30. Biochemie svalové tkáně Flashcards
Svalová tkáň
Co je charakteristickou funkční vlastností svalové tkáně?
- je to schopnost kontrakce a relaxace
Svalová tkáň
Proč se při sportu či fyzické námaze lidské tělo zahřeje?
- protože se část energie ATP uvolňuje ve formě tepla
Svalová tkáň
Jaké typy svalové tkáně rozeznáváme?
(3)
- kosterní sval
- srdeční sval
- hladký sval
Svalová tkáň - Kosterní
Z čeho se skládá kosterní svalová tkáň? Popiš.
- skládá se ze svalových vláken
- jsou to mnohojaderné, až 0,5 m dlouhé, cylindrické buňky, které jsou obklopeny buněčnou membránou (sarkolemou)
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna
Co to je sarkolema?
- je to buněčná membrána svalových vláken
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna
Co se nachází v sarkoplazmě (cytoplazmě) svalových vláken? Čím jsou tvořeny?
(5)
- myofibrily - jsou tvořeny svazky tenkých a silných filament
- glykogen
- enzymy glykolýzy
- ATP
- kreatinfosfát
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna
Co se nachází v:
a) silných filamentech?
b) tenkých filamentech?
a) protein myosin
b) protein aktin
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna - myosin
Z čeho se skládá molekula myosinu?
- skládá se ze dvou identických těžkých řetězců a dvou párů lehkých řetězců
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna - myosin
Jak vypadají těžké řetězce myosinu?
- jejich C-konce jsou svinuty do dvojité šroubovice a vytváří fibrilární část molekuly
- jejich N-konce jsou uspořádány globulárně a vytváří dvě kulovité hlavy myosinu
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna - aktin
Z čeho se skládají tenká filamenta?
- G-aktinu, který polymerizuje za vzniku dvojitě šroubovitě uspořádáného dvojvlákna F-aktinu
- tropomyosin
- troponin
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna - aktin
Co to je tropomyosin? Čím je tvořen? Kde se nachází?
- je to vláknitý protein, který je tvořen dvěma helikálně stočenými podjednatkami
- je uložen mezi dvěma řetězci F-aktinu
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna - aktin
Z jakých polypeptidů se skládá troponin?
(3)
- troponinu T (TnT)
- troponinu I (TnI)
- troponinu C (TnC)
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová vlákna - aktin
Jakou funkci má:
a) troponin T (TnT)?
b) troponin I (TnI)?
c) troponin C (TnC)?
a) váže se k tropomyosinu
b) inhibuje v klidovém stavu vazbu mezi aktinem a myosinem
c) váže na sebe Ca²⁺
Svalová tkáň - Kosterní
Jak se nazývá funkční jednotka svalu? Co to je?
- sarkomera
- je to opakující se úsek ve struktuře svalové vlákna
Svalová tkáň - Kosterní - Sarkomera
Co můžeme na sarkomeře kosterní svalu pozorovat? Proč?
- můžeme pozorovat příčné pruhování
- protože se tmavé úseky (A-proužky, anizotropní) střídají se světlými úseky (I-proužky, izotropní)
Svalová tkáň - Kosterní - Sarkomera
Co ohraničuje sarkomeru?
- dvě Z-linie
Svalová tkáň - Kosterní - Sarkomera
Co obklopuje myofibrily? Z čeho se skládá?
- statotubulární systém
- skládá se ze sarkoplazmatického retikula a systému transverzálních tubulů (T-systému)
Svalová tkáň - Kosterní - Sarkomera
Čím je tvořen/o:
a) sarkoplazmatické retikulum?
b) T-systém?
a) je tvořen sítí tubulů a terminálních cisteren
b) je tvořen vchlípeninami sarkolemy
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
Čím jsou inervována vlákna kosterního svalu? Kde se uskutečňuje přenos vzruchu?
- jsou inervována cholinergními neurony
- uskutečňuje se na nervosvalové ploténce
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
Co je neurotransmiterem svalové kontrakce? Co se děje po jeho navázání?
- je to acetylcholin
- po navázání na cholinergní receptory sarkolemy dochází k depolarizaci a šíření akčního potenciálu sakrolemou až do T-systému
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
K čemu slouží T-systém?
- rychle přenáší akční potenciál sarkolemy k sarkoplazmatickému retikulu
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
K čemu vede depolarizace membrán sarkoplazmatického retikula?
- vede ke zvýšení propustnosti membrány pro Ca²⁺ a ty se uvolňují do cytoplazmy
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
Co vyvolá uvolnění Ca²⁺ do cytoplazmy? K čemu to vede?
- ionty Ca²⁺ se začnou vázat na troponin C, což vede ke změně konformace troponinu I, troponinu T a tropomyosinu
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
K čemu dojde při změně konformace troponinu I, troponinu T a tropomyosinu?
- dojde k tomu, že se na aktinu uvolní vazebné místo pro myosin
- zde se teda naváže hlava myosinové molekuly a uvolní se ADP a fosfát
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
K čemu slouží energie získaná hydrolýzou ATP?
- využívá ji myosinová hlava, která přitáhne aktinové filamentum ke středu sarkomery
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
Jak se “odváže myosinová hlava” z vazebného místa aktinu?
- odváže se navázáním molekuly ATP
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
Co se děje se svalem, zůstává-li koncentrace Ca²⁺ zvýšená? K čemu vlivem toho dochází?
- uskuteční se nový kontakt s aktinem a další kontrakce
- dochází k opakovanému posunu aktinu podél myosinových vláken a k postupnému zkracování svalu
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
Čím je kontrakce ukončena?
- je ukončena odstraněním Ca²⁺
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce
Co to je rigor? Co je jeho příčinou?
- je to stav, kdy přetrvává vazba mezi aktinem a myosinem
- jeho příčinou je vyčerpání ATP
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Proč musí být ATP neustále doplňováno?
- protože okamžitá zásoba ATP ve svalové buňce je velmi malá a pokrývá potřebu energie jen 1-2 sekundy
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Vyjmenuj hlavní způsoby zisku ATP v buňce.
(3)
- přenos fosfátové skupiny z fosfokreatininu na ADP
- glykolýzou nebo glykogenolýzou
- aerobní fosforylací
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Jak se získává ATP v klidovém stavu nebo při lehké zátěži? Proč?
- aerobní fosforylací
- protože je energetická potřeba svalu nízká
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Jak se získává ATP při náhlé intenzivní zátěži Proč?
- kreatinfosfátem
- protože poskytuje energii rychleji než aerobní fosforylace, jejíž rychlost je omezena dostupností kyslíku
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika - kreatinfosfát
Jak vzniká kreatinfosfát? Na jakou dobu svalové práce poskytuje energii?
- vzniká spojením ATP a kreatinu reakcí katalyzovanou kreatinkinázou
- poskytuje energii na 5-10 sekund
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika - kreatinfosfát
Co se děje s kreatinem po oddělení fosfátu?
- může neenzymaticky vzniknout kreatinin, který už nemůže být fosforylován
- ten přechází do krve a je vylučován ledvinami
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Kdy je zdrojem energie anaerobní glykolýza? Jak pracuje sval?
- při pokračování intenzivní svalové aktivity
- sval pracuje na kyslíkový dluh - takže umožní po krátkou dobu práci s maximálním vypětím, ale s tím, že se ve svalu hromadí mléčná kyselina
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Co vyvolává mléčná kyselina ve svalech?
- vyvolává pokles pH a tedy svalovou bolest
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Proč je aerobní fosforylace efektivnější formou získávání ATP než anaerobní fosforylace?
- protože vzniká více ATP a sval tak může pracovat delší dobu
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Jaké typy svalových vláken nacházíme v kosterním svalu? V čem se liší?
- červená svalová vlákna (pomalá, oxidativní) - obsahují myoglobin a mnoho mitochondrií
- bílá svalová vlákna (rychlá, glykolytická) - neobsahují myoglobin a má málo mitochondrií
Svalová tkáň - Kosterní - Svalová kontrakce - energetika
Kdy se primárně využívají:
a) červená svalová vlákna?
b) bílá svalová vlákna?
Co je jejich hlavním zdrojem energie?
a) při dlouhodobém výkonu (např. maratonu) - hlavním zdrojem energie je β-oxidace mastných kyselin
b) při krátkodobém, intenzivním výkonu (např. sprintu) - hlavnm zdrojem energie je anaerobní glykolýza
Svalová tkáň - Srdeční
Čím se liší srdeční sval od kosterního?
- má kratší vlákna než kosterní sval
- mezi jednotlivými buňkami mají spojení, která umožňují šíření vzruchu z jedné buňky na druhou
Svalová tkáň - Srdeční
Co tvoří téměr polovinu kardiomyocytu? Proč?
- mitochondrie
- protože srdeční sval musí pracovat nepřetržitě po celou dobu života
Svalová tkáň - Srdeční
DOPLŇ:
Kontrakce myokardu vyžaduje výlučně …, tedy tvorbu ATP ….
Kontrakce myokardu vyžaduje výlučně aerobní metabolismus, tedy tvorbu ATP aerobní glykolýzou.
Svalová tkáň - Srdeční
Může pracovat myokard na kyslíkový dluh? Vysvětli.
- ne, nemůže
- myokard vyžaduje totiž stálý přísun kyslíku
Svalová tkáň - Srdeční
Co může sloužit myokardu jako hlavní zdroj energie?
(3)
- β-oxidace mastných kyselin
- částečně glukóza
- ketolátky
Svalová tkáň - Srdeční
Čím je vyvolaná kontrakce srdečního svalu?
- je vyvolaná depolarizací buněčné membrány, která je zahájena pacerovými buňkami v sinusovém uzlu
Svalová tkáň - Srdeční - IM
Výsledkem čeho vzniká ischemie srdečního svalu? Co bývá její častou příčinou?
- výsledkem disproporce mezi množství kyslíku buňce dodávaného a množstvím kyslíku, které buňka skutečně potřebuje
- často příčinou bývá obstrukce cévy trombem
Svalová tkáň - Srdeční - IM
Na čem závisí rozsah ischemie?
(3)
- na intenzitě ischemie
- na trvání ischemie
- na odolnosti srdečního svalu k nedostatku kyslíku
Svalová tkáň - Srdeční - IM
Co se odehrává v kardiomyocytu při ischemii?
- dochází k nedostatečnému zásobení kyslíkem a předevší tomu, že kardiomyocyt přechází na anaerobní metabolismus
Svalová tkáň - Srdeční - IM
Co se děje vlivem anaerobní metabolismus v kardiomyocytu?
- dochází k tomu, že glykogen a glukóza jsou odbourávány na laktát, který je kumuluje v poškozené srdeční tkáni
- dále množství ATP klesá, protože nefunguje aerobní fosforylace
Svalová tkáň - Srdeční - IM
Jakým způsobem a které proteiny unikají do krve při infarktu myokardu?
- vlivem zvýšené permeability buněčných membrán unikají z kardiomyocytu proteiny
- především troponiny, ale taktéž myoglobin a buněčné enzymy myocytů (např. CK-MB, AST, LD)
Svalová tkáň - Srdeční - IM
Jak se diagnostikuje infarkt myokardu?
- pomocí EKG
- pomocí biochemických markerů - především troponinu T a troponinu I
Svalová tkáň - Hladká
Čím se liší hladká svalová tkáň od kosterní?
(4)
- je tvořena jednojadernými buňkami
- neobsahuje příčně pruhované fibrily
- uspořádání aktinu a myozinu není tak pravidelné jako v kosterním svalu
- hladké svaly pracují nezávisle na vůli
Svalová tkáň - Hladká
Za jaké podmínky reaguje myosin s aktinem v hladkém svalu?
- pouze v případě, že je jeden z lehkých řetězců myosinu fosforylová n
Svalová tkáň - Hladká
Na co se vážou Ca²⁺ ionty v hladkém svalu? Co to vyvolá? Proč?
- vážou se na bílkovinu kalmodulin, což vyvolá fosforylaci lehkých řetězců myosinu
- protože hladké svaly nemají komplex troponinů
Svalová tkáň - Hladká
Co vyvolává pokles Ca²⁺ v hladkém svalu?
- vyvolává defosforylaci lehkých řetězců, které už dále nemohou interagovat s aktinem a dochází tak k relaxaci
