Биохимия мышечной ткани

БИОХИМИЯ МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ

Химический состав мышечной ткани

• Вода – 72 – 80%
• Белок – 16 – 21%
• Азотистые небелковые органические вещества:
• АТФ – 0,3 – 0,5%
• Креатин и креатинфосфат – 0,5%
• Аминокислоты – 0,2 – 0,8%
• Биологически активные пептиды мышц:

ансерин и карнозин – 0,5%

Безазотистые органические вещества:

• Безазотистые органические вещества:
• Гликоген – 0,3 – 3%
• Фосфолипиды – 1%
• Холестерин – 0,1 – 0,25%
• Глюкоза
• Лактат
• Метаболиты углеводного и липидного обмена, цикла Кребса
• Минеральные вещества:

натрий, калий, кальций (внеклеточный и внутриклеточный), кобальт, цинк

Белки мышц

• Белки саркоплазмы

миоглобин, белки–ферменты

• Белки миофибрилл
• Сократительные белки:

миозин, актин, актомиозин

• Регуляторные белки:

тропомиозин, тропонин

• Белки стромы

эластин, коллаген

Миоглобин

• Дыхательный белок мышц
• Гемопротеин
• Содержит 153 аминокислотных остатка
• Основная функция – перенос кислорода в мышцах
• Состоит из 1 полипептидной цепи, уложенной в пространстве в виде глобулы

Миозин

• Составляет 50 – 55% от массы миофибрилл
• Фибриллярный белок
• Период полураспада – 20 дней
• Состоит из 2 тяжелых цепей (мол. масса 200 000 Да) и 4 легких цепей (мол. масса 20 000 – 25 000 Да)
• Активные центры головки миозина обладают АТФ-азной активностью:

АТФ + Н2О → → АДФ + Рн + Е

Актин

• Составляет 20% от массы миофибрилл
• Небольшой глобулярный белок
• Состоит из 1 полипептидной цепи (374 аминокислотных остатка)
• Молекула глобулярного актина способна к спонтанной агрегации, образуя фибриллярный актин

Тропомиозин

• фибриллярный белок
• состоит из 2 α-спиралей
• на 1 молекулу тропомиозина приходится 7 молекул актина
• молекула тропомиозина закрывает активные центры связывания актина

Тропонин

• Глобулярный белок
• В состав входят 3 субъединицы:

Тн-Т – тропомиозинсвязывающая субъединица – отвечает за связь с тропомиозином

Тн-С – кальцийсвязывающая субъединица – обладает сродством к ионам Са2+

Тн-I – ингибиторная субъединица – ингибирует АТФ-азную активность, препятствуя взаимодействию актина и миозина

Особенности энергетического обмена в мышечной ткани

Источники энергии

• Реакции субстратного фосфорилирования (креатинкиназная реакция)
• Аденилаткиназная (миокиназная) реакция
• Гликолиз и гликогенолиз
• Окислительное фосфорилирование

Креатинкиназная реакция

Преимущества:

• Самый быстрый способ синтеза АТФ (каждая молекула креатинфосфата образует 1 молекулу АТФ)
• Максимально эффективен
• Не требует кислорода
• Включается мгновенно
• Не дает побочных продуктов
• Креатин мышц резервирует энергию в макроэргических связях и передает эту энергию для участия в акте мышечного сокращения

Недостаток:

малый резерв субстрата (на 20 секунд работы)

Аденилаткиназная реакция

• Реакция идет только в мышечной ткани!

2 АДФ → АТФ + АМФ

Гликолиз и гликогенолиз

Преимущества:

• Не требует присутствия кислорода
• Большой резерв субстратов
• Используется гликоген мышц и глюкоза крови

Недостатки:

• Небольшая энергоэффективность
• Накапливаются недоокисленные продукты (лактат)
• Гликолиз начинается лишь через 10 – 15 секунд после начала мышечной работы

Окислительное фосфорилирование

Преимущества:

• Наиболее энергетически выгоден (например, при окислении 1 молекулы глюкозы получается 38 АТФ)
• Имеет самый большой резерв субстратов (глюкоза, гликоген, глицерин, кетоновые тела)
• Продукты распада (СО2 и вода) безвредны

Недостатки:

• Требует большого количества кислорода

жүктеу/скачать 2,81 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: