Samenvatting chapter 9: Spieren
Section A: skelet spieren
Soorten types spier:
- Skelet spier: heeft een gestreept patroon, heeft meerdere cellen
- Hart spier: heeft ook een gestreept patroon, heeft 1 cel
- Glad spier: heeft geen gestreept patroon, heeft 1 cel
Skelet spierweefsel ontstaat doordat myoblasten zich ontwikkelen in skelet spierweefsel. De vezels hiervan zijn super lang.
Volwassen skelet spier vezels hebben een diameter tussen 10 en 100 microm en een lengte van 20 cm. Over de gehele
lengte liggen nuclei die een rol spelen bij gen expressie en eiwit synthese van een bepaald gedeelte van de spier. Als skelet
spier vezels stuk zijn worden ze gerepareerd door satelliet cellen. Deze cellen liggen normaal gesproken rustig tussen het
plasma membraan en het basement membraan over de lengte van de vezels. Als er schade is worden ze actief en
ondergaan ze mitotische proliferatie (groei/ontwikkeling). Dochtercellen worden myoblasten die kunnen fuseren om zo
nieuwe vezels te vormen of fuseren met het beschadigde weefsel om ze zo te herstellen. Het herstelt het goed, maar de
originele hoeveelheid vezels komt niet terug. Het krijgen van spierweefsel kan ook komen door satelliet cellen hypertrofie
ondergaan (ze vergroten in grote). Dit gebeurt door veel te trainen > hypertrofie van bestaande vezels + splitten van
bestaande vezels + toename van satelliet cellen + fusering van satelliet cellen.
Spier bestaat uit meerdere vezels die aan het bot vast zitten met pezen (tendons). Bij sommige pezen zit dit ver verbonden
(denk aan: als je je vingers beweegt, voel je spieren in je onderarm).
Structuur: het gestreepte patroon ontstaat door de aanwezigheid van dikke filamenten & dunne
filamenten. Deze filamenten liggen gerangschikt in bundels, genaamd myofibrillen, deze zijn 1 tot
2 um in diameter. Elk dikke filament is omgeven door 6 dunne filamenten en elk dunne filament
is omgeven door 3 dikke filamenten > er zijn twee keer zo veel dunne filamenten als dikke
filamenten.
- Het dikke filament bestaat uit het eiwit myosine. Dit is een molecuul dat bestaat uit
twee lange polypeptiden heavy chains en vier kleinere light chains. Deze polypeptiden
gecombineerd vormen een molecuul met 2 bolvormige koppen en een lange staart
gevormd door 2 verweven heavy chains. De staart van myosine ligt langs de as van het
dikke filament en de 2 koppen zorgen voor cross-bridges. Via deze cross-bridges maken
ze contact met de dunne filamenten en zo zorgen ze voor kracht tijdens samentrekking. Elke kop heeft twee
bindingplaatsen: 1 voor het koppelen aan het dunne filament en 1 voor ATP. De ATP binding plaats functioneert
ook als een enzym (genaamd myosine-ATPase) dat de gebonden ATP hydrolyseert en zo energie voor contractie
wint.
- Het dunne filament (de halve zo dik als dikke filament) is samengesteld uit de eiwitten actine, nebulin, troponine
en tropomyosine. Ze spelen een rol bij contratie. Een actine molecuul bestaat uit een bolvormig eiwit dat bestaat
uit 1 polypeptide dat polymeriseert met ander actine molecuul en vormt zo een verweven keten. Elke actine
molecuul heeft een binding plek voor myosine.
Een unit van het herhalende patroon van dikke en dunne filamenten heet een sarcomeer.
- A band: De dikke filamenten zijn hierbij gelegen in het midden van elk sarcomeer en vormen daar een wijde,
donkere band.
- Z lijn: de plek waar de dunne filamenten vast liggen.
- I band: een lichte band tussen de uieinde van de A banden, dit bevat de dunne filamenten (dunne en dikke
filamenten overlappen hier elkaar dus niet).
- H zone: een dunne, lichte band in het midden van de A band. Dit is de ruimte tussen de twee sets van filamenten.
- M lijn: een dunne, donkere band in het midden van de H zone. Hier linken eiwitten dikke filamenten aan elkaar.
- Titin: dit is een elastisch eiwit dat zich uitstrekt van de Z lijn naar de M lijn en zit zowel aan de M lijn eiwitten als
de dikke filamenten gelinkt.
, Het sacroplamatisch reticulum vormt een soort mouw om elk myofibril. Aan het einde van elk segment zitten twee
gebieden genaamd terminale cisternae. De aanwezigheid van het Ca2+ bindende eiwit calsequestrin in de terminale
cisternae zorgt voor opslag van grote hoeveelheden Ca2+ zonder dat dit tegen de gradiënt in getransporteerd moet
worden. Een andere structuur, de transverse tubule (t-tubule) ligt tussen de terminale cirsternae en de segmenten van het
sacroplasmatisch reticulum. Het omgeeft de sactromeer op de plek waar de A band en de I band samenkomen. In het
plasma membraan heten cellen ook wel sarcolemma.
