Мышцы тонкая структура

Рис. 26.15. Нервные структуры и процессы, которые, как полагают, ответственны за БД Г-сон у кошки. Главным элементом служат гигантские ретикулярные нейроны гигантоклеточного ядра моста (ГКЯ). Цифрами в кружках отмечены структуры, находящиеся под влиянием ГКЯ и обусловливающие различные проявления БДГ-сиа. 1—мотонейроны глазодвигательных мышц, фазическое возбуждение которых приводит к быстрым движениям глаз (БДГ). 2 — передний мозг под влиянием ретикулярной формации происходит его генерализоваииое возбуждение и в его нейронах возникают вспышки импульсов (см. записи А). Возможно, с активностью этих нейронов связаны сновидения. 3 — зрительные пути. Можно предполагать, что в возникновении зрительных образов прн сновидениях участвует возбуждение зрительных путей под действием импульсации от системы МКЗ (мост — латеральное коленчатое тело — зрительная кора). 4 — сенсорные пути нх торможение приводит к повышению порога пробуждения. 5 — мотонейроны. Торможение мотонейронов сопровождается повышением порога рефлексов и угнетением движений, запускаемых внутреинимн возбуждающими импульсами двигательных центров ствола и коры головного мозга (см. В). 6 — нейроны ствола мозга. Возбуждение или торможение различных стволовых нейронов сопровождается, во-первых, тонкими фазическимн движениями лицевой мускулатуры (возможно, отражающими эмоциональное содержание сновидений) во-вторых, тоническим сокращением сфинктеров мочевого пузыря и прямой кишки под действием вегетативных нервов в-третьих, периодическими вспышками активности в сердечно-сосудистых, дыхательных и других отделах вегетативной нервной системы.

Обращает на себя внимание следующий на первый взгляд поразительный факт такие плотные ткани и органы, как мышцы, кожа, почки, сердце, на 70—80% состоят из воды. Содержание воды в твердом, упругом органе — сердце — всего на 3—Ъ% ниже, чем в протекающей через него жидкой крови. Еще более поразительно, что некоторые морские животные, например медузы, на 96—99% состоят из воды. Тело медузы — это почти чистая вода, иногда, содержащая менее 1% сухого вещества. Характерные свойства этих белковых студней, имеющих, однако, определенную форму и структуру, объясняются их способностью связывать и лишать подвижности очень большие количества воды. Иногда внутренняя тонкая структура белкового геля легко разрушается при встряхивании. Механическое сотрясение такого геля вызывает его разжижение. Однако через некоторое время внутренняя структура геля воссоздается и жидкость снова превращается в студень. Все сказанное делает понятным, какую большую роль в образовании структурных элементов живого вещества играет вода. [c.385]

Скелетные мышечные волокна позвоночных, подобно нервным клеткам, способны возбуждаться под действием электрического тока, и поэтому нервно-мышечное соединение (рис. 19-16) оказалось хорошей моделью химического синапса вообще. Двигательный нерв и иннервируемую им мышц> можно отделить от окружающей ткани и поддерживать в функционально активном состоянии в питательной среде определенного состава. Стимулируя нерв через наружные электроды, можно с помощью внутриклеточного микроэлектрода регистрировать ответ одиночной мышечной клетки (рис. 19-17). Па рис. 19-18 сравнивается тонкая структура нервно-мышечного соединения и типичного синапса межд> двумя нейронами центральной нервной системы. [c.305]

Детальная структура саркомера оставалась неясной до 1953 г., когда Г. Хаксли, исследуя тонкие срезы мышц под электронным микроскопом, обнаружил, что белковые нити расположены строго упорядоченным образом [83]. Оказалось, что толстые нити диаметром 12—16 нм и длиной 1,5 мкм уложены в форме шестиугольника диаметром 40—50 нм и проходят через весь А-диск (рис. 4-21, ). Между этими толстыми нитями проходят тонкие нити диаметром 8 нм, простираясь от Z-пластин-ки на расстояние 1,0 мкм. Исследование мышцы в состоянии сокращения показало, что 1-диски в ней почти исчезают, а область перекрывания толстых и тонких нитей увеличивается это означает, что в процессе сокращения тонкие и толстые нити скользят друг относительно друга. В скелетной мышце саркомер укорачивается до , 7—1,8 мкм в летательной мышце насекомых это укорочение не столь велико, однако процесс сокращения многократно повторяется с очень высокой частотой. [c.318]

В гладких мышцах также имеются тонкие и толстые волокна, располагающиеся параллельно направлению растягивающей силы, но косая и поперечнополосатая структуры отсутствуют. Наблюдаются плотные образования, скрепляющие между собой волокна (рис. 2, а, б, 9 и 10). [c.287]

Тонкие полимерные пленки развивают лишь тянущее усилие, а стержни создают как тянущее, так и толкающее усилия. Рассмотрим деформацию нагруженных стержневых структур. Стимулирующей силой — внешней причиной — остается изменение химического состава окружающей среды. Механическая сила проявляется как сила реакции нагрузки. Виды нагрузки могут быть различные инерционная, упругая и резистивная (сухое или вязкое трение). Возникающее в стержне дополнительное давление набухания преодолевает теперь не только вязко-упругое противодействие матрицы геля, но и силу реакции нагрузки. Инерционными силами реакции нагрузки можно пренебречь, поскольку ускорения при деформации искусственных мышц весьма малы. Остается учесть упругую и вязкую составляющие нагрузки. При перемещении подвижного конца полимерного стержня на величину х сила реакции нагрузки будет [c.146]

Для эффективного преобразования энергии АТФ в механическую работу мышцы должны обладать строгой упорядоченной структурой. Действительно, упаковка сократительных белков в мышце подобна упаковке атомно-молекулярных частиц в кристаллах. Мышца представляет собой систему, состоящую из специфических клеток — мышечных волокон (рис. 17.1). Толщина отдельно взятого волокна составляет от Юдо 100 мкм, а его длина может быть равна длине самой мышцы (1—15 см). Вдоль мышечного волокна расположены строго упорядоченные специфические структуры цилиндрической формы (миофибриллы), образованные системами из перекрывающихся толстых и тонких белковых нитей, иначе называемых филаментами. Миофибриллы состоят из одинаковых повторяющихся элементов — саркомеров, ограниченных так называемыми Х-пла- [c.475]

Строгая упорядоченность расположения белков в структуре саркомера позволила исследовать динамику молекулярной структуры мышцы с помощью метода малоугловой (ограниченной углами рассеяния порядка 2°) дифракции рентгеновских лучей. Пионерская роль в развитии этого направления исследований принадлежит Хью Хаксли. На рис. XXV.8 представлена схема установки для регистрации малоугловой дифракции. На рис. XXV.9 (см. также рис. XXV.4, в) приведена схема гексагональной упаковки толстых и тонких нитей в саркомере, в результате которой возникают две системы отражающих рентгеновские лучи плоскостей (1,0) и (1,1). Дифракционная картина мышцы состоит из дифракционных максимумов (рефлексов), возникающих в результате дифракции как на этих системах плоскостей (экваториальные рефлексы 1,0 и 1,1), так и на повторяющихся структурах ак-тиновых и миозиновых нитей (меридиональные рефлексы и так называемые слоевые линии рефлексов). При изменении функционального состояния мышцы местоположение рефлексов значительно не изменяется, происходит лишь перераспределение их интенсивностей. [c.235]

Наиболее примитивная мышца - в том смысле, что она имеет наибольшее сходство с немышечными клетками - лишена исчерченности, откуда ее название гладкая мышца. Она образует сократимые структуры желудка, кишки, матки, стенок артерий, железистых протоков и многих других частей тела, где необходимо медленное и продолжительное сокращение. Гладкомышечная ткань состоит из слоев удлиненных веретенообразных клеток, в каждой из которых одно ядро. В клетках есть и толстые, и тонкие филаменты, но они не организованы в столь упорядоченные структуры, как в скелетной мускулатуре и в сердце (в частности, они не образуют отдельных миофибрилл). Филаменты сократительного аппарата гладкомышечных клеток распределены более диффузно, хотя в основном они вытянуты вдоль длинной оси клетки, соприкасаясь под косым углом с плазматической мембраной в дисковидных контактах, соединяющих группы клеток вместе. [c.268]

Как отмечалось выше, миозин присутствует в основании микроворсинок в связанном с актиновыми микрофиламентами состоянии. Он выявляется также по ходу актиновых волокон, но в виде более тонких и коротких нитей, чем в мышцах. Эти нити, по-видимому, играют роль в поддержании волокнистой структуры актина. [c.344]

Нужно отметить, что реальные скелетные миофибриллы не обладают такой кристаллической структурой, какую изображают на схемах. Регулярность мышцы является, скорее, статистической. Так, тонкие нити в одном и том же саркомере различаются по длине, причем размах колебаний может составлять 0,18—1,2 мкм [69]. [c.51]

Большую часть объема жировой клетки составляет капля жира, окруженная тонким слоем цитоплазмы, в которой находятся ядро, митохондрии и другие клеточные структуры до 90 % массы жировой ткани приходится на жиры. В скелетных и сердечной мышцах жиры запасаются в составе внутриклеточных липидных капель для внутреннего использования. [c.308]

Молекулярная структура миофибрилл характеризуется рюгу-лярной упаковкой толстых Ынаметр 15 нм) и тонких (диаметр 7 нм) белковых нитей. При сокращении мышцы тонкие и толстые нити скользят друг относительно друга, ширина А-полосы остается постоянной, а зоны Н и I уменьшаются (рис. 145). При максимальном сокращении концы толстых иитей приходят а контакт с 7-ли- [c.254]

IV. ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СУПЕРФАЗЫ В МЫШЦАХ А. Тонкая структура сократительного аппарата [c.284]

Скелетные мышечные волокна позвоночных, подобно нервным клеткам, способны возбуждаться под действием электрического тока, и нервно-мышечное соедшенае (рис. 18-24) может служить хорошей моделью химического синапса вообще. На рис. 18-25 сравнивается тонкая структура этого синапса с типичным синапсом между двумя нейронами головного мозга. Двигательный нерв и иннервируемую им мышцу можно отделить от окрузкаюшей ткани и поддерживать в функционирующем состоянии в среде определенного состава. Возбуждая нерв через наружные электроды, можно с помошью внутриклеточного микроэлектрода регистрировать ответ одиночной мышечной клетки (рис. 18-26). Микроэлектрод сравнительно легко ввести в волокно скелетной мышцы, так как это очень крупная клетка (порядка 100 мкм в диаметре). [c.96]

Актиновая нить состоит из двух закрученных один вокруг другого мономеров актина толщиной по 5 нм (рис. 7.2). Эта структура похожа на две нитки бус, скрученные по 14 бусин в витке. В цепях актина регулярно примерно через 40 нм встроены молекулы тропонина, а сама цепь охватывает нить тропомиозина. При сокращении мышцы тонкие нити вдвигаются между толстыми. Происходит относительное скольжение нитей без изменения их длины. Этот процесс обусловлен взаимодействием особых выступов миозина - поперечных мостиков с активными центрами, расположенными на актине. Мостики отходят от толстой нити периодично на расстоянии 14,5 нм друг от друга. [c.145]

РИС. 4-21. А. Схематическое изображение структуры типичного саркомера скелетной-мышцы. Приведенный продольный разрез соответствует электронно-микроскопической фотографии рис. 4-22. Б. Схема, иллюстрирующая расположение толстых и тонких нитей в поперечнополосатой мышце (поперечное сечение). В. Слева электронно-микроскопическая фотография поперечного среза мышцы кролика, обработанной глицерином. В центре кружка можно видеть, что шесть тонких иитей расположены по вершинам шестиугольника вокруг толстой нити. Остальные шесть толстых нитей расположены в вершинах шестиугольника большего размера. Справа поперечный срез-гладкого мышечного волокна. Толстые н тонкие нити расположены неупорядоченно. Видны нити промежуточной толщины, образующие скопления в виде плотных телец -(1), наличие которых является характерной особенностью гладких мышц. [c.319]

Хотя структура кожи весьма различна, в зависимости от сорта и части кожи, некоторые обобщения все же возможны. Кожа делится на две различные части тонкий наружный слой — эпидермис, составляющий примерно около 1% общей толщины, и внутренний слой соединительной ткани — дерму или кориум. В кожах, поступающих для дубления, может быть и третий слой, содержащий оболочки сухожили и даже мышцы, которые относятся собственно к телу животного. Наружный слой, или эпидермис, представляет собой тонкий слой клеток, которые получают свое питание из кровеносных сосудов дермы. В то время как эти клетки воспроизводятся, старые постепенно отлшрают, высыхают, превращаются в чешуйки и легко отпадают. Через этот слой проходят волосы, растущие со дна волосяных мешочков, или фолликул, Потовые и сальные железы, выделяющие жир и пот через поры, также проходят через эпидермис. Дерма состоит из сетки плотно переплетающихся и, до некоторой степени, сросшихся волокон белка — коллагена. Кровеносные сосуды, нервы и жировые клетки расположены всюду в этой сетке из волокон, тогда как белковая соединительная ткань, называемая эластином, располагается главным образом в верхней и нижней части дермы. Находящийся под эпидермой кориум плотен и химически устойчив, образуя основу зернистой поверхности кожи. Поведение различных слоев кожи по отношению к различным химическим [c.382]

