Cơ vân hay cơ xương gồm nhiều bó sợi xếp song
song theo chiều dài của cơ. Mỗi sợi cơ là một tế bào có chiều dài từ 10 đến 40
mm, đường kính từ 10 đến 100 micromet, có nhiều nhân hình bầu dục, được bao bọc bởi màng sợi cơ (sarcolemma). Cơ
tương (sarcoplasma) chứa nhiều tơ cơ (myofibril) nằm song song theo chiều dọc của
sợi cơ và các bào quan khác. Bao quanh mỗi tơ cơ là một hệ thống ống (hệ thống
T) mở ra ngoài sợi cơ. Mỗi sợi cơ được điều khiển bởi một tận cùng thần kinh
duy nhất nằm ở khoảng giữa sợi cơ.
a. Màng sợi cơ
Màng sợi cơ gồm một màng tế bào thực sự gọi
là màng sinh chất (plasma membrane) và một lớp vỏ mỏng bao bọc bên ngoài, lớp vỏ
này chứa nhiều sợi collagen.
Ở mỗi tận cùng của sợi cơ, lớp vỏ
mỏng hoà màng với sợi gân. Sau đó các sợi gân tập trung thành từng bó để tạo ra
gân của cơ và bám vào xương.
b. Tơ cơ
Trong cơ tương có rất nhiều tơ cơ. Mỗi sợi cơ
chứa khoảng vài trăm đến vài ngàn tơ cơ. Mỗi tơ cơ lại gồm khoảng 1500 sợi
myosin và 3000 sợi actin. Đó là những protein trùng hợp có tác dụng gây co cơ.
Sợi myosin là sợi dày, sợi actin là sợi mỏng. Các sợi myosin và actin cài vào
nhau một phần, làm cho tơ cơ có những giải tối và sáng xen kẽ nhau. Giải sáng
chỉ gồm sợi actin gọi là đĩa I, có cấu trúc đồng hướng tính (isotrope).
Giải tối chứa sợi myosin và các tận
cùng của sợi actin cài vào giữa các sợi myosin. Giải tối gọi là đĩa A, có cấu
trúc dị hướng tính (anisotrope). Ở phần giữa đĩa A có một vùng sáng gọi là vùng
H. Từ hai bên của sợi myosin có những phần nhô ra gọi là những cầu nối ngang
(cross - bridges). Chính sự tác động qua lại giữa các cầu nối này với các sợi actin
đã gây ra sự co cơ. Những tận cùng của các sợi actin gắn vào vạch Z. Từ vạch Z,
các sợi actin đi về hai phía và cài vào giữa các sợi myosin.Vạch Z đi qua tất cả
tơ cơ và bám vào màng sợi cơ. Vạch Z có nhiệm vụ gắn các tơ cơ của sợi cơ lại với
nhau làm cho sợi cơ cũng có những giải tối và sáng. Phần của tơ cơ nằm giữa hai
vạch Z liên tiếp được gọi là đơn vị co
cơ (sarcomere). Sợi myosin gồm nhiều phân tử myosin. Mỗi phân tử myosin có trọng
lượng phân tử khoảng 450.000, dài 150-160 nm gồm 6 chuỗi polypeptid, trong đó
hai chuỗi nặng và 4 chuỗi nhẹ. Hai chuỗi nặng xoắn vào nhau tạo ra dây xoắn kép.
Ở một đầu dây, mỗi chuỗi nặng gấp lại tạo thành phần đầu hình cầu của phân tử myosin.
Như vậy, mỗi dãy xoắn kép của phân tử myosin có hai đầu nằm cạnh nhau. Phần kéo
dài của dây xoắn gọi là đuôi. Bốn chuỗi nhẹ nằm ở phần đầu myosin, mỗi đầu có
hai chuỗi. Những chuỗi nhẹ này giúp kiểm soát chức năng của đầu myosin trong
quá trình co cơ.
Mỗi sợi myosin gồm khoảng 200 phân tử myosin,
trong đó đuôi của các phân tử bó lại với nhau tạo thành thân của sợi myosin,
còn các đầu myosin thì nhô ra phía ngoài của thân. Một phần của dây xoắn kép
nhô ra ngoài cùng với đầu myosin gọi là tay (arm).
Đầu myosin và tay tạo thành cầu nối
ngang (cross- bridge). Cầu nối có thể uốn được ở hai điểm gọi là bản lề, một ở
chỗ tay nối với thân và một ở chỗ đầu nối với tay. Bản lề ở tay làm cho đầu
myosin có thế vươn ra xa hoặc đưa lại gần thân myosin còn bản lề ở đầu tham gia
vào quá trình co cơ.
