Muskelkemi SW 2024 PDF

Muskelkemi Sara Wernersson ECB 6th ed Kap 17 sid. 625-630 (5th ed: sid 599-606) Fungerande muskelkemi! rörelse och balans hjärta tarmar, livmoder och blodkärl ≤50% av kroppsvikten är muskler Cytoskelettet ger cellen form och rörelseförmåga mikrotubuli intermediär...

Muskelkemi Sara Wernersson ECB 6th ed Kap 17 sid. 625-630 (5th ed: sid 599-606) Fungerande muskelkemi! rörelse och balans hjärta tarmar, livmoder och blodkärl ≤50% av kroppsvikten är muskler Cytoskelettet ger cellen form och rörelseförmåga mikrotubuli intermediära filament aktinfilament = ”cellens muskler” Aktinfilament: a) cellcortex, mikrovilli b) Kontraktila buntar/nätverk c) pseudopodier, ”falska fötter” d) kontraktil ring vid celldelning Muskelkontraktion är exempel på en högt specialiserad aktinbaserad rörelse!  Tre muskeltyper Hjärtat Rörelseapparaten Inre organ Icke viljestyrd Viljestyrd Icke viljestyrd Tvärstrimmig Tvärstrimmig Glatt Förgrenade fibrer En fiber = en cell Spolformade celler  SKELETTMUSKULATUR Muskelfiber Stor, flerkärnig cell (100µm x ≈3cm) Myofibriller i cytosolen Myofibriller Muskelns sammandragande struktur Ser randig ut p.g.a. sarkomerer Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Sarkomerer - repetetiva enheter i myofibriller (zwischen ≈ mellan) Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Musklernas tunna filament är polymeriserat aktin fria aktin-monomerer är globulära proteiner (G-aktin) polymeriserat aktin = aktinfilament (F-aktin) musklernas aktinfilament har en bestämd längd Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Myosin-II bildar musklernas tjocka filament dimer motorprotein driver muskelkontraktionen Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Aktinfilamenten dras mot mitten Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Myosinhuvuden vandrar på aktinfilamenten Myosin-II är ett bipolärt motorprotein som förskjuter aktinfilament genom att vandra mot plusändarna (=glidfilamentmekanismen) Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  1) myosin binder aktin (likstelhet) 2) ATP binder myosin, myosin släpper aktin Myosin kan omvandla kemisk energi till 3) ATP hydrolyseras, myosin rör sig 5 nm rörelse genom att hydrolysera ATP 4) myosin binder nästa aktin + Pi släpps fri 5) myosin återfår normal form, --> aktinfilamenten förskjuts ett steg! + ADP släpps  Många myosinhuvuden vandrar samtidigt Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Var kommer energin ifrån? ATP - cellens energivaluta Kreatinfosfat – en energireserv i muskelceller ADP + kreatinfosfat ATP + kreatin Vid långvarigt arbete tas energin från glykogen och fett  Hur startar muskelkontraktionen? Motor Motor unit 1 unit 2 Spinal cord Synaptic terminals Motorisk enhet: = en nervcell och de muskelfibrer som Nerve den kontrollerar Motor neuron Alla fibrer i en motorisk enhet cell body kontraherar samtidigt med samma styrka Motor neuron axon 1) nervimpuls når synaptisk terminal Muscle 2) acetylkolin frisätts Muscle fibers 3) aktionspotential bildas i muskel- fibrernas cellmembran Tendon Figure 49.34 Campbell and Reece, Biology 7th Ed  Aktionspotentialen sprids effektivt via T-tubuli Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company Ca2+ frisläpps från sarkoplasmatiskt retikulum Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Ca2+ binder till troponin på aktinfilamenten ”På/av-knapp” Blockerar myosin Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Tropomyosin ändrar position 1:a steget i myosinets vandring kan nu tas! Essential Cell Biology, Fifth Edition Copyright © 2019 W. W. Norton & Company  Kontraktion i skelettmuskler (översikt) Synaptic terminal of motor Flera impulser ger varaktig kontraktion neuron PLASMA MEMBRANE Synaptic cleft T TUBULE ACh SR Ca2+ Ca2+ CYTOSOL ADP P2 Figure 49.33 Campbell and Reece, Biology 7th Ed  HJÄRTMUSKULATUR Liknar skelettmuskulatur: Sarkomerer/myofibriller T-tubuli Men: Aktionspotential bildas spontant och sprids från cell till cell via gap junctions Pulserande kontraktion Autonoma nerver och hormoner kan öka eller minska frekvensen Figur 8.18c Sjaastad 3rd Ed  GLATT MUSKULATUR Kontraktilt nätverk av aktin- och myosinfilament Kontraktion kan stimuleras på många olika sätt Signal sprids via gap junctions Långsam kontraktion (flera aktiveringssteg) Figure 11.27 Pawlina 7th Ed  Reglering av glatt muskulatur Figure 11.28 Pawlina 7th Ed  SAMMANFATTNING Alla muskeltyper Ca2+-beroende signal ATP-beroende konformationsförändringar Glidande aktin- och myosinfilament Skelett- och hjärtmuskulatur Sarkomerer/myofibriller T-tubuli Ca2+ krävs för kontraktion Glatt muskulatur Primitiv organisation - kontraktila nätverk Långsam kontraktion Ca2+ krävs för kontraktion