SARCOLEMMA: OMINAISUUDET, RAKENNE JA TOIMINTA - BIOLOGIA - 2026

Sarcolemma, jota kutsutaan myös myolemma, on solukalvon, joka muodostaa lihassolujen kuituja tai supistuvien kudosten eläimiä. Näillä kuiduilla on kyky supistua tiettyjen sähköisten ärsykkeiden yhteydessä, ts. Ne voivat pienentää niiden pituutta tuottaen mekaanisen voiman, joka sallii eläinten nivelten siirtymisen, liikkumisen ja liikkumisen.

Lihassolut ovat pitkät solut (etenkin nauhoitetut); ne ovat nukleoituja soluja, joilla on kaikki eukaryoottisille organismeille ominaiset sisäiset organelit: mitokondriat, endoplasminen retikulumi ja Golgi-kompleksi, lysosomit, peroksisomat jne.

Lihaskuidun rakenne (Lähde: OpenStax Wikimedia Commonsin kautta)

Toisin kuin muiden kudosten solut, lihaskudossoluille annetaan kuitenkin erityiset nimet, jotka auttavat erottamaan niitä muista ei-supistuvista soluista.

Siksi sen plasmamembraani tunnetaan sarkolemmana, sen sytosoli sarkoplasmana, endoplasmisen retikulum sarkoplasmisen retikulumina ja mitokondrioidensa sarkosomina.

Ominaisuudet ja rakenne

Sarkolemma, kuten kaikki solumembraanit, on lipidien kaksikerroksesta koostuva kalvo, jossa lipidit on järjestetty siten, että hydrofiiliset osat "näyttävät" kohti saman (molekyylien sisäinen ja solun ulkopuolinen) pinta ja hydrofobinen osa. he ovat "kohtaamassa" keskustassa.

Se on noin 100Ǻ paksu ja erikoistunut kalvo, koska monet sen ominaisuuksista liittyvät lihassolujen toimintoihin.

Sarkolemman ulkokehän välittömässä läheisyydessä on paljon paksumpi kerros (noin 500 °), mikä vastaa kohtalaisen tiheiden materiaalien solunulkoista laskeumaa.

Nämä materiaalit edustavat kellarikalvoa, jonka tiheys vähenee, kun se siirtyy pois sarkolemmasta, lähestyy solunulkoista tilaa ja sekoittuu ympäröivän sidekudoksen maa-aineeseen.

Sarcotubular-järjestelmä

Sarkolemma on herättävä membraani, joka muistuttaa monessa suhteessa hermosolujen plasmamembraania, koska se toimii johtamaan sähköisiä impulsseja ja pystyy johtamaan toimintapotentiaalin.

Peittämisen lisäksi tämä kalvo ulottuu nauhoitettuihin lihaskuituihin projektioiden tai syvennysten muodossa, joita kutsutaan poikittaisiksi putkiksi tai T-tubulaateiksi, muodostaen sen, mitä monet kirjoittajat tunnustavat sarkotubulaariseksi järjestelmäksi, jonka kautta impulsit leviävät hermostunut kuituihin.

Sarkolemma, sarkoplasma ja T-tubulukset (Lähde: Arcadian Wikimedia Commonsin kautta)

Tämän järjestelmän T-tubulaarit ulkonevat poikittain kohti sarkaareiden nauhojen A ja I sitoutumiskohtia luu-lihassoluissa, missä ne joutuvat kosketuksiin sarkoplasmisen retikulumin putkimaisen järjestelmän kanssa saman sytosolin (sarkoplasman) kanssa. lihaskuitu.

Koska kontakti sarkoplasmisen retikulumin ja T-tubuluksen välillä tapahtuu siten, että tubulaatti on kiinnitetty molemmille puolille retikulumikalvon kanssa, tämä muodostunut "rakenne" tunnetaan kolmiona.

Siten, kun hermoimpulssi stimuloi sarkolemmaa solun pinnalla, membraanin depolarisaatio "kulkee" tai leviää koko pidentymisensä, mukaan lukien T-tubulukset, jotka ovat kosketuksessa sarkoplasmisen retikulumin kanssa, joka puolestaan ​​on läheisesti sukua supistuviin myofibrilliin (aktiini- ja myosiinikuituihin).

T-putkien depolarisaatio aiheuttaa sitten sarkoplasmisen retikulumin depolarisaation, joka aiheuttaa kalsiumionien vapautumisen myofilamenteihin aktivoiden niiden supistumisen.

Sarkolemmaaliset proteiinit

Kuten kaikissa solumembraaneissa on totta, sarkolemma liittyy erilaisiin proteiineihin, integraaleihin ja perifeerisiin, jotka tarjoavat sille monia sen luontaisista toiminnallisista ominaisuuksista.

Näitä proteiineja kutsutaan sarkolemmaisiksi proteiineiksi, ja monet niistä edistävät lihaskuitujen rakenteellisen eheyden ylläpitämistä, koska ne vaikuttavat sarkolemmaan kohdistuviin fyysisiin supistumisvoimiin.

Jotkut näistä proteiineista ankkuroivat lihaksen sisäisen rakenteen kellarimembraaniin ja solunulkoiseen matriisiin. Näitä ovat dystrofiini, sarkoglykaanit, utropiini, dysferliini, kaveoliini, merosiini ja välituotteet.

Koska lihassoluilla on korkeat energiantarpeet, sarkolemma on varustettu myös sarjalla kiinteitä proteiineja kanavien muodossa, jotka helpottavat erityyppisten molekyylien kuljettamista solun ulkopuolelle ja sisältäen hiilihydraatteja, ioneja ja muita.

Nämä kanavatyyppiset proteiinit ovat välttämättömiä lihasten supistumiselle, koska niiden ansiosta lihaskuitu voi palata lepotilaansa sen jälkeen, kun sitä hengittävän hermokudoksen impulssi indusoi depolarisaation.

Sarcolemma-toiminto

Sarkolemma toimii lihassolujen, samoin kuin minkä tahansa tyyppisten kehosolujen plasmamembraanien perustamisessa. Siksi tämä kalvo suorittaa tärkeitä toimintoja puoliläpäisevänä esteenä erityyppisten molekyylien kulkemiselle ja rakenteena solun eheyden ylläpitämiseksi.

Sarkolemmaan liittyvässä solunulkoisessa matriisissa on satoja polysakkarideja, joiden avulla lihassolut ankkuroituvat lihaskudoksen muodostaviin ja tukeviin eri komponentteihin, mukaan lukien muut vierekkäiset lihaskuidut, suosien saman lihaksen samanaikaista supistumista.

Jaksotettu kuitulihaksen supistuminen

Jokainen tietyssä lihaksessa oleva lihaskuitu internalisoituu tietyn motorisen neuronin haarautumisen kautta, mikä stimuloi sen supistumista. Asetyylikoliinin vapautuminen hermosynapsikohdassa neuronin ja kuidun sarkolemman välillä tuottaa "virran", joka leviää ja aktivoi sarkolemmaaliset natriumkanavat.

Näiden kanavien aktivointi edistää toimintapotentiaalin alkamista, joka alkaa synapsin kohdasta ja jakautuu nopeasti koko sarkolemmaan. Striboiduissa lihaskuiduissa tämä toimintapotentiaali herättää puolestaan ​​jänniteherkkiä reseptoreita kolmioissa, jotka on muodostettu T-tubulaarien ja sarkoplasmisen retikulumin väliin.

Nämä reseptorit aktivoivat kalsiumkanavia, kun he "tuntevat" toimintapotentiaalin läsnäolon, mahdollistaen pienten määrien kaksiarvoisen kalsiumin vapautumisen sarkoplasmaan (sarkoplasmisesta retikulumista), lisäämällä sen solunsisäistä konsentraatiota.

Kalsium sitoutuu erityisiin kohtiin troponiini-C-nimisen proteiinin rakenteessa eliminoimalla toisen, siihen liittyvän tropomysiosiinina tunnetun proteiinin myofibrillien estovaikutuksen, stimuloiden supistumista.

Viitteet

1. Bers, DM (1979). Sydän sarkolemman eristäminen ja karakterisointi. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Biomembranes, 555 (1), 131 - 146.
2. Deisch, JK (2017). Lihasten ja hermojen kehitys terveydessä ja sairauksissa. Swaimanin lastenneurologiassa (sivut 1029-1037). Elsevier.
3. Despopoulos, A., ja Silbernagl, S. (2003). Fysiologian värivalikoima. Thieme.
4. Kardong, KV (2002). Selkärankaiset: vertaileva anatomia, toiminta, kehitys (nro QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
5. Reed, R., Houston, TW, ja Todd, PM (1966). Luuston lihaksen sarkolemman rakenne ja toiminta. Nature, 211 (5048), 534.