Chiều dài của mỗi sợi myosin khoảng 1,6
micromet. Ở phần chính giữa của sợi myosin với chiều dài khoảng 0,2 micromet,
các cầu nối không có đầu, vì ở đây các tay xuất phát từ trung tâm và hướng về
hai đầu của sợi myosin. Bản thân sợi myosin cũng bị vặn xoắn sao cho mỗi cầu nối
bị lệch khỏi trục 1200 so với cầu nối ở trước nó.
Như vậy, các cầu nối trải ra theo mọi hướng
quanh sợi myosin. Myosin có hai đặc tính quan trọng, đó là đầu myosin hoạt động
như một enzym ATPase và có khả năng kết hợp với actin.
Sợi actin cấu tạo từ actin, tropomyosin và
troponin. Actin tồn tại dưới hai dạng: actin G (hình cầu) và actin F (hình sợi).
Actin F là polyme của các actin G. Khung của sợi actin là phân tử actin F xoắn
kép. Chiều dài của mỗi vòng xoắn khoảng 70 nm. Mỗi chuỗi của dây xoắn kép actin
F gồm nhiều phân tử actin G trùng hợp (có khoảng 13 phân tử actin G trong mỗi
vòng xoắn). Actin G có trọng lượng phân tử 46.000. Gắn với mỗi phân tử actin G
là một phân tử ADP. Chính các phân tử ADP này là những vị trí hoạt động của các
sợi actin, là nơi các cầu nối của sợi myosin sẽ tác động vào để gây co cơ.
Các vị trí hoạt động xếp theo
hình chữ chi trên toàn bộ sợi actin, cách nhau khoảng 2,7 nm. Mỗi sợi actin dài
khoảng 1 micromet. Một đầu của sợi luồn sâu vào vạch Z, đầu kia cài vào khoảng
giữa các sợi myosin của sarcomere ở kề bên.
Tropomyosin là protein có trọng lượng phân tử 70.000. Các phân tử này nối
lỏng lẻo với dây xoắn kép actin F và quấn quanh nó. Ở trạng thái nghỉ, các phân tử tropomyosin nằm
ở đỉnh của các vị trí hoạt động của dãy xoắn actin để ngăn không cho sự tác động
qua lại giữa sợi actin và myosin có thể xảy ra. Mỗi phân tử tropomyosin phủ lên
7 vị trí hoạt động.
Troponin là một phân tử hình cầu gồm 3 tiểu
đơn vị: troponin I (TpI), troponin T (TpT) và troponin C (TpC). Mỗi tiểu đơn vị
là một chuỗi polypeptid có chức năng riêng biệt. Troponin I có tác dụng ức chế
sự tương tác giữa actin và myosin, troponin T có chức năng kết hợp với
tropomyosin và troponin C với ion Ca++.
c. Hệ thống T và lưới cơ
tương
Từ màng tế bào cơ có nhiều ống lồi vào trong tế bào. Các ống này chạy
ngang qua tế bào, tới vạch Z của tơ cơ hoặc tới chỗ nối A-I. Ống ngang chính là
sự mở rộng của màng tế bào vào bên trong, do đó khi điện thế hoạt động lan truyền
qua màng sợi cơ, nó sẽ truyền qua các ống ngang vào sâu bên trong của sợi cơ. Hệ
thống phức tạp của các ống ngang này được gọi là hệ thống T.
Bao quanh mỗi sarcomere là một khoang màng kép, nhẵn, có lỗ. Ở các loài
động vật có vú khoang này bao bọc tơ cơ ở vùng giữa hai chỗ nối A-I. Ở hai cực
khoang có các bể tận. Các bể tận của khoang nối thông với nhau và với hệ thống
T. Hệ thống các khoang này được gọi là
lưới cơ tương. Trong mạng lưới cơ tương có enzym Ca++ -ATPase. Chức năng của
enzym này là vận chuyển các Ca++. Trong lưới cơ tương còn có các protein kết hợp
với Ca++. Một trong các protein này được gọi là calsequetrin. Nhờ hệ thống T và
lưới cơ tương mà các xung động thần kinh từ dây thần kinh đến cơ vân được nhanh
chóng truyền từ màng tế bào cơ qua hệ thống T đến lưới cơ tương, gây giải phóng
các ion Ca++ từ các bể tận đến tiếp xúc với các tơ cơ.
Theo GTSLNgười&ĐV
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét