БИОЛОГИЯ Том 2 - руководство по общей биологии - 2004

18. ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ЖИВОТНЫХ

18.4. Мышечная система

18.4.3. Ультраструктура поперечнополосатых мышц

Понять механизм сокращения Мышцы помогает исследование ее ультраструктуры в электронном микроскопе, который позволяет детально рассмотреть миофибриллы (рис. 18.17): их диаметр близок к 1 мкм (у волокна в 100 раз больше). Их пересекают темные полосы, которые и определяют исчерченность мышечного волокна. Более детальное изучение показывает, что миофибрилла образована параллельно проходящими нитями двух типов — тонкими и толстыми миофиламентами. Они состоят из разных белков: первые — из актина, вторые — из миозина. Местами тонкие миофиламенты заходят в промежутки между толстыми, как частично переплетенные пальцы двух ладоней. Эти участки перекрывания и соответствуют темным полосам, что тоже легко продемонстрировать на пальцах (рис, 18.16). Темные полосы принято называть зонами, или дисками А, а светлые между ними — зонами, или дисками I. В последних присутствуют только актиновые миофиламенты. В зоне А можно различить среднюю зону, где нет перекрывания, т. е, проходят лишь миозиновые нити. Ее называют зоной Н. Наконец, зона Н разделяется пополам линией М, а зона I — линией Z. Схематически эта структура представлена на рис. 18.17.

Class="center">

Рис. 18.17. Ультраструктура скелетного мышечного волокна.

Как выяснилось, функциональной единицей мышцы является способный сокращаться отрезок миофибриллы между линиями Z, названный саркомером. Миофибрилла, а, следовательно и мышечное волокно в целом, состоит из тысяч саркомеров. Разобравшись в том, как происходит сокращение одного из них, можно объяснить механизм сокращения всей мышцы.

На рис. 18.18 и 18.19 показано, как выглядят актиновые и миозиновые миофиламенты в электронном микроскопе.

Рис. 18.18. Продольный срез мышечного волокна Рыбы (плотвы) в электронном микроскопе. Видны триады и детали строения миофибрилл, х7650.

Рис. 18.19. Поперечный срез сократившейся летательной мышцы насекомого (водного клопа белостомы) в электронном микроскопе. Происхождение поперечных мостиков объясняется в тексте. Миозиновые и акты новые миофиламенты расположены упорядоченно. Тонкие а к типовые нити окружают толстые миозиновые, как Ребра правильного шестигранника его ось. В каждом ряду тонкие нити чередуются с толстыми, что видно и на продольных срезах (рис. 18.17 и 18.18; х137 000).