Занятие 33 (Биохимия мышечной ткани)

Цель: ознакомиться с надмолекулярной и молекулярной структурой мышечной ткани, изучить механизм сокращения.

Студент должен знать:

1. Структуру мышечного волокна по данным электронной микроскопии.

2. Структуру и взаиморасположение мышечных белков в филаментах.

3. Механизм сокращения мышцы.

4. Энергетическое обеспечение работающей мышцы.

Студент должен уметь:

1. Нарисовать черно-белое схематическое изображение мышечной клетки.

2. Нарисовать схему поперечного среза мышечного волокна.

3. Изобразить укладку молекулы миозина в толстом филаменте.

Студент должен получить представление:

о том, каким образом можно биохимическими приемами контролировать состояние мышечной ткани в норме и патологии.

Сведения из базовых дисциплин, необходимые для изучения темы:

1. Пространственная организация белков.

2. Механохимическая функция белков

3. Факторы, влияющие на конфигурацию белковой молекулы.

4. Виды работ, выполняемых живой системой.

Аудиторная работа

Лабораторная работа (количественное определение креатина в моче методом А.Д.Брауна)

В три пробирки внести по 0.2 мл 37% раствора соляной кислоты, в пробирки 1-ю и 2-ю добавить по 0.2 мл исследуемой мочи, разбавленной в 5 раз дистиллированной водой. Смесь в пробирке 2-й нагревать 3 мин на кипящей водяной бане, затем охладить. Во все три пробирки внести по 0.6 мл пикриновой кислоты и по 1 мл едкого натра (пикриновая кислота насыщенная, едкий натр 12.5%). Инкубировать 10 мин при комнатной температуре, добавить по 6 мл воды, смешать.

Раствор колориметрировать против контроля (пробирки 3-й) в кювете с рабочим слоем 10 мм (фильтр зеленый). Ниже в таблице приведены данные для построения калибровочной кривой, полученные в опытах со стандартным раствором креатинина.

Концентрация стандартных растворов креатинина, мг/мл	Оптическая плотность, экстинкции
0.08	0.05
1.0	0.10
1.2	0.20
1.4	0.30
1.6	0.40
1.8	0.50
2.0	0.6

На основании этих данных построить график зависимости оптической плотности от концентрации растворов креатинина и с помощью графика определите содержание креатинина в исследуемой пробе:

пробирка 1-я - содержание креатинина;

пробирка 2-я – содержание креатинина + креатина.

По разнице между пробами 1-й и 2-й можно рассчитать содержание креатина.

Используя учебник, выполнить следующее:

1. Нарисовать черно-белое схематическое изображение мышечной клетки так, чтобы различались фибриллы с чередованием темных и светлых участков (дисков), линия Z. Обозначить на рисунке саркомер, А- и I-диски, Н-зону и линию Z.

2. Нарисовать схему поперечного среза мышечного волокна таким образом, чтобыраз­ли­ча­лись толстые и тонкие филаменты.

3. Какой белок образует тонкие филаменты?

4. Как уложены молекулы миозина в толстом филаменте? Нарисовать схему.

5.Какие белки образуют тонкие филаменты? Нарисовать схему, в которой можно различить G- и F-актин, а также актиновую нить и тропомиозин.

6. Назвать субъединицы тропонина и их функции.

7. Нарисовать схему, включающую саркомер покоящейся мышцы и сарко-

мер сокращенной мышцы и описать вербально различия между ними.

8. Перечислить последовательность событий, вызываемых приходом потен-

циала действия на концевую пластинку двигательного нерва.

9. Почему рост концентрации кальция в цитозоле мышечной клетки вызы-

вает движение молекулы тропомиозина по желобку тонкого филамента?

10. Кратко изложить гипотезу, называемую "модель весельной лодки".

11. От чего зависит сила сокращения мышцы?

12. Какой фермент и каким путем обеспечивает переход сокращенной мыш-

цы в состояние покоя?

13. Потребность мышцы в АТФ при сокращении может возрасти примерно в 1000 раз (запаса АТФ хватит на О,5 с работы). В этом случае потребление кислорода отстает от потребности в АТФ и ее поставщиком становится гликолиз. Какой продукт является аллостерическим активатором гликолиза, через какой фермент реализуется его действие?

14. В какой реакции образуется АМФ, каким ферментом катализируется этот процесс?

15. Назвать фермент, катализирующий образование креатинфосфата и обязательный соучастник процесса.

16. Как изменяется выделение креатина и креатинина при заболеваниях мышц?