Kakšna je funkcija citoplazemskega retikuluma v mišičnih vlaknih?

Citoplazemski retikulum v mišičnih vlaknih, znan tudi kot sarkoplazemski retikulum (SR), ima ključno vlogo v procesu krčenja in sproščanja mišic. Tukaj je nekaj pomembnih funkcij sarkoplazemskega retikuluma v mišičnih vlaknih:

Shranjevanje in sproščanje kalcija:

1. Sekvestracija kalcija :SR služi kot glavno medcelično skladišče kalcija (Ca2+) v mišičnih vlaknih. Med sprostitvijo mišic aktivno kopiči in sekvestrira kalcijeve ione iz citoplazme. Ta proces vključuje delovanje specializiranih beljakovin, imenovanih kalcijeve črpalke (črpalke SERCA), ki se nahajajo na membrani SR.

2. Sproščanje kalcija :Po prejemu signala motoričnega nevrona SR hitro sprosti kalcijeve ione v citoplazmo. Ta proces je ključnega pomena za začetek mišične kontrakcije. Kalcij deluje kot sekundarni posrednik, ki sproži vezavo miozina na aktinske filamente, kar povzroči skrajšanje in krčenje mišičnih vlaken.

Sklop vzbujanja in kontrakcije (EC):

SR je tesno povezan s prečnimi tubuli (T-tubuli), ki so invaginacije membrane mišične celice. Ta ureditev ustvarja posebne strukture, imenovane triade (v skeletnih mišicah) ali diade (v srčni mišici), kjer je SR nameščen blizu T-tubulov.

1. Širjenje akcijskega potenciala :Ko akcijski potencial doseže mišično vlakno, potuje po T-tubulih in povzroči depolarizacijo membrane SR.

2. S kalcijem povzročeno sproščanje kalcija (CICR) :Depolarizacija membrane SR sproži konformacijsko spremembo ryanodinskih receptorjev (RyR), prisotnih na SR. Ta konformacijska sprememba odpre kanale RyR, kar omogoča, da kalcijevi ioni iztečejo iz SR v citoplazmo. Hitro sproščanje kalcija iz SR je znano kot s kalcijem povzročeno sproščanje kalcija (CICR).

Popolnitev zalog kalcija:

Po mišičnem krčenju je treba kalcijeve ione črpati nazaj v SR, da obnovijo zaloge kalcija in se pripravijo na naslednje krčenje. Ta proces izvajajo črpalke SERCA, ki se nahajajo na membrani SR. Energija, potrebna za privzem kalcija, izhaja iz hidrolize molekul ATP.

Uravnavanje mišične sprostitve:

Ko akcijski potencial preneha, črpalke SR aktivno prenašajo kalcijeve ione nazaj v SR, kar zniža koncentracijo kalcija v citoplazmi. To znižanje ravni kalcija vodi do disociacije miozina od aktinskih filamentov, kar povzroči sprostitev mišic.

Zato ima sarkoplazemski retikulum v mišičnih vlaknih ključno vlogo pri uravnavanju homeostaze kalcija, sprožitvi mišične kontrakcije s sproščanjem kalcija in obnavljanju zalog kalcija za kasnejše kontrakcije.