सरकोमेरे: संरचना और भागों, कार्यों और ऊतक विज्ञान - शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान - 2025

एक सर्कोमेरी कंकाल की मांसपेशी, यानी कंकाल और हृदय की मांसपेशी की मूलभूत कार्यात्मक इकाई है। कंकाल की मांसपेशी मांसपेशी का प्रकार है जो स्वैच्छिक आंदोलन में उपयोग किया जाता है, और हृदय की मांसपेशी हृदय का हिस्सा है।

यह कहना कि व्यंग्य क्रियात्मक इकाई है इसका अर्थ है कि संकुचन के लिए आवश्यक सभी घटक प्रत्येक सारक में समाहित हैं। वास्तव में, कंकाल की मांसपेशी लाखों छोटे सार्कोमेर्स से बनी होती है जो प्रत्येक मांसपेशी संकुचन के साथ व्यक्तिगत रूप से छोटा हो जाता है।

सारगेरे (शीर्ष) और उसके प्रतिनिधित्व (नीचे) का माइक्रोग्राफ

इसमें व्यंग्य का मुख्य उद्देश्य निहित है। Sarcomeres एकसमान में अनुबंध करके बड़े आंदोलनों को शुरू करने में सक्षम हैं। इसकी अनूठी संरचना इन छोटी इकाइयों को मांसपेशियों के संकुचन का समन्वय करने की अनुमति देती है।

वास्तव में, मांसपेशियों के सिकुड़ाए गुण जानवरों की एक विशिष्ट विशेषता है, क्योंकि जानवरों की गति उल्लेखनीय रूप से चिकनी और जटिल है। लोकोमोशन को फ्लेक्स करने के साथ मांसपेशियों की लंबाई में बदलाव की आवश्यकता होती है, जिसके लिए एक आणविक संरचना की आवश्यकता होती है जो मांसपेशियों को छोटा करने की अनुमति देता है।

संरचना और भागों

यदि कंकाल की मांसपेशी ऊतक की बारीकी से जांच की जाती है, तो एक धारीदार उपस्थिति कहा जाता है जिसे स्ट्रिपेशन कहा जाता है। ये "धारियां" विभिन्न प्रोटीन फिलामेंट के अनुरूप, वैकल्पिक बैंड, प्रकाश और अंधेरे के एक पैटर्न का प्रतिनिधित्व करती हैं। यही है, ये धारियाँ इंटरवेटाइज्ड प्रोटीन फ़ाइबर से बनी होती हैं जो प्रत्येक सरकोमेरे को बनाती हैं।

पेशीतंतुओं

स्नायु तंतु सैकड़ों से हजारों संकुचनशील अंग से बने होते हैं जिन्हें मायोफिब्रिल कहा जाता है; इन मायोफिब्रिल को मांसपेशियों के ऊतकों को बनाने के लिए समानांतर में व्यवस्थित किया जाता है। हालांकि, मायोफिब्रिल्स स्वयं अनिवार्य रूप से पॉलिमर हैं, अर्थात् सारकोमेर्स की इकाइयों को दोहराते हैं।

मायोफिब्रिल्स लंबे, रेशेदार संरचनाएं हैं और दो प्रकार के प्रोटीन तंतुओं से बने होते हैं जो एक दूसरे के ऊपर ढेर होते हैं।

मायोसिन और एक्टिन

मायोसिन एक गोलाकार सिर के साथ एक मोटी फाइबर है, और एक्टिन एक पतला रेशा है जो मांसपेशियों के संकुचन की प्रक्रिया के दौरान मायोसिन के साथ बातचीत करता है।

एक दिए गए मायोफिब्रिल में लगभग 10,000 सार्कोमेर्स होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की लंबाई लगभग 3 माइक्रोन होती है। यद्यपि प्रत्येक सार्कोमियर छोटा होता है, कई एकत्रित सार्कोमेरिस मांसपेशी फाइबर की लंबाई के होते हैं।

Myofilaments

प्रत्येक सारकॉमी में ऊपर उल्लिखित प्रोटीन के मोटे और पतले बंडल होते हैं, जिन्हें एक साथ मायोफिल्मेंट्स कहा जाता है।

मायोफिल्मेंट्स के एक हिस्से को बड़ा करके, उन्हें बनाने वाले अणुओं की पहचान की जा सकती है। मोटे फिलामेंट्स मायोसिन से बने होते हैं, जबकि बारीक फिलामेंट एक्टिन से बने होते हैं।

एक्टिन और मायोसिन सिकुड़े हुए प्रोटीन होते हैं जो एक-दूसरे के साथ बातचीत करते समय मांसपेशियों को छोटा करते हैं। इसके अलावा, पतले फिलामेंट्स में ट्रोपोनिन और ट्रोपोमायोसिन नामक नियामक फ़ंक्शन के साथ अन्य प्रोटीन होते हैं, जो सिकुड़ा हुआ प्रोटीन के बीच बातचीत को नियंत्रित करते हैं।

विशेषताएं

सरकोमेरे का मुख्य कार्य एक मांसपेशी कोशिका को अनुबंध करने की अनुमति देना है। ऐसा करने के लिए, तंत्रिका आवेग के जवाब में सरकोमियर को छोटा करना चाहिए।

मोटे और पतले फिलामेंट्स कम नहीं होते हैं, बल्कि एक दूसरे के चारों ओर स्लाइड करते हैं, जिससे सरकोमे छोटा हो जाता है जबकि फिलामेंट्स एक ही लंबाई के रहते हैं। इस प्रक्रिया को मांसपेशियों के संकुचन के फिसलने वाले फिलामेंट मॉडल के रूप में जाना जाता है।

फिलामेंट के फिसलने से मांसपेशियों में तनाव उत्पन्न होता है, जो निस्संदेह सरकोमेरे का मुख्य योगदान है। यह क्रिया मांसपेशियों को उनकी शारीरिक शक्ति प्रदान करती है।

इसके लिए एक त्वरित सादृश्य है जिस तरह से एक लंबी सीढ़ी को बढ़ाया जा सकता है या हमारी आवश्यकताओं पर निर्भर करता है, बिना इसके धातु भागों को छोटा किए बिना।

मायोसिन की भागीदारी

सौभाग्य से, हालिया शोध एक अच्छा विचार प्रस्तुत करता है कि यह पर्ची कैसे काम करती है। स्लाइडिंग फिलामेंट सिद्धांत को शामिल करने के लिए संशोधित किया गया है कि मायोसिन सरकोमियर की लंबाई को कम करने के लिए एक्टिन पर कैसे खींच सकता है।

इस सिद्धांत में, मायोसिन का गोलाकार सिर एस 1 क्षेत्र नामक क्षेत्र में एक्टिन के करीब स्थित है। यह क्षेत्र टिका हुआ क्षेत्रों में समृद्ध है जो झुक सकता है और इस प्रकार संकुचन को सुविधाजनक बनाता है।

S1 झुकने से यह समझने की कुंजी हो सकती है कि एक्टिन फिलामेंट्स के साथ मायोसिन कैसे "चलने" में सक्षम है। यह मायोसिन एस 1 टुकड़ा, इसके संकुचन और इसके अंतिम रिलीज को साइकिल द्वारा पूरा किया जाता है।

मायोसिन और एक्टिबा का संघ

जब मायोसिन और एक्टिन एक साथ जुड़ते हैं, तो वे "क्रॉस ब्रिज" नामक एक्सटेंशन बनाते हैं। ये क्रॉस ब्रिज एटीपी की उपस्थिति (या अनुपस्थिति) में बन सकते हैं और टूट सकते हैं, जो ऊर्जावान अणु है जो संकुचन को संभव बनाता है।

जब एटीपी एक्टिन फिलामेंट को बांधता है, तो यह इसे एक ऐसी स्थिति में ले जाता है जो मायोसिन-बाइंडिंग साइट को उजागर करता है। यह मायोसिन के गोलाकार सिर को क्रॉस-ब्रिज बनाने के लिए इस साइट पर बांधने की अनुमति देता है।

यह संघ एटीपी के फॉस्फेट समूह को अलग करने का कारण बनता है, और इस प्रकार मायोसिन अपना कार्य शुरू करता है। मायोसिन फिर एक निम्न ऊर्जा अवस्था में प्रवेश करता है, जहां सार्कोमेर को छोटा कर सकते हैं।

क्रॉस-ब्रिज को तोड़ने के लिए और मायोसिन को अगले चक्र में फिर से एक्टिन से बांधने की अनुमति देने के लिए, मायोसिन के लिए एक और एटीपी अणु का बंधन आवश्यक है। यही है, एटीपी अणु संकुचन और विश्राम दोनों के लिए आवश्यक है।

प्रोटोकॉल

मांसपेशियों के हिस्टोलॉजिकल सेक्शन सरकोमेर्स की शारीरिक विशेषताएं दिखाते हैं। मोटे फिलामेंट्स, जो मायोसिन से बने होते हैं, दिखाई देते हैं और एक सारकॉरे के ए बैंड के रूप में दर्शाए जाते हैं।

एक्टिन से बने पतले फिलामेंट्स, अल्फा-एक्टिनिन नामक Z डिस्क (या Z लाइन) में एक प्रोटीन से बंधते हैं, और I बैंड की लंबाई और A बैंड के एक भाग में मौजूद होते हैं।

जिस क्षेत्र में मोटे और पतले फिलामेंट ओवरलैप होते हैं, वहां घना रूप होता है, क्योंकि फिलामेंट्स के बीच बहुत कम जगह होती है। यह क्षेत्र जहां पतली और मोटी तंतु ओवरलैप होती है, मांसपेशियों के संकुचन के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह वह स्थान है जहां रेशा का आंदोलन शुरू होता है।

पतले फिलामेंट पूरी तरह से ए बैंड में विस्तारित नहीं होते हैं, ए बैंड के मध्य क्षेत्र को छोड़कर जिसमें केवल मोटी फिलामेंट होते हैं। बैंड ए का यह केंद्रीय क्षेत्र बाकी बैंड ए की तुलना में थोड़ा हल्का दिखाई देता है, और इसे जोन एच कहा जाता है।

एच ज़ोन के केंद्र में एक ऊर्ध्वाधर रेखा होती है जिसे एम लाइन कहा जाता है, जहां गौण प्रोटीन एक साथ मोटे तंतुओं को पकड़ते हैं।

सारकोरे के ऊतक विज्ञान के मुख्य घटक नीचे संक्षेप में प्रस्तुत किए गए हैं:

बैंड ए

मोटी रेशा क्षेत्र, मायोसिन प्रोटीन से बना।

जोन एच

केंद्रीय ए-बैंड ज़ोन, मांसपेशियों को आराम देने पर एक्टिन प्रोटीन को ओवरलैप किए बिना।

बैंड I

पतला रेशा क्षेत्र, एक्टिन प्रोटीन (मायोसिन के बिना) से बना है।

जेड डिस्क

वे आसन्न सार्कोमेर्स के बीच की सीमाएं हैं, जो एक्टिन-बाइंडिंग प्रोटीन से बनी होती हैं जो कि सिस्कोमियर के लंबवत होती हैं।

रेखा एम

गौण प्रोटीन द्वारा गठित केंद्रीय क्षेत्र। वे मोटे मायोसिन फिलामेंट के केंद्र में स्थित हैं, जो कि सर्कोमियर के लंबवत हैं।

जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, संकुचन तब होता है जब मायोफिब्रिल को छोटा करने के लिए तेजी से उत्तराधिकार में पतली तंतुओं के साथ मोटी तंतु स्लाइड करते हैं। हालांकि, याद रखने के लिए एक महत्वपूर्ण अंतर यह है कि मायोफिलमेंट्स खुद अनुबंध नहीं करते हैं; यह स्लाइडिंग क्रिया है जो उन्हें छोटा या लंबा करने की उनकी शक्ति देता है।

संदर्भ

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