takroriy tasmalari natijasidir. Qorong'u A va I nurlari tasmalari miyofibrillalar bo'ylab takrorlanadi va hujayradagi miofibrillalarning hizalanishi butun hujayraning chiziqli yoki chiziqli bo'lib ko'rinishiga olib keladi.

Har bir I guruhining o'rtasidan vertikal ravishda Z disk yoki Z chizig'i deb nomlangan zich chiziq bor. Z disklari skelet mushaklarining funktsional birliklari bo'lgan sarkomerlar deb ataladigan birliklar chegarasini belgilaydi. Bitta sarkomer ikkita ketma-ket Z disklari orasidagi bo'shliq bo'lib, bitta butun A diapazoni va I diapazonining ikkita yarmini o'z ichiga oladi, biri A bandining ikkala tomonida. Miyofibril ko'p sarkomerlardan iborat bo'lib, ularning uzunligi bo'ylab yuguradi va sarkomerlar alohida -alohida qisqarganda, miofibrillalar va mushak hujayralari qisqaradi ( ( PageIndex {3} ) -rasm).

Miyofibrillalar miofilament deb ataladigan kichik tuzilmalardan tashkil topgan. Filamanlarning ikkita asosiy turi bor: qalin filamentlar va ingichka filamentlar; har birining tarkibi va joylashuvi har xil. Qalin filamentlar faqat miofibrilning A guruhida uchraydi. Yupqa filamentlar Z diskidagi alfa-aktinin deb ataladigan oqsilga biriktiriladi va I bandning butun uzunligi bo'ylab va qisman A bandiga kiradi. Qalin va ingichka filamentlar bir -birining ustiga chiqib ketadigan mintaqa zich ko'rinishga ega, chunki filamentlar orasidagi bo'shliq kam. Yupqa filamentlar A tasmalarining oxirigacha cho'zilmaydi va A guruhining markaziy qismini tark etadi, uning tarkibida faqat qalin filamentlar bo'ladi. A guruhining bu markaziy qismi A guruhining qolgan qismiga qaraganda engilroq ko'rinadi va H zonasi deb ataladi. H zonasining o'rtasida M chizig'i deb ataladigan vertikal chiziq mavjud bo'lib, unda yordamchi oqsillar qalin filamentlarni ushlab turadi. Z diski ham, M chizig'i ham miofibrilning strukturaviy joylashishini va qatlamlanishini saqlab turish uchun miofilamentlarni ushlab turadi. Miyofibrillalar bir-biri bilan Z diskiga biriktiruvchi oraliq yoki desmin filamentlar orqali bog'langan.

Qalin va ingichka filamentlarning o'zi oqsillardan iborat. Qalin filamentlar miyozin oqsilidan iborat. Miyozin molekulasining dumi boshqa miyozin molekulalari bilan bog'lanib, M chizig'i yaqinidagi qalin filamanning markaziy qismini hosil qiladi, boshlari esa qalin filamanning har ikki tomonida, ingichka filamentlar bir -biriga to'g'ri keladi. Yupqa filamentlarning asosiy komponenti aktin oqsilidir. Yupqa filamentning yana ikkita komponenti tropomiyozin va troponindir. Aktin miyozin biriktirilishi uchun bog'lovchi joylarga ega. Mushaklar dam olganda tropomiyozin iplari bog'lanish joylarini to'sib qo'yadi va aktin -miyozinning o'zaro ta'sirini oldini oladi. Troponin uchta sharsimon bo'linmadan iborat. Bitta bo'linma tropomiyozinga, bitta bo'linma aktinga, bitta bo'linma Ca bilan bog'lanadi.2+ ionlar.

O'rganish uchun havola

Mushak tolalari tuzilishini ko'rsatadigan ushbu animatsiyani ko'ring.

Siljuvchi filament qisqarish modeli

Mushak hujayrasi qisqarishi uchun sarkomer qisqarishi kerak. Biroq, qalin va ingichka filamentlar - sarkomerlarning tarkibiy qismlari qisqartirmaydi. Buning o'rniga, ular bir-biri bilan sirpanib, sarkomerning qisqarishiga olib keladi, filamentlar esa bir xil uzunlikda qoladi. Mushak qisqarishining toymasin filament nazariyasi mushaklarning qisqarishi va gevşemesinin turli darajalarida sarkomerda ko'rsatilgan bantlarda kuzatiladigan farqlarga mos kelish uchun ishlab chiqilgan. Qisqartirish mexanizmi-miozinning aktinga bog'lanishi, filamentlar harakatini hosil qiluvchi o'zaro ko'priklar hosil qilishi ( ( PageIndex {4} rasm)).