Contractie hoeft niet perse verkorting te betekenen, want het gaat om de activatie van spier vezels (iets op dezelfde hoogte
optillen zorgt wel voor activatie, maar niet voor verkorting). Na contractie volgt er relexatie.
Om een spier te activeren heb je neuronen nodig:
De neuronen die zitten in spieren heten (alfa) motor neuronen,
de cellichamen liggen gelegen in de hersenstam en het
ruggenmerg. De axonen zijn myelinated en hebben de grootste
diameter van alle axonen. Hierdoor kunnen actiepotentialen op
hoge snelheid ontstaan, waardoor er zo min mogelijk vertraging
optreedt bij transport van signalen. Axonen monden uit in
synapsen. 1 motor neuron stuurt meerdere vezels aan, maar elk
vezel is bestuurd door 1 motor neuron. Motor unit= een motor
neuron en een spier vezel samen. De blaasjes bevatten
neurotransmitter acetylcholine (ACh). Het gebied van de
spiervezel plasma membraan dat recht onder de terminale deel
van de axon ligt heet het motorische eindplaat. De verbinding
tussen het einde van een axon en de motorische eindplaat heet
de neuromuscular junctie.
1) Eerst komt er een actiepotentiaal van een
motor neuron in de axon terminal. Dit zorgt
voor depolaisering van het plasma membraan,
waardoor Ca2+ kanalen open gaan en calcium
ionen van de axon terminal naar de
extracellulaire vloeistof diffundeert. Ca2+ bindt
dan een eiwit dat ervoor zorgt dat het
membraan met ACh-blaasjes fuseert met het
plasma membraan, hierdoor komt ACh vrij in
de extracellulaire spleet waar de axon terminal
en de motorische eindplaat van elkaar
gescheiden worden.
2) Daarna bindt ACh aan receptoren op de
motorische eindplaat van het type
nicotinezuur. Hierdoor gaan ionkanelen open
in alle receptor eiwitten, waardoor zowel Na+
als K+ hierdoor heen kunnen (Na+ naar binnen & K+ naar buiten). Er ontstaat een lokale depolarisatie in de
motorische eindplaat genaamd een eindplaat potentiaal (EPP). De synaptische verbinding bevat ook het enzym
Section A: skelet spieren
Soorten types spier:
- Skelet spier: heeft een gestreept patroon, heeft meerdere cellen
- Hart spier: heeft ook een gestreept patroon, heeft 1 cel
- Glad spier: heeft geen gestreept patroon, heeft 1 cel
Skelet spierweefsel ontstaat doordat myoblasten zich ontwikkelen in skelet spierweefsel. De vezels hiervan zijn super lang.
Volwassen skelet spier vezels hebben een diameter tussen 10 en 100 microm en een lengte van 20 cm. Over de gehele
lengte liggen nuclei die een rol spelen bij gen expressie en eiwit synthese van een bepaald gedeelte van de spier. Als skelet
spier vezels stuk zijn worden ze gerepareerd door satelliet cellen. Deze cellen liggen normaal gesproken rustig tussen het
plasma membraan en het basement membraan over de lengte van de vezels. Als er schade is worden ze actief en
ondergaan ze mitotische proliferatie (groei/ontwikkeling). Dochtercellen worden myoblasten die kunnen fuseren om zo
nieuwe vezels te vormen of fuseren met het beschadigde weefsel om ze zo te herstellen. Het herstelt het goed, maar de
originele hoeveelheid vezels komt niet terug. Het krijgen van spierweefsel kan ook komen door satelliet cellen hypertrofie
ondergaan (ze vergroten in grote). Dit gebeurt door veel te trainen > hypertrofie van bestaande vezels + splitten van
bestaande vezels + toename van satelliet cellen + fusering van satelliet cellen.
Spier bestaat uit meerdere vezels die aan het bot vast zitten met pezen (tendons). Bij sommige pezen zit dit ver verbonden
(denk aan: als je je vingers beweegt, voel je spieren in je onderarm).
Structuur: het gestreepte patroon ontstaat door de aanwezigheid van dikke filamenten & dunne
filamenten. Deze filamenten liggen gerangschikt in bundels, genaamd myofibrillen, deze zijn 1 tot
2 um in diameter. Elk dikke filament is omgeven door 6 dunne filamenten en elk dunne filament
is omgeven door 3 dikke filamenten > er zijn twee keer zo veel dunne filamenten als dikke
filamenten.