Молекулярная структура миофибрилл. Миофибрилла поперечно исчерчена и содержит 1) 4-диск, темный, с сильным двойным лучепреломлением (анизотропный диск), 1,5-1,6 мкм 2) /-диск, светлый, изотропный, 1 мкм 3) Z-линию (ширина составляет 80 нм), пронизывающую поперек все волокно, что обеспечивает удержание фибрилл в пучках и упорядоченное расположение А- и /-дисков многих фибрилл. Пучок миофибрилл от одной до другой Z-линии образует сарко-мер протяженностью 2,5—3,0 мкм. Каждый саркомер включает 1) сеть поперечных трубочек, ориентированных под прямым углом к продольной оси волокна и соединяющихся с наружной поверхностью клетки 2) саркоплазматический ретикулум, составляющий 8-10% объема клетки 3) несколько митохондрий. Миофибрилла скелетной мышцы состоит из саркомеров - сократительных элементов, содержащих параллельные белковые нити двух типов — тонкие и, толстые. [c.458]

Пусть эквивалентный генератор представляет собой бесконечно тон кую разомкнутую нить стороннего тока в обьемном проводнике, имеющую произвольную форму, расстояние между концами с1 и значение тока I (рис. 3.16). Такую структуру генератора мож ю использовать как модель длинного тонкого возбудимого волокна сердечной мышцы в период реполяризации, когда в нем течет продольный внутриклеточный ток с почти постоянным значением по длине волокна, так как трансмембранный потенциал изменяется вдоль волокна линейно. Для такого генератора источниками электрического поля являются два униполя противоположной полярности с абсолютной интенсивностью на кчэн- [c.267]

В течение последующих более чем двух десятилетий, вплоть до 1990-х годов, предложенное объяснение механизма мышечного сокращения, несмотря на продолжающееся все это время изучение цитоскелета, не претерпело значительного изменения и не смогло обрести доказательной силы. В чем же причины быстрого развития этой области в 1950-1960-е годы, отсутствие заметного прогресса в 1970-1980-е и всплеск достижений в первой половине 1990-х годов Приведенное выше краткое описание основных этапов развития исследований скелетных мышц как будто бы неоспоримо свидетельствует о наличии прямой связи темпа и глубины познания с достижениями в изучении морфологии, точнее, с временем прохождения исследований от внешней формы и строения биосистемы и далее через все уровни ее структурной организации, от вышестоящей, более сложной, к ближайшей нижестоящей, менее сложной. В 1950-1960-е годы имел место прогресс в изучении морфологии - разработаны модель скользящих нитей, молекулярная модель актомиозинового комплекса и схема молекулярного механизма относительного перемещения толстых и тонких филаментов. В 1970-1980-е годы отсутствовал прогресс в изучении морфологии, не было качественного развития представления о работе скелетных мышц. В начале 1990-х годов удалось закристаллизовать О-актин и глобулярную головку миозина и с помощью рентгеноструктурного анализа идентифицировать их атомные трехмерные структуры. Приблизительно в это же время была расшифрована дифракционная картина малоуглового рентгеновского рассеяния актомиозинового комплекса, а также получены его крио-электронные микрофотографии высокого разрешения. Последствиями морфологических достижений явились создание атомно-молекулярной модели мышечного сокращения, определение местоположения и геометрии АТР-связывающего активного центра и области миозина, периодически контактирующей с актином и обусловливающей относительное перемещение нитей, уточнение мест локализации на тонком филаменте тропомиозина и тропонинового комплекса и их роли в реализации и регуляции АТР-зависимого механизма мышечного сокращения. Сказанное выше о связи между знанием строения мышечной системы и пониманием механизма ее действия, т.е. между морфологией различных уровней структурной организации и физиологией мышцы, иллюстрирует схема, приведенная на рис. 1.37. Жирные стрелки указывают направление строго последовательного ступенчатого процесса познания структуры, а противоположно ориентированные тонкие стрелки - процесса познания функтщи биосистемы. [c.133]

У птиц органом звуковой сигнализации служит сиринкс (нижняя гортань). Это орган, расположенный в месте разделения трахеи на два бронха, фактически представляет собой производное стенок этих структур. Отметим, что сиринкс существенно отличается от обычной гортани и отделен от нее значительным расстоянием. Гортань, которая тоже имеется у птиц, служит лишь для того, чтобы регулировать общий воздушный поток. Механизм создания звука с помощью сиринкса показан на рис. 24.5. В области сиринкса стенки бронхов видоизменены в тонкие тимпаниформные перепонки, окруженные воздушными мешками. Сокращение мышц, прикрепленных к сиринксу, влияет на степень натяжения перепонки. Как видно из рис. 24.5Б, когда воздух выдавливается из воздушных мешков и натяжение ослабевает, тимпаниформная перепонка. выпячивается внутрь и поток воздуха, проходящий через бронхи, заставляет ее колебаться с высокой частотой. [c.146]

