Bài 5 hóa sinh cơ

HÓA SINH CƠ Cơ vân Cơ vân Muscle Muscle fibers Gần nửa trọng lượng thể vân, phần lớn vân gắn với xương qua gân, nhờ lực chuyển động xuất co truyền cho xương Sợi Muscle fiber Sarcomere Myofibril Tơ Modified from McMahon, Muscles, Reflexes and Locomotion Princeton University Press, 1984 1 Cấu trúc vân • Các bó đường kính 20100 µm, tạo sợi (tế bào cơ) • Tế bào cơ: đa nhân khổng lồ, bào tương có nhiều tơ • Tơ cơ: vùng sẫm băng A, vùng nhạt băng I • Đơn vị co (Sarcomere): gồm băng A nửa băng I, dài 2,5- µm giãn Giới hạn hai đĩa Z, băng A đĩa M 1.1 Sợi dày: • Trong điều kiện sinh lý, phân tử myosin kết hợp với tạo sợi dày Myosin is a hexamer: myosin heavy chains myosin light chains Modified from Vander, Sherman, Luciano Human Physiology, McGraw-Hill nm Coiled coil of two  helices C terminus ầu Myosin: đảm nhận tất chức vận động myosin, ức khả di chuyển tạo lực - TLPT 470 kDa - Gồm: chuỗi nặng (TLPT 230 kDa), chuỗi nhẹ giống đôi (TLPT 18 kDa 20 kDa) 1.2 Sợi mỏng: 1.2.1 Actin: - Cấu trúc:TLPT kDa Môi trường lực ion thấp tồn dạng chuỗi đơn hình cầu (G- actin), gắn 1ATP Điều kiện sinh lý, Gactin polyme tạo F-actin, ATP thủy phân, ADP gắn với Factin - Chức năng: co cơ, di chuyển nhiều loại tế bào 1.2.2 Tropomyosin: - Cấu trúc: chuỗi polypeptid có TLPT 66 kDa, cuộn xoắn alpha tạo sợi dài 400 Ao, nằm vùng xoắn F-actin - Chức năng: Điều chỉnh tương tác actin- myosin co 1.2.3 Troponin: - Cấu trúc:TLPT 76 kDa gồm: troponin T (37kDa), I (23 kDa) C (18kDa) Mỗi tropomyosin gắn với phức hợp troponin - Chức năng: Điều chỉnh co qua Ca2+ T gắn Tropomyosin, I gắn actin, C gắn Canxi Cấu trúc actin myosin 1.3 Các protein khác cơ: • • • • • • Alpha actinin Desmin vimentin Tinin Nebulin C-protein M-protein Myoglobin Sự co vân Tiếp nối thần kinh (Neuromuscular Junctions hay Synapse) Cơ chế co vân Đầu Myosin (trạng thái lượng cao) Myosin gắn với sợi actin ADP Pi (inorganic phosphate) giải phóng 4.Khi ATP thủy phân thành ADP Pi, đầu myosin dựng lên Lực co cơ- đầu myosin quay gập lại tựa sợi actin, trượt phía vạch M Đầu Myosin (trạng thái lượng thấp) Khi phân tử ATP gắn vào đầu myosin, myosin tách khỏi actin 2.2 Năng lượng co vân • Co địi hỏi lượng lớn lượng • ATP cung cấp lượng cho co ATP tạo thành từ nguồn: – Creatin phosphat (CP) • Tạo ATP nhanh • CP + ADP Creatinin  Creatin + ATP kinase – Chuyển hóa khí • Địi hỏi oxygen thối hóa glucose sinh ATP, carbon dioxid nước – Chuyển hóa yếm khí (Glycolysis) • Thối hóa glucose tạo ATP acid lactic Chuyển hóa cơ: Năng lượng cho co Chuyển hóa chất lượng co  Chuyển hóa Glucid - Khi nghỉ, chuyển hóa Glucid mức độ thấp, chủ yếu tổng hợp Glycogen, tăng 100 lần hoạt động - CH hiếu khí hoạt động mức trung bình - CH yếm khi hoạt động mạnh sinh acid lactic - Cả hai đừng đủ cc ATP cho hoạt động vài phút Chuyển hóa chất lượng co  Chuyển hóa Lipid - Cung cấp 95% lượng co  Chuyển hóa Protid - Có đổi sợi myosin actin thành phần protein khác với tốc độ chậm Sự co tim - Được kích thích chủ yếu hệ thần kinh tự động tim - Cấu trúc tương tự vân phù hợp với hoạt động bơm máu - Phụ thuộc chuyển hóa hiếu khí phải hoạt động suốt đời liên tục Sự co trơn - Tự co rút cách chậm chạp, kéo dài, không theo ý muốn, điều khiển hormone, CO2, pH thấp, thiếu O2 - Có thành quan rỗng (trừ tim) - Cơ trơn tạo sợi hình thoi có đường kính 2-10 m chiều dài vài trăm m - Thường xếp thành lớp (dài tròn) chồng lên Cấu trúc vi thể trơn • Kém biệt hóa vân khơng có hình thù đặc hiệu • Khơng có phức hợp troponin • Màng tế bào gấp lại giống túi, gọi caveoli – Ca2+ giữ khu vực tế bào gần với caveoli, cho phép nhanh chóng vào tế bào kênh mở • Khơng có vân đơn vị co (sarcomere) • Có sợi dày sợi mảnh • Sợi dày sợi mỏng xếp theo đường chéo, làm trơn co theo kiểu xoáy lại Tỷ lệ xếp sợi trơn Co trơn • Cả khối trơn co chậm đồng • Co lúc • Điện hoạt động truyền từ tế bào sang tế bào khác • Một vài tế bào trơn: – Co trước tạo nhịp cho tồn khối trơn – Tự kích thích khử cực khơng cần kích thích từ bên ngồi Cơ chế co • Actin myosin tương tác theo chế trượt sợi • Kích thích cuối gây co gia tăng nồng độ Ca2+ nội bào • Ca2+ giải phóng từ lưới nội bào khoảng gian bào • Ca2+ tương tác với calmodulin enzym kinase chuỗi nhẹ myosin để hoạt hóa myosin ... Chuyển hóa khí • Địi hỏi oxygen thối hóa glucose sinh ATP, carbon dioxid nước – Chuyển hóa yếm khí (Glycolysis) • Thối hóa glucose tạo ATP acid lactic Chuyển hóa cơ: Năng lượng cho co Chuyển hóa. .. µm, tạo sợi (tế bào cơ) • Tế bào cơ: đa nhân khổng lồ, bào tương có nhiều tơ • Tơ cơ: vùng sẫm băng A, vùng nhạt băng I • Đơn vị co (Sarcomere): gồm băng A nửa băng I, dài 2 ,5- µm giãn Giới hạn... lactic - Cả hai đừng đủ cc ATP cho hoạt động vài phút Chuyển hóa chất lượng co  Chuyển hóa Lipid - Cung cấp 95% lượng co  Chuyển hóa Protid - Có đổi sợi myosin actin thành phần protein khác