- Het dikke filament bestaat uit het eiwit myosine. Dit is een molecuul dat bestaat uit
twee lange polypeptiden heavy chains en vier kleinere light chains. Deze polypeptiden
gecombineerd vormen een molecuul met 2 bolvormige koppen en een lange staart
gevormd door 2 verweven heavy chains. De staart van myosine ligt langs de as van het
dikke filament en de 2 koppen zorgen voor cross-bridges. Via deze cross-bridges maken
ze contact met de dunne filamenten en zo zorgen ze voor kracht tijdens samentrekking. Elke kop heeft twee
bindingplaatsen: 1 voor het koppelen aan het dunne filament en 1 voor ATP. De ATP binding plaats functioneert
ook als een enzym (genaamd myosine-ATPase) dat de gebonden ATP hydrolyseert en zo energie voor contractie
wint.
- Het dunne filament (de halve zo dik als dikke filament) is samengesteld uit de eiwitten actine, nebulin, troponine
en tropomyosine. Ze spelen een rol bij contratie. Een actine molecuul bestaat uit een bolvormig eiwit dat bestaat
uit 1 polypeptide dat polymeriseert met ander actine molecuul en vormt zo een verweven keten. Elke actine
molecuul heeft een binding plek voor myosine.
Een unit van het herhalende patroon van dikke en dunne filamenten heet een sarcomeer.
- A band: De dikke filamenten zijn hierbij gelegen in het midden van elk sarcomeer en vormen daar een wijde,
donkere band.
- Z lijn: de plek waar de dunne filamenten vast liggen.
- I band: een lichte band tussen de uieinde van de A banden, dit bevat de dunne filamenten (dunne en dikke
filamenten overlappen hier elkaar dus niet).
- H zone: een dunne, lichte band in het midden van de A band. Dit is de ruimte tussen de twee sets van filamenten.
- M lijn: een dunne, donkere band in het midden van de H zone. Hier linken eiwitten dikke filamenten aan elkaar.
- Titin: dit is een elastisch eiwit dat zich uitstrekt van de Z lijn naar de M lijn en zit zowel aan de M lijn eiwitten als
de dikke filamenten gelinkt.
, Het sacroplamatisch reticulum vormt een soort mouw om elk myofibril. Aan het einde van elk segment zitten twee
gebieden genaamd terminale cisternae. De aanwezigheid van het Ca2+ bindende eiwit calsequestrin in de terminale
cisternae zorgt voor opslag van grote hoeveelheden Ca2+ zonder dat dit tegen de gradiënt in getransporteerd moet
worden. Een andere structuur, de transverse tubule (t-tubule) ligt tussen de terminale cirsternae en de segmenten van het
sacroplasmatisch reticulum. Het omgeeft de sactromeer op de plek waar de A band en de I band samenkomen. In het
plasma membraan heten cellen ook wel sarcolemma.
Contractie hoeft niet perse verkorting te betekenen, want het gaat om de activatie van spier vezels (iets op dezelfde hoogte
optillen zorgt wel voor activatie, maar niet voor verkorting). Na contractie volgt er relexatie.
Om een spier te activeren heb je neuronen nodig:
De neuronen die zitten in spieren heten (alfa) motor neuronen,
de cellichamen liggen gelegen in de hersenstam en het
ruggenmerg. De axonen zijn myelinated en hebben de grootste
diameter van alle axonen. Hierdoor kunnen actiepotentialen op
hoge snelheid ontstaan, waardoor er zo min mogelijk vertraging
optreedt bij transport van signalen. Axonen monden uit in
synapsen. 1 motor neuron stuurt meerdere vezels aan, maar elk
vezel is bestuurd door 1 motor neuron. Motor unit= een motor
neuron en een spier vezel samen. De blaasjes bevatten
neurotransmitter acetylcholine (ACh). Het gebied van de
spiervezel plasma membraan dat recht onder de terminale deel
van de axon ligt heet het motorische eindplaat. De verbinding
tussen het einde van een axon en de motorische eindplaat heet
de neuromuscular junctie.
1) Eerst komt er een actiepotentiaal van een
motor neuron in de axon terminal. Dit zorgt
voor depolaisering van het plasma membraan,
waardoor Ca2+ kanalen open gaan en calcium
ionen van de axon terminal naar de
extracellulaire vloeistof diffundeert. Ca2+ bindt
dan een eiwit dat ervoor zorgt dat het
membraan met ACh-blaasjes fuseert met het
plasma membraan, hierdoor komt ACh vrij in
de extracellulaire spleet waar de axon terminal
en de motorische eindplaat van elkaar
gescheiden worden.
2) Daarna bindt ACh aan receptoren op de
motorische eindplaat van het type
nicotinezuur. Hierdoor gaan ionkanelen open
in alle receptor eiwitten, waardoor zowel Na+
als K+ hierdoor heen kunnen (Na+ naar binnen & K+ naar buiten). Er ontstaat een lokale depolarisatie in de
motorische eindplaat genaamd een eindplaat potentiaal (EPP). De synaptische verbinding bevat ook het enzym
