Myofibriller

admin 0 Comments Articles

Myofibriller

Myofibriller Definition

En myofibrille er en bestanddel af dyrs skeletmuskulatur. Myofibriller er lange filamenter, der løber parallelt med hinanden og danner muskelfibre (myofibriller). Myofibrillerne og de deraf følgende myofibre kan være flere centimeter lange. Muskelfibrene er enkelte flerkernede celler, der går sammen og danner musklen. Myofibriller består af gentagne underenheder kaldet sarkomerer. Disse sarkomerer er ansvarlige for musklens sammentrækninger.

Myofibrillenes struktur

Myofibriller består af to typer filamenter: tynde filamenter og tykke filamenter. Tynde filamenter er sammensat af strenge af proteinet actin og et regulatorisk protein, der er viklet sammen, mens tykke filamenter er sammensat af strenge af proteinet myosin. De tynde og tykke filamenter danner delvist overlappende lag, der er lagt ud i funktionelle enheder kaldet sarkomerer. På grund af den måde, myofilamenterne er anbragt på, ser myofibrillen ud til at have mørke og lyse bånd, hvilket giver musklerne et tværstribet udseende. De mørke bånd er kendt som A-bånd og består af tykke filamenter og nogle tynde filamenter. I midten af A-båndet findes H-zonen, hvor der kun er tykke filamenter, og M-linjen, som indeholder enzymer, der er involveret i energistofskiftet. De lyse bånd, kendt som I-båndene, er de regioner, der kun indeholder tynde filamenter, og de findes mellem A-båndene. I-båndene er centreret på et område, der er kendt som Z-linjen, en skive bestående af proteinet α-actinin, der forankrer de tynde actinfilamenter og fungerer som en grænse mellem sarkomerunderenhederne.

Myofibriller Funktion

Myofibriller består af sarkomerer, de funktionelle enheder i en muskel. Myofibrillenes funktion er at udføre muskelkontraktion via glidefilamentmodellen. Når musklerne er i hvile, er der ufuldstændig overlapning mellem de tynde og tykke filamenter, idet nogle områder kun indeholder en af de to typer. Når en muskel trækker sig sammen, forkortes sarkomererne i længden, fordi de tykke og tynde filamenter glider over hinanden, hvilket resulterer i et større overlap mellem filamenterne og en forkortelse af H-zonen og I-båndet. Mens sarkomerens længde mindskes under muskelkontraktion, ændres længden af selve myofilamenterne ikke.

Myofilamenternes bevægelse drives af hydrolysen af ATP til ADP og uorganisk fosfat. I hvile er et ATP-molekyle knyttet til et kugleformet myosinhoved på det tykke filament Når ATP hydrolyseres, ændrer myosinhovedet konformation og danner en fastgørelse, der kaldes en tværbro med det tynde filament. Når ADP- og fosfatmolekylerne frigives, ændrer myosinhovedet igen konformation og skubber det tynde filament mod midten af sarkomeren. Når et nyt ATP-molekyle derefter binder sig til myosinhovedet, vender hovedet tilbage til sin oprindelige konformation og frigiver det tynde filament i sin nye position tættere på den centrale M-linje. Cyklussen gentager sig derefter: det nye ATP-molekyle hydrolyseres til ADP og uorganisk fosfat, og myosinhovedet ændrer konformation, hvilket resulterer i, at det tynde filament skubbes mod sarkomerets centrum. Hvert tykt filament indeholder flere hundrede myosinhoveder, der kan danne krydsbroer med de tynde filamenter ca. fem gange i sekundet. De kontinuerlige sammentrækninger af myofibrillerne resulterer i en muskelsammentrækning.

Muskelsammentrækninger drives af ATP. Da muskelfibrene selv kun lagrer en meget lille mængde ATP, kommer energien fra to andre forbindelser, der er lagret i musklerne: kreatinphosphat og glykogen. Den ATP, der er lagret i en muskelfiber, og den ATP, der kan dannes af kreatinphosphat, bruges til kortvarige energiudladninger; de kan give energi i op til ca. 15 sekunder. Glykogen kan give en langvarig energikilde, da glykogen nedbrydes til glukose, som derefter omdannes til ATP gennem glykolyse og aerob respiration.

Denne figur viser et sarkomer, en enhed i en myofibril. Den viser de tynde actinfilamenter og de tykke myosinfilamenter, og hvordan deres positioner ændres, når en muskel trækker sig sammen.

Quiz

1. Hvor mange typer myofilamenter findes der i en myofibrille?
A. 1
B. 2
C. 4
D. ingen

2. Hvilken struktur fungerer som en grænse mellem sarkomerer?
A. A-båndet
B. H-zone
C. M-linjen
D. Z-line