Ядра мышечного волокна (миоядра)

Описан состав и строение: ядер мышечного волокна (миоядер), хроматина ядра и ядрышек. Кратко описано строение и функции молекул ДНК, содержащихся в ядрах мышечных волокон, а также протекание первого этапа синтеза белка – транкрипции.

 

Ядра мышечного волокна (миоядра)

Ядра – органеллы овальной формы, расположенные под сарколеммой мышечного волокна. Их длина составляет – 10-20 мкм. Ядра ориентированы длинной осью вдоль волокна и располагаются на расстоянии 5 мкм друг от друга.

Так как клетки-сателлиты, входящие в состав мышечного волокна, также содержат ядра, ядра мышечного волокна принято называть миоядрами.

Состав ядра

Ядро – важнейший компонент мышечного волокна. Это связано с тем, что  оно представляет собой центр управления и хранилище информации. Ядра мышечного волокна  состоят из хроматина и одного или двух ядрышек. Ядро мышечного волокна имеет оболочку, в которой есть ядерные поры.

Хроматин ядер мышечных волокон состоит из молекул ДНК (дезоксирибонуклеиновой кислоты). В молекулах ДНК содержится информация о строении и функциях организма человека, в частности о всех белках, необходимых для синтеза миофибрилл и других компонентов мышечного волокна.

Ядрышки мышечного волокна состоят из молекул ДНК. В них синтезируется рибосомальная РНК (рибонуклеиновая кислота), из которой затем формируются рибосомы.

Структура ДНК

Молекула ДНК представляет собой двойную спираль. В растянутом виде длина одной молекулы ДНК может достигать 5 см. Общая длина всех молекул ДНК из которых состоит хроматин одного ядра мышечного волокна составляет более 2 м. Каждая молекула ДНК состоит из большого количества генов.

Ген (др.-греч. Γένος– род) – структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность определённого белка либо РНК (рибонуклеиновой кислоты).

Количество ядер в мышечных волокнах

В обычных клетках имеется одно ядро. Однако в мышечных волокнах  количество ядер может колебаться от нескольких сотен до нескольких тысяч. Доказано, что  количество миоядер при силовой тренировке увеличивается. Увеличение количества миоядер происходит за счет деления клеток-сателлитов. Процесс деления запускается  при повреждении сарколеммы мышечного волокна или под воздействием различных гормонов. Установлена линейная связь между количеством ядер  и площадью поперечного сечения мышечного волокна. Это означает, что чем больше будет в мышечном волокне ядер, тем больше будет его объем.

Функции ядер мышечного волокна

В ядрах мышечного волокна протекает первый этап синтеза белков – транкрипция (переписывание).  При протекании первого этапа двойная спираль ДНК на определенном участке раскручивается. В нее снимается копия, которая называется информационной РНК (иРНК). После завершения первого этапа иРНК выходит в саркоплазму мышечного волокна через ядерные поры и направляется к рибосомам.

В ядрах мышечных волокон также синтезируются транспортные РНК (тРНК), которые выходят через ядерные поры в саркоплазму мышечного волокна и участвуют во втором этапе синтеза белка – рекогниции (распознавании). Суть второго этапа синтеза белка заключается в переносе транспортными РНК аминокислот к рибосомам, чтобы затем из аминокислот синтезировать белок.

Особенности расположения ядер мышечных волокон

Если мышечное волокно повреждено, его ядра располагаются не под сарколеммой, а в центре мышечного волокна. Я предполагаю, что это происходит потому, что из молекул ДНК, содержащихся в ядре, необходимо синтезировать большое количество различных белков, из которых потом будут собираться миофибриллы – основные сократительные элементы мышечного волокна. А миофибриллы располагаются в центре мышечного волокна.

 

С уважением, А.В. Самсонова