Использование электронной микроскопии с высоким разрешением позволило понять ультраструктурную основу этого взаимодействия на толстых филаментах удалось увидеть множество боковых отростков, образующих поперечные мостики между толстыми филаментами и расположенными на расстоянии 13 нм от них тонкими филаментами (рис. 10-6). В настоящее время известно, что при сокращении мышцы толстые и тонкие нити перемещаются относительно друг друга именно с помошью этих поперечных мостиков, которые работают циклично, подобно рядам миниатюрных весел. Взаимодействующие белки тонких и толстых филаментов были вьщелены и охарактеризованы, получив соответственно названия актин (этот белок содержится в цитоскелетных структурах в наибольших количествах) и миозин (он обычно встречается в ассоциации с актином в клеточных структурах, ответственных за подвижность). Практически все, что мы знаем сейчас об этих двух важных белках, имеющихся почти во всех эукариотических клетках, является результатом изучения актина и миозина, экстрагированных из мышечной ткани. [c.78]

Иногда составляющие ретикулум митохондриальные филамен-ты образуют, соприкасаясь, особые контактные зоны. Эта структура, открытая Л. Е. Бакеевой и сотрудниками при исследовании мышцы диафрагмы, затем была детально изучена в той же группе на примере сердечной мышцы, где митохондриальные контакты особенно многочисленны. Оказалось, что митохондрии в этой ткани также образуют трехмерную систему, но вместо сети из тонких ветвящихся трубчатых митохондриальных тяжей, описанных в мышце диафрагмы и скелетных мышцах, в сердце содержится множество толстых эллиптической формы митохондрий с малым количеством отростков все они связаны друг с другом контактами. [c.202]

Многие типы клеток содержат тонкие цитоплазматические нити филамеиты), состоящие в основном из белка. Подобно мпкротру- бочкам, филаменты участвуют в поддержании стабильности клеточной структуры II в клеточном движении. Последняя функция особенно очевидна для специализированных микрофиламентов. Волокно поперечнополосатой мышцы содержит много длинных мио-фибрилл, состоящих из правильно расположенных тонких фила-ментов, участвующих в мышечном сокращении (гл. 36). Микрофиламенты других клеток также содержат белки, очень напоминающие актин мышцы. Микрофиламенты участвуют не только в точно ориентированном движении компонентов цитоплазмы, включая и подвижность мембранных компонентов субклеточных органелл и плазматической мембраны, но и вносят свой вклад в ранее описанное явление ограничения степени разжиженности плазматической мембраны (разд. П.2.1) цитосклетным ансамблем, образуемым микрофиламептамп и микротрубочками. [c.384]

Другой пример временно суш ествуюшдх сократимых структур - это так называемые стрессовые волокна (или нити), характерные элементы цитоскелета культивируемых фибробластов (см. рис. 11 -27). И по своей структуре, и по функциям они напоминают тонкие миофибриллы (рис. 11-28). Одним концом эти волокна связаны с плазматической мембраной в особых участках, называемых фокальными контактами (см. разд. 11.2.8), и похожи по составу и ультраструктуре на участки присоединения к плазматической мембране актиновых филаментов в клетках гладких мышц (см. рис. 11 -23). Другим концом они связаны либо с густой сетью промежуточных филаментов, окружаюш ей ядро клетки (см. рис. 9-1), либо с другим фокальным контактом. Стрессовые волокна образуются при механическом растяжении клетки (например, когда она распластывается по субстрату) и исчезают во время митоза, когда клетка округляется и теряет связь с субстратом. Если ликвидировать натяжение, оторвав лазерным лучом один конец стрессового волокна от фокального контакта, оторванное волокно тоже быстро исчезнет. Стрессовые волокна фибробластов, находяш ихся в тканях, судя по всему, способны сокращаться, передавая создаваемое усилие на окружающей коллагеновый матрикс этот процесс играет большую роль в заживлешш ран и в морфогенезе. [c.271]

Спектральный анализ митогенетического излучения является тонким ивдикатором функциональных состояний нервной и мышечной систем, включая и сердечную мышцу. Характеризуя некоторые структурно-энергетические параметры молекулярного субстрата, спектры позволяют составить представление о связи лабильных молекулярных структур субстрата с фуьжциональными состояниями. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология