На мышцы приходится 40-45% массы тела. Они изучаются учеными на протяжении нескольких столетий. С начала ХХ века мышцы начали исследовать как биохимический комплекс. Но и сейчас, в конце ХХ века, интерес к ним не уменьшился. Кроме биохимиков, мышцы изучают биофизики, физиологи, а также специалисты из спорта.
Морфологически мышцы у позвоночных животных разделяют на поперечнополосатые или скелетные, и гладкие. Поперечнополосатые мышцы сокращаются только на 1/3 от исходной величины, тогда как гладкие мышцы, сокращаясь, могут уменьшать свой продольный размер даже в несколько раз, например, мышца матки во время родов. Согласно гладкие мышцы сокращаются медленнее — через несколько секунд, поперечнополосатые — через несколько миллисекунд. Во время сокращения скелетные мышцы могут выполнять работу, вкорочуючись при этом на определенное расстояние. Такое сокращение называют изотоническим. Мышцы, которые не могут укорочуватись при сокращении (не могут выполнять физической работы), развивают только напряженность. О таких мышцы говорят, что они сокращаются по изометрическим принципу. Примером такого сокращения может быть изменение напряженности коротких межпозвонковых мышц при поднятии грузов. Для всех видов сокращения мышц характерно выделение определенного количества тепловой энергии, вызванной структурными перестройками в миоцитах. Функции и свойства мышц обусловлены их химической структурой.
В мышцах различают 3 вида белков: белки саркоплазмы, белки миофибрилл и белки стромы.
В саркоплазме мышц содержатся белки, растворимые в воде или солевых растворах. До недавнего времени в этих белках различали миогенную, альбуминов, глобулинов и миоглобинову фракции. Но эти фракции не однородны. Так, миогенная фракция включает в себя ряд ферментов гликолиза. Неоднородными есть и другие белки саркоплазмы. В частности здесь обнаружены белки-ферменты, которые находятся в митохондриях и отвечают за тканевое дыхание. Миоальбумин саркоплазмы по химическим свойствам напоминает альбумин плазмы крови. Миоглобин мышц — типичный хромопротеины, что, как и гемоглобин, соединяется с кислородом и обеспечивает процесс дыхания мышц. Красный цвет мышц обусловлен большим содержанием в них миоглобина. Миоглобин имеет в 5 раз большее сродство с кислородом, чем гемоглобин. Это способствует обеспечению значительного резерва кислорода в мышечной ткани при его недостатке.
Белки миофибрилл. В состав миофибрилл входят такие белки: миозин (56-60%), актин (20-25%), тропомиозин (10-15%) и тропониновым комплекс (4-6%).
Белки стромы в поперечно мышцах представлены преимущественно коллагеном, нейрокератином, эластином и тому подобное. Эти белки входят в состав соединительнотканных элементов стенок сосудов, нервов и сарколеммы.
Липиды. В мышцах находятся нейтральные жиры, стеридов, фосфолипиды. Нейтральные жиры входят в пространство между структурами мышечных волокон и играют роль резервного жира. Их содержание очень непостоянен.
Холестерин и фосфолипиды являются обязательными составляющими компонентами всех мышц и входят в состав клеточных мембран. Содержание фосфолипидов и холестерина в мышцах увеличивается во время тренировки.
Экстрактивные вещества мышц. Скелетные мышцы содержат ряд важных экстрактивных веществ: нуклеотиды (АТФ, АДФ, АМФ, ТТФ, УТФ, ЦТФ, инозинмонофосфат), креатинфосфат, креатинин, карнозин, ансерин, карнитин и др.
Среди них креатин и креатинфосфат имеют прямое отношение к сокращению мышц. В их синтезе участвуют 3 аминокислоты: аргинин, глицин, метионин. Образование их начинается в почках, а завершается в печени и мышцах. Карнозин и ансерин — это имидазольная дипептиды, которые повысят эффективность работы ионных насосов мышечной ткани, способствуют увеличению амплитуды мышечного сокращения, проявляют выраженную антиоксиднои действие.
Из аминокислот в мышцах всего глутаминовой кислоты и глутамина.
Безазотные экстрактивные вещества мышц представлены преимущественно углеводами и продуктами их обмена. Больше всего в мышцах гликогена. У человека содержание гликогена в мышцах находится в пределах 0,4-0,8%, но под влиянием тренировки он может увеличиваться до 1,5-3%. Уставшие мышцы содержат незначительное количество гликогена.
Во время работы гликоген мышц распадается на глюкозу, триозофосфорни эфиры и другие промежуточные продукты гликолиза, в том числе молочную кислоту.
Минеральные вещества. Общее содержание минеральных веществ в мышцах на сырую массу составляет 1,0-1,5%. С катионов в мышцах преобладают К +, Na +, Са 2+, Мg 2+, также медь, марганец, цинк; из анионов — больше фосфатов и сульфатов. За счет ионов в мышцах поддерживаются постоянство рН и осмотическое равновесие и осуществляется специфическое влияние на их возбудимость и сократимость. Снижение концентрации солей в мышцах приводит к уменьшению их возбудимости.
(Пока оценок нет)Сочинение по литературе на тему: Биохимия мышц
Биохимия мышц