Sarkomer qisqarganda, ba'zi hududlar qisqaradi, boshqalari esa bir xil uzunlikda qoladi. Sarkomer ikkita ketma-ket Z disklari yoki Z chiziqlari orasidagi masofa sifatida aniqlanadi; mushak qisqarganda, Z disklar orasidagi masofa kamayadi. H zonasi - A zonasining markaziy hududi - faqat qalin filamentlarni o'z ichiga oladi va qisqarish vaqtida qisqaradi. I bandida faqat ingichka filamentlar bor va ular qisqaradi. Band tasmasi qisqarmaydi - bir xil uzunlikda qoladi, lekin qisqarish paytida har xil sarkomerlar guruhlari bir -biriga yaqinlashadi va oxir -oqibat yo'qoladi. Z -disklar qalin filamentlarga yaqin bo'lguncha, ingichka filamentlar sarkomer markaziga qalin filamentlar tomonidan tortiladi. Yupqa filamentlar va qalin filamentlar bir xil maydonni egallagan qoplama zonasi, ingichka filamentlar ichkariga qarab harakat qilganda ortadi.

ATP va mushaklarning qisqarishi

Mushaklar qisqarishi harakati miyozin boshlari aktinga bog'lanib, aktinni ichkariga tortganda sodir bo'ladi. Ushbu harakat ATP tomonidan ta'minlangan energiya talab qiladi. Miyozin globulali aktin oqsilining bog'lanish joyida aktin bilan bog'lanadi. Miyozin ATP uchun yana bir bog'lanish joyiga ega, bunda fermentativ faollik ATP ni ADP ga gidrolizlaydi, noorganik fosfat molekulasi va energiyani chiqaradi.

ATP bilan bog'lanish miyozinning aktin chiqarishiga olib keladi, bu esa aktin va miyozinni bir-biridan ajratishga imkon beradi. Bu sodir bo'lgandan so'ng, yangi bog'langan ATP ADP va noorganik fosfatga aylanadi, P.i. Miyozin bog'lanish joyidagi fermentga ATPaza deyiladi. ATP gidroliz paytida chiqarilgan energiya miyozin boshining burchagini "xo'roz" holatiga o'zgartiradi. Keyin miyozin boshi potentsial energiyaga ega bo'lgan, lekin ADP va P ga ega bo'lgan boshqa harakatlanish holatida bo'ladii hali ham biriktirilgan. Agar aktinni bog'lash joylari yopiq bo'lsa va mavjud bo'lmasa, miyozin ATP gidrolizlangan holda yuqori energiya konfiguratsiyasida qoladi, lekin baribir biriktiriladi.

Agar aktinni bog'lash joylari ochilsa, o'zaro faoliyat ko'prik hosil bo'ladi; ya'ni miyozin boshi aktin va miyozin molekulalari orasidagi masofani qamrab oladi. Pi keyin bo'shatiladi, bu miyozinga saqlangan energiyani konformatsion o'zgarish sifatida sarflashga imkon beradi. Miyozin boshi M chizig'iga qarab harakat qiladi va aktinni o'zi bilan tortib oladi. Aktin tortilganda, filamentlar M chizig'i tomon taxminan 10 nm harakat qiladi. Bu harakat kuch zarbasi deb ataladi, chunki bu kuch ishlab chiqarish bosqichidir. Aktin M chizig'i tomon tortilganda sarkomer qisqaradi va mushak qisqaradi.

Miyozin boshi "xo'roz" bo'lsa, u energiyani o'z ichiga oladi va yuqori energiya konfiguratsiyasida bo'ladi. Bu energiya miyozin boshi kuch zarbasi bo'ylab harakatlanayotganda sarflanadi; quvvat zarbasi oxirida miyozin boshi kam energiya holatida bo'ladi. Quvvat zarbasidan keyin ADP chiqariladi; ammo, hosil bo'lgan o'zaro ko'prik hali ham joyida, aktin va miyozin bir-biriga bog'langan. Keyin ATP miyozinga birikishi mumkin, bu ko'priklararo tsiklni qayta boshlashga va mushaklarning keyingi qisqarishiga olib kelishi mumkin ( ( PageIndex {5} ) -rasm).

O'rganish uchun havola

Mushaklarning qisqarishi qanday signal berishini tushuntirib beradigan ushbu videoni tomosha qiling.

San'at aloqasi

Mushak qisqarishi haqidagi quyidagi fikrlardan qaysi biri to'g'ri?

  1. Quvvat zarbasi ATP ADP va fosfatga gidrolizlanganda sodir bo'ladi.
  2. Quvvat zarbasi ADP va fosfat miyozin boshidan ajralib chiqqanda sodir bo'ladi.
  3. Quvvat zarbasi ADP va fosfat aktin faol joyidan ajralib chiqqanda sodir bo'ladi.
  4. Quvvat zarbasi Ca2+ kaltsiy boshini bog'lab qo'yganda sodir bo'ladi.

O'rganish uchun havola

O'zaro ko'prik mushaklari qisqarishining ushbu animatsiyasini ko'ring.

Tartibga soluvchi oqsillar

Mushak tinch holatda bo'lsa, aktin va miyozin ajralib chiqadi. Aktinni miyozinning faol joyiga bog'lamaslik uchun tartibga soluvchi oqsillar molekulyar bog'lanish joylarini bloklaydi. Tropomiyozin aktin molekulalarida miyozinni bog'lash joylarini bloklaydi, o'zaro faoliyat ko'prik hosil bo'lishining oldini oladi va asab ta'sirisiz mushak qisqarishini oldini oladi. Troponin tropomiyozin bilan bog'lanadi va uni aktin molekulasida joylashtirishga yordam beradi; u shuningdek kaltsiy ionlarini bog'laydi.

Mushaklarning qisqarishini ta'minlash uchun tropomiyozin aktin molekulasidagi miyozinni bog'lash joyini ochishi va o'zaro ko'prik hosil bo'lishiga imkon beruvchi konformatsiyani o'zgartirishi kerak. Bu faqat sarkoplazmada juda past konsentratsiyada saqlanadigan kaltsiy ishtirokida bo'lishi mumkin. Agar mavjud bo'lsa, kaltsiy ionlari troponin bilan bog'lanib, troponinning konformatsion o'zgarishiga olib keladi, bu esa tropomiyozin aktinning miyozin bog'lanish joylaridan uzoqlashishiga imkon beradi. Tropomiyozin chiqarilgach, aktin va miyozin o'rtasida o'zaro ko'prik paydo bo'lishi mumkin, bu qisqarishni keltirib chiqaradi. O'zaro ko'prik velosipedi Ca gacha davom etadi2+ ionlar va ATP endi mavjud emas va tropomiyozin yana aktinning bog'lanish joylarini qoplaydi.

Qo'zg'alish - qisqarish birikmasi

Qo'zg'alish -qisqarish birikmasi - bu sarkolemmada hosil bo'ladigan harakat potentsiali va mushak qisqarishining boshlanishi o'rtasidagi bog'lanish (transduktsiya). Sarkoplazmatik to'rdan kaltsiyni sarkoplazma ichiga chiqarishni qo'zg'atuvchisi asab signalidir. Har bir skelet mushak tolasi miyadan yoki orqa miyadan mushaklarga signal uzatuvchi motor neyron tomonidan boshqariladi. Mushak tolasidagi neyron bilan o'zaro ta'sir qiladigan sarkolemma maydoni motorning oxirgi plitasi deb ataladi. Neyron aksonining oxiri sinaptik terminal deb ataladi va u aslida vosita so'nggi plastinkasiga tegmaydi. Sinaptik yoriq deb nomlangan kichik bo'shliq sinaptik terminalni dvigatelning so'nggi plastinkasidan ajratib turadi. Elektr signallari neyron aksoni bo'ylab tarqaladi, u mushak orqali tarqaladi va nerv-mushak birikmasida alohida mushak tolalari bilan bog'lanadi.

Hujayralarning elektr aloqasi qobiliyati hujayra membranalari bo'ylab elektr gradientini yaratish uchun energiya sarflashini talab qiladi. Ushbu zaryad gradienti membrana bo'ylab differentsial taqsimlangan ionlar tomonidan amalga oshiriladi. Har bir ion elektr ta'siriga va kontsentratsiyaga ta'sir qiladi. Oxir -oqibat, sut aralashtirmasdan qahva bilan aralashib ketishi kabi, agar ruxsat berilsa, ionlar ham o'zlarini teng taqsimlaydilar. Bunday holda, ular bir tekis aralashgan holatga qaytishga ruxsat etilmaydi.

Natriy -kaliy ATPazasi K ni harakatga keltirish uchun uyali energiyadan foydalanadi+ hujayra ichidagi ionlar va Na+ ionlar tashqarida. Bu faqat kichik elektr zaryadini to'playdi, lekin katta kontsentratsion gradient. Ko'p K+ hujayrada va ko'p Na+ hujayra tashqarisida. Kaliy hujayradan K orqali chiqib ketishga qodir+ 90% vaqt ochiq bo'lgan kanallar va shunday. Biroq, Na+ kanallar kamdan -kam ochiladi, shuning uchun Na+ hujayra tashqarisida qoladi. Qachonki K+ hujayrani tark etadi, uning kontsentratsion gradientiga bo'ysunadi, natijada manfiy zaryad ortda qoladi. Shunday qilib, tinch holatda Na uchun katta kontsentratsion gradient mavjud+ hujayra ichiga kirib boradi va hujayrada manfiy zaryadlar to'planib qoladi. Bu dam oluvchi membrana salohiyati. Bu kontekstda potentsial ish bajarishga qodir bo'lgan elektr zaryadini ajratishni anglatadi. U volt bilan o'lchanadi, xuddi batareya kabi. Shu bilan birga, transmembran potentsiali ancha kichik (0,07 V); shuning uchun kichik qiymat millivolt (mV) yoki 70 mV sifatida ifodalanadi. Hujayraning ichki qismi tashqi tomondan manfiy bo'lgani uchun, minus belgisi -70 mV bo'lgan hujayra ichidagi manfiy zaryadlarning ko'pligini bildiradi.

Agar hodisa membrananing o'tkazuvchanligini Na ga o'zgartirsa+ ionlari hujayra ichiga kiradi. Bu kuchlanishni o'zgartiradi. Bu uyali signal sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan harakat potentsiali deb ataladigan elektr hodisasidir. Nerv va mushaklar o'rtasida aloqa neyrotransmitterlar orqali sodir bo'ladi. Neyronning harakat potentsiali sinaptik terminaldan neyrotransmitterlarning sinaptik yoriqqa chiqarilishiga olib keladi, ular keyinchalik sinaptik yoriq bo'ylab tarqalib, motorning oxirgi plastinkasidagi retseptor molekulasiga bog'lanishi mumkin. Dvigatelning so'nggi plastinkasida narkotransmitterning retseptorlari bilan bog'lanishi uchun katta sirt maydonini tashkil etuvchi birlashtiruvchi burmalar - sarkolemma burmalari mavjud. Retseptorlar aslida natriy kanallari bo'lib, ular Na o'tishiga imkon beradi+ ular neyrotransmitter signalini olganda hujayraga kiradi.

Asetilxolin (ACh) - bu motor neyronlari chiqaradigan, motorning oxirgi plastinkasidagi retseptorlarga bog'laydigan neyrotransmitter. Neyrotransmitterning chiqishi harakat neyronining aksonidan harakat potentsiali bo'ylab o'tganda sodir bo'ladi, natijada sinaptik terminal membranasining o'tkazuvchanligi o'zgaradi va kaltsiy tushadi. Ca2+ ionlar sinaptik pufakchalarning presinaptik membranaga (neyronda) o'tishiga va bog'lanishiga imkon beradi va neyrotransmitterni pufakchalardan sinaptik yoriqqa chiqaradi. Sinaptik terminal tomonidan chiqarilgandan so'ng, ACh sinaptik yoriq bo'ylab dvigatelning so'nggi plastinkasiga tarqaladi va u erda ACh retseptorlari bilan bog'lanadi. Neyrotransmitter bog'langanda, bu ion kanallari ochiladi va Na+ ionlar membranadan o'tib mushak hujayrasiga o'tadi. Bu hujayraning ichki va tashqi qismidagi kuchlanish farqini kamaytiradi, bu depolarizatsiya deyiladi. ACh dvigatelning so'nggi plastinkasiga bog'langanligi sababli, bu depolarizatsiya oxirgi plastinka potentsiali deb ataladi. Keyin depolarizatsiya sarkolemma bo'ylab tarqaladi va harakat potentsialini yaratadi, chunki dastlabki depolarizatsiya joyiga ulashgan natriy kanallari kuchlanishning o'zgarishini sezadi va ochiladi. Harakat potentsiali butun hujayra bo'ylab harakatlanib, depolarizatsiya to'lqinini yaratadi.

ACh atsetilxolinesteraza (AChE) fermenti tomonidan atsetil va xolinga parchalanadi. AChE sinaptik yoriqda joylashgan bo'lib, ACh ni ACh retseptorlari bilan bog'lanib qolmasligi uchun parchalaydi, bu esa mushaklarning istalmagan qisqarishiga olib keladi ((PageIndex{6}) rasm).

San'at aloqasi

O'limga olib keladigan asab gazi Sarin asetikolinesterazni qaytarib bermaydi. Sarin mushaklarning qisqarishiga qanday ta'sir qiladi?

Depolarizatsiyadan so'ng membrana dam olish holatiga qaytadi. Bunga repolyarizatsiya deyiladi, bunda kuchlanish bilan bog'langan natriy kanallari yopiladi. Kaliy kanallari 90% o'tkazuvchanlikda davom etadi. Natriy -kaliy ATPaz plazma membranasi har doim ionlarni tashib yuborganligi sababli, dam olish holati (ichkarisiga nisbatan tashqi tomondan zaryadlangan) tiklanadi. Nerv yoki mushak hujayrasida impuls o'tkazilgandan so'ng, neyron yoki mushak hujayrasi boshqa impulsni uzatish qobiliyatini tiklagan davr refrakter davr deb ataladi. Olovga chidamli davrda membrana boshqa harakat potentsialini yarata olmaydi. Olovga chidamli davr kuchlanishga sezgir bo'lgan ion kanallariga o'z konfiguratsiyasiga qaytishga imkon beradi. Natriy kaliy ATPaza doimiy ravishda Na ni harakatga keltiradi+ kameradan chiqib, K.+ kameraga qaytadi va K.+ manfiy zaryadni qoldirib chiqib ketadi. Juda tez membrana repolarizatsiya qilinadi, shuning uchun uni yana depolarizatsiya qilish mumkin.

Mushaklar kuchlanishini nazorat qilish

Nerv nazorati aktin-miyozin o'zaro ko'priklarining shakllanishini boshlaydi, bu esa mushaklarning qisqarishida ishtirok etuvchi sarkomerlarning qisqarishiga olib keladi. Bu qisqarishlar mushak tolasidan biriktiruvchi to'qima orqali suyaklarni tortib, skelet harakatini keltirib chiqaradi. Mushakning tortilishi kuchlanish deb ataladi va bu kuchlanish natijasida hosil bo'lgan kuch miqdori har xil bo'lishi mumkin. Bu bir xil mushaklarga juda yengil narsalarni va juda og'ir narsalarni ko'chirishga imkon beradi. Alohida mushak tolalarida hosil bo'ladigan kuchlanish miqdori mushak tolasining kesma maydoniga va asabiy stimulyatsiya chastotasiga bog'liq.

Aktin va miyozin o'rtasida hosil bo'ladigan o'zaro ko'priklar soni mushak tolasi ishlab chiqarishi mumkin bo'lgan kuchlanish miqdorini aniqlaydi. Ko'ndalang ko'priklar faqat qalin va ingichka filamentlar bir-biriga yopishgan joyda hosil bo'lishi mumkin, bu esa miyozinning aktinga bog'lanishiga imkon beradi. Agar ko'proq ko'priklar hosil bo'ladigan bo'lsa, miyozin ko'proq aktinni tortadi va kuchlanish paydo bo'ladi.

Maksimal kuchlanish hosil bo'lganda sarkomerning ideal uzunligi qalin va ingichka filamentlar eng katta darajada bir-biriga yopishganda sodir bo'ladi. Agar dam olish holatidagi sarkomer ideal dam olish uzunligidan oshib ketgan bo'lsa, qalin va ingichka filamentlar bir-birining ustiga chiqmaydi va kamroq o'zaro faoliyat ko'priklar paydo bo'lishi mumkin. Natijada, miyozin boshlari kamroq aktinni tortadi va kuchlanish kamayadi. Sarkomer qisqarganligi sababli, yupqa filamentlar miyozin dumlaridan tashkil topgan H zonasiga etib borgani sari qoplama zonasi kamayadi. Miozin boshlari o'zaro ko'priklar hosil qilgani uchun, aktin bu zonada miyozin bilan bog'lanmaydi, bu miofiber ishlab chiqarishni kamaytiradi. Agar sarkomer yanada qisqartirilsa, ingichka filamentlar bir-birining ustiga chiqib keta boshlaydi, bu ko'priklararo shakllanishni yanada kamaytiradi va undan ham kuchlanishni keltirib chiqaradi. Aksincha, sarkomer qalin va ingichka filamentlar bir-birining ustiga chiqmaydigan darajada cho'zilsa, o'zaro ko'priklar hosil bo'lmaydi va kuchlanish paydo bo'lmaydi. Bunday cho'zilish odatda sodir bo'lmaydi, chunki qo'shimcha oqsillar, ichki sezuvchi nervlar va biriktiruvchi to'qima haddan tashqari cho'zishga qarshi.

Kuch ishlab chiqarishni belgilaydigan asosiy o'zgaruvchi - bu tolalarni boshqaruvchi neyrondan harakat potentsialini oladigan mushak ichidagi miofibralar soni. Qalam olish uchun bitseplardan foydalanganda, miyaning motor korteksi faqat bitseplarning bir nechta neyronlariga signal beradi va faqat bir nechta miofiber javob beradi. Umurtqali hayvonlarda har bir miofiber rag'batlantirilsa, to'liq javob beradi. Pianino olganda, vosita korteksi bisepsdagi barcha neyronlarga signal beradi va har bir miofiber ishtirok etadi. Bu mushak ishlab chiqaradigan maksimal kuchga yaqin. Yuqorida aytib o'tganimizdek, harakat potentsialining chastotasini (sekundiga signallar sonini) oshirish kuchni biroz oshirishi mumkin, chunki tropomiyozin kaltsiy bilan to'lib toshgan.

Xulosa

Tana uch xil mushak to'qimasini o'z ichiga oladi: skelet mushaklari, yurak mushaklari va silliq mushaklar. Mushaklarning qisqarishi sarkomerlar qisqarganda sodir bo'ladi, chunki qalin va ingichka filamentlar bir -birining yonidan o'tib ketadi, bu esa mushak qisqarishining toymasin filament modeli deb ataladi. ATP o'zaro ko'prik shakllanishi va filamentning siljishi uchun energiya beradi. Troponin va tropomiyozin kabi tartibga soluvchi oqsillar o'zaro faoliyat ko'prik shakllanishini nazorat qiladi. Qo'zg'alish -qisqarish birikmasi neyronning elektr signalini atsetilxolin orqali mushak membranasidagi elektr signaliga o'tkazadi, bu esa kuch ishlab chiqarishni boshlaydi. Mushak tolalari qisqarishi butun mushak qancha kuch ishlab chiqarishini aniqlaydi.

San'at aloqalari

[link] Mushak qisqarishi haqidagi quyidagi fikrlardan qaysi biri to'g'ri?

  1. Quvvat zarbasi ATP ADP va fosfatga gidrolizlanganda sodir bo'ladi.
  2. Quvvat zarbasi ADP va fosfat miyozin boshidan ajralib chiqqanda sodir bo'ladi.
  3. Quvvat zarbasi ADP va fosfat aktin faol joyidan ajralib chiqqanda sodir bo'ladi.
  4. Quvvat zarbasi Ca bo'lganda sodir bo'ladi2+ kaltsiy boshini bog'laydi.

[havola] B

[havola] Sarin o'lik asab gazi asetikolinesterazni qaytarilmas tarzda inhibe qiladi. Sarin mushaklarning qisqarishiga qanday ta'sir qiladi?

[link] Sarin ishtirokida asetikolin sinapsdan chiqarilmaydi, natijada mushaklarning plazma membranasi doimiy ravishda stimulyatsiya qilinadi. Dastlab, mushaklarning faolligi kuchli va nazoratsiz, ammo ion gradientlari tarqaladi, shuning uchun T-naychalardagi elektr signallari endi mumkin emas. Natijada falaj bo'lib, asfiksiyadan o'limga olib keladi.

Takrorlash uchun savollar

Bo'shashgan mushakda aktinning miyozin bilan bog'lanish joyi ________ tomonidan bloklanadi.

  1. titin
  2. troponin
  3. miyoglobin
  4. tropomiyozin

D

Mushak tolasining hujayra membranasi ________ deyiladi.

  1. miofibril
  2. sarkolemma
  3. sarkoplazma
  4. miofilament

B

Mushaklar bo'shashadi, agar yangi asab signallari kelmasa. Biroq, oldingi stimulyatsiyaning neyrotransmitteri hali ham sinapsda mavjud. ________ faoliyati ushbu neyrotransmitterni olib tashlashga yordam beradi.

  1. miyozin
  2. harakat salohiyati
  3. tropomiyozin
  4. atsetilxolinesteraza

D

Mushakning stimulyatsiyadan so'ng zo'riqish hosil qilish qobiliyati quyidagilarga bog'liq.

  1. miyozinning M chizig'i bilan o'zaro ta'siri
  2. miyozin va aktinning bir-biriga yopishishi
  3. Z chizig'iga aktin qo'shimchalari
  4. Yuqoridagilardan hech qaysi biri

D

Bepul javob

Agar mushak tolasida ATP to'liq tugagan bo'lsa, mushaklarning qisqarishi qanday ta'sir qiladi?

ATP miyozin aktindan ajralib chiqishi uchun zarur bo'lganligi sababli, miozin o'zaro faoliyat ko'prik chiqarilishi uchun ko'proq ATP bo'lmaguncha mushaklar qattiq qisqaradi. Shuning uchun o'lik umurtqali hayvonlar qattiq mortisga uchraydi.

Alohida mushak tolasida hosil bo'ladigan kuchlanish miqdoriga qanday omillar yordam beradi?

Kesma maydoni, dam olayotgan mushak tolasining uzunligi va nerv stimulyatsiyasining chastotasi.

Qondagi kaltsiy miqdori neyronlarga qanday ta'sir qiladi? Qondagi kaltsiy miqdori skelet mushaklariga qanday ta'sir qiladi?

Neyronlar kaltsiysiz neyrotransmitterni chiqara olmaydi. Skelet mushaklarida kaltsiy bor va ular tashqaridan kerak emas.

Lug'at

aktin
mushaklarning qisqarishi uchun miyozin bilan o'zaro ta'sir qiluvchi globular qisqaruvchi oqsil
atsetilxolinesteraza
AChni asetil va xolinga parchalaydigan ferment
yurak mushaklari
faqat yurakda topilgan to'qima mushak to'qimasi; yurak qisqarishi qonni butun vujudga pompalaydi va qon bosimini ushlab turadi
motorning so'nggi plitasi
mushak tolasining neyron bilan o'zaro ta'sirlashadigan sarkolemmasi
miofibril
mushak tolasiga parallel joylashgan uzun silindrsimon tuzilmalar
miofilament
miyofibrillalarni tashkil etuvchi kichik tuzilmalar
miyozin
mushaklarning qisqarishi uchun aktin bilan o'zaro ta'sir qiluvchi kontraktil oqsil
sarkolemma
skelet mushak tolasining plazma membranasi
sarkomer
skelet mushaklarining funktsional birligi
skelet mushak to'qimasi
skelet mushaklarini hosil qiladi, ular suyaklarga yopishadi va harakatni va ongli ravishda boshqarilishi mumkin bo'lgan har qanday harakatni boshqaradi.
silliq mushak
to'qimalar ichak, oshqozon va siydik pufagi kabi ichi bo'sh organlarning devorlarida va nafas olish yo'llari va qon tomirlari kabi yo'llar atrofida paydo bo'ladi.
qalin filament
miyozin molekulalari guruhi
ingichka filament
ikkita aktinli polimer, tropomiyozin va troponin bilan birga o'raladi
tropomiyozin
aktin molekulalarida miyozinni bog'lash joylarini blokirovka qiladi, o'zaro ko'prik hosil bo'lishini oldini oladi va mushak neyron signalini qabul qilmaguncha qisqarishni oldini oladi.
troponin
Tropomiyozin bilan bog'lanadi va uni aktin molekulasida joylashtirishga yordam beradi, shuningdek kaltsiy ionlarini bog'laydi.


Videoni tomosha qiling: Har tong xom tuxum istemol qilish nimalarga olib kelishini tomosha qiling! (Dekabr 2021).