1
Citoscheletul fibrei musculare striate
Structura miofibrilelor
Pe celule musculare striate, secţionate longitudinal şi colorate cu HE,
cu MO se observă o alternanţă de discuri slab colorate cu eozină
(discuri īntunecate). Cu hematoxilină ferică se observă o alternanţă de
discuri clare necolorate cu discuri īntunecate (negre).
Folosindu-se MO cu lumina polarizată s-a observat că discul clar este
izotrop fapt pentru care a fost numit şi discul I.
Iar la microscopul cu contrast de fază, discul clar este mai luminos.
Discul clar are o lungime de aproximativ 0,8 μm. La mijlocul lui se
găseşte un disc subţire numit discul Z (banda Z), īntre discul Z şi
joncţiunea discul clar/discul īntunecat (I/A) s-a mai descris un disc
īntunecat (bandă) N. Acest disc clar conţine miofilamente subţiri.
Discul care se colorează mai intens cu eozină a fost numit disc
īntunecat, īn lumină polarizată este anizotrop (A) şi la mijlocul lui
se găseşte o bandă mai clară numită "zona H". La mijlocul benzii H se
află, o bandă mai īntunecată numită banda M. Discul īntunecat conţine
miofilamente groase şi subţiri īn zonele periferice, iar īn zona H,
conţine numai miofilamente groase.
Discul Z (banda Z), prin anii '60 era considerat ca "o bandă īngustă
formată dintr-un material dens, de aspect amorf". Multă vreme nu a
putut fi descifrată structura ei morfologică şi moleculară. Nu se
continuă īntre ele, nu sunt toate discurile 7 chiar la acelaşi nivel,
īn toate sarcoamele. Adeseori, īntre ele există decalaje de dimensiuni
variabile. Actualmente se consideră că discurile Z, ar fi rezultatul
unor īmpletituri finale, ordonate, complicate, realizate de capetele
filamentelor de actină şi filamentele proprii discului Z.
Sunt descrise un număr foarte mare de proteine īn structura
miofibrilelor, peste 20.
Aceste proteine au fost clasificate īn:
1. contractile: a. fundamentale (propriu-zise);
b. reglatoare.
2. structuri miofibrilare.
Cu ajutorul ME s-a observat că īn CMS miofibrilele sunt formate din
miofilamente. Miofilamentele sunt dispuse paralele īntre ele, şi
paralele cu axul longitudinal al miofibrilei. Iniţial au fost descrise
două tipuri de miofilamente, care se deosebesc prin grosime,
topografie, lungime, şi structură moleculară. Acestea sunt:
a. subţiri cu diametrul de 5-6 μm şi lungi de μm.
b. groase cu diametrul de 10-11μm, şi lungi de 1,5 μm
Miofilamentele groase (A) din CMS sunt formate dintr-o moleculă
proteică numită miozină. Miozina este proteina cea mai importantă din
punct de vedere funcţional şi este īn cea mai mare cantitate. S-a
apreciat că īntr-un cm3 de muşchi scheletal se găsesc aproximativ 1017
molecule, de miozină. La mamifere reprezintă aproximativ 85% din masa
filamentelor groase.
Macromolecula de miozină este filamentoasă, bastoniformă. Are o lungime
de 130-160 μm, şi o grosime de 2 μm. La un capăt prezintă două
formaţiuni rotunde sau elipsoidale care au diametrul de 4-5 μm şi
lungimea de 7-20 μm.
Această zonă a mai fost numită şi capul moleculei. Deci, molecula de
miozină este o moleculă asimetrică şi pentru că extremitatea cefalică
prezintă două subunităţi este numită moleculă "bicefală" sau
"bipartită". Această asimetrie (un segment liniar, bastoniform şi o
extremitate globulară ar explica fenomenul de birefringenţă
(anizotropie) pe care-l realizează discurile īntunecate la microscopul
cu lumină polarizată. Prin metode de proteoliză limitată s-a constatat
că macromolecula de miozină este formată din mai multe subunităţi
neechivalente. Molecula de miozină este formată din 6 lanţuri
polipeptidice. Masa totală a moleculei de miozină este de 500 KD.
Sub acţiunea controlată a tripsinei, molecula de miozină este ruptă īn
două fragmente.
Aceste fragmente au fost numite.
1. meromiozină uşoară (L-meromiozina);
2. meromiozină grea (H-meromiozina).
1
Meromiozină uşoară este formată din 2-4 lanţuri polipeptidice „uşoare”
(L-meromi-fozina nu are activitate ATP-azică şi nu interacţionează cu
actina polipeptidică). M-meromiozina uşoară are o GM de 20 KD. Numărul
de lanţuri uşoare variază īn funcţie de tipul de celulă musculară. Două
lanţuri uşoare formează meromiozină uşoară (L) cu un aspect
bastoniform, spiralată, de 80 nm lungime şi 2 nm grosime. Iar, două
lanţuri uşoare sunt localizate īn capul moleculei (la nivelul
subfragmentului S1 al HM).
Meromiozina grea (HM) este formată din 2 lanţuri "grele"
(MC) ce se
īntind pe toată lungimea moleculei şi care au o CM de 220 KD. Aceste
două lanţuri HC se răsucesc īn α-helix pe 90% din lungimea lor şi
formează un segment liniar de 60 nm. Aceasta se continuă cu "capul
globular".
Meromiozina grea (HM) a fost scindată, īn prezenţa papainei, īn două
subunităţi (subfragmente):
a. subfragmentul 1 (S1) care este globular, de 60 nm;
b. subfragmentul 2 (S2) care este liniar, de 20 nm.
Subfragmentui S1 formează punţile transversale. La ME punţile
transversale apar ca mici proeminenţe pe suprafaţa filamentelor groase.
Punţile transversale sunt de 6-13 nm lungime şi 4-5 nm grosime şi se
extind pānă la imediata apropiere a filamentelor subţiri. Ele sunt
perpendiculare pe axul longitudinal al filamentului gros. Pe suprafaţa
unui filament gros s-au descris 200-220 de punţi transversale care au o
dispoziţie ordonată īn spirală. Există cāte două punţi īn acelaşi plan,
dar pe suprafeţe opuse ale filamentului gros. Perechile de punţi care
se găsesc sunt echidistante, la 14,3 nm şi sunt īn decalaj cu un unghi
de 120°. Se consideră că aceste punţi transversale au posibilitatea de
a se deplasa pe suprafaţa filamentului axial īn timpul contracţiei.
Cea mai mare parte a capetelor globulare a celor două lanţuri grele ale
(HM) este formată din subfragmentul S1. Subfragmentul S2 este liniar şi
face legătura dintre capul miozinei (subfragmentul S1) şi meromiozina
uşoară (LM). Subfragmentul S1 are o greutate moleculară de 120 KD, iar
subfragmentul 82 are o GM de 60 KD.
Subfragmentul S1 este responsabil de proprietăţile fundamentale .ale
miozinei: activitatea ATP-azică; interacţiunea cu actina.
Subfragmentul S2 nu are aceste proprietăţi.
Fiecare S1 conţine pe lāngă un lanţ greu şi două lanţuri uşoare. Deci,
capul moleculei de miozină este format din două subunităţi globulare,
iar fiecare subunitate globulară este formată din cāte un lanţ greu şi
două lanţuri uşoare.
Meromiozina H īn totalitate este formată din 6 lanţuri. Meromiozina H
determină specificitatea imunologică a moleculei de miozină. Dacă a
reuşit să se cunoască secvenţa celor aproximativ 2000 de reziduuri de
amino-acizi din molecula miozinei, mai puţin cunoscută este legătura
dintre S1- S2 şi partea liniară precum şi structura segmentului S2. Cāt
priveşte structura moleculară a capului moleculei miozinice musculare
de la mamifere există mai multe ipoteze.
BIBLIOGRAFIE
1. MARIA NIŢĂ – „Histologia cavităţii bucale”
2. CONSTANŢA RĀMNICEANU – „Histologie”
Cele mai ok referate! www.referateok.ro |