Bài giảng Hoá sinh cơ, TS.Phan Hải Nam học viện quân y

Hãa sinh c¬
Hãa sinh c¬
Häc viÖn qu©n y
Bé m«n hãa sinh


đạI c ơng
đạI c ơng
1. Siêu cấu trúc cơ vân.
2. Thành phần hóa học của cơ vân.
3. Cơ chế co cơ
4. Năng l ợng co cơ
Nội dung
Nội dung
đạI c ơng
đạI c ơng

C th ngi cú khong 650 c
C th ngi cú khong 650 c

Có 3 loại: cơ vân, cơ trơn & cơ tim.
Có 3 loại: cơ vân, cơ trơn & cơ tim.

Cơ chiếm 40 - 42% trọng l ợng cơ thể.
Cơ chiếm 40 - 42% trọng l ợng cơ thể.

Chức năng quan trọng nhất của cơ là co và dãn
Chức năng quan trọng nhất của cơ là co và dãn

Năng l ợng hóa học của quá trình co cơ là ATP
Năng l ợng hóa học của quá trình co cơ là ATP

CÊu t¹o hÖ thèng c¬ v©n x ¬ng
CÊu t¹o hÖ thèng c¬ v©n x ¬ng
CÊu t¹o tÕ bµo c¬ v©n x ¬ng
CÊu t¹o tÕ bµo c¬ v©n x ¬ng
1. Siªu cÊu tróc c¬ v©n.
H×nh ¶nh siªu cÊu tróc c¬ v©n x ¬ng
* Cấu tạo của đơn vị cơ ( sarcomer)
+ Một tơ cơ có khoảng vài trăm đơn vị cơ (sarcomer).
+ Độ dài sarcomer trung bình từ 2500-3000 nm.
- Đĩa A (đĩa dị h ớng): ở giữa sarcomer, l~ 1500-1600 nm.
. Gồm: Xơ dầy(myosin) + xơ mảnh (actin).
. Vùng H: ở trung tâm đĩa A, có khúc xạ kép yếu hơn .
. Vạch M: cắt đôi vùng H.
Vùng H, vạch M chỉ có thể thấy đ ợc nhờ kính hiển vi điện tử.
- Đĩa I (đĩa đẳng h ớng): ở 2 bên đĩa A, l ~ 1000 nm
. Vạch Z: chia đĩa I thành 2 nửa đều nhau.
. Gồm các xơ mảnh (actin).
+ Xơ mảnh bắt đầu từ vạch Z, đi qua đĩa I đĩa A, dừng lại ở
vùng H (đĩa A).
+ Xơ dầy bắt đầu từ vạch M, đi qua đĩa A, dừng lại ở đĩa I.
+ 6 xơ mảnh bao quanh 1 xơ dầy , 3 xơ dầy sắp xếp quanh 1 xơ
mảnh
2. Thµnh phÇn hãa häc cña c¬ v©n.
C¸c chÊt % m c¬ t ¬i C¸c chÊt % m c¬ t ¬i
N íc
ChÊt kh«
Protid
Glycogen
Phospholipid
Cholesterol

72 - 80
20 - 28
16,5 - 20,9
0,3 - 3,0
0,4 - 1,0
0,06 - 0,2
Creatin vµ Creatin.P
A.a tù do
Acid Lactic
Na
+
K
+
Ca
++
0,2 - 0,55
0,1 - 0,7
0,01 - 0,02
0,08
0,32
0,07
2.1. C¸c protid c¬
Protid c¬
Protid c¬ t ¬ng
35%
Protid t¬ c¬
45 %
Protid chÊt ®Öm
20%
myogen

myoglobin
globulin c¬
Myosin
Actin
Protein C
collagen
elastin
neurokeratin
Protein M
Phøc hÖ troponin
Tropomyosin
Protid
t¬ c¬
Myosin Actin Protein C Protein M Phøc hÖ
troponin
Tropomyosin
Myosin
* Cấu trúc
- KLPT ~ 500.000 Da
- Chiều dài ~ 150 - 160 nm
- Gồm một đầu hình cầu và một phần đuôi rất dài.
- 2 chuỗi nặng (xoắn ) tạo khối cầu và đuôi
- 4 chuỗi nhẹ
* Ph©n c¾t myosin
* Tính chất
+ Hoạt tính ATPase
- Ca
++
hoạt hoá và Mg
++

ức chế.
- Duy trì bởi nồng độ KCl.
- Có 2 pH tối thích là 6.0 và 9.5 .
- Phụ thuộc vào 2 loại SH trong phân tử myosin:
. Loại nhóm SH ức chế: khi bị khoá lại thì hoạt tính
ATPase của myosin tăng lên
. Loại nhóm SH hoạt hoá (cần thiết cho thuỷ phân
ATP): khi bị khoá lại thì hoạt tính ATPase hoàn
toàn mất
-
Hoạt tính ATPase của myosin kh trú ở SF
1
(mỗi mảnh SF
1
có 2
trung tâm chứa 2 loại nhóm SH trên):
. Trung tâm ATPase
. Trung tâm kết hợp với actin
- Để gắn ATP vào phần đầu của myosin cần có:
. Các chuỗi nhẹ ở phần đầu của phân tử myosin.
. 1 chuỗi polypeptid là octapeptid( 8 aminoacid, ở phần
cuối cùng của phần đầu myosin).
+ Cơ chế gắn và tách ATP với myosin:
M + ATP M.ATP ( 1 )
M.ATP + H
2
O M*.ADP.Pi + H ( 2 )
M*.ADP.Pi M.ADP.Pi + W ( 3 )
M.ADP.Pi M + ADP + Pi (4 )
+

(1) - Gắn ATP vào myosin
(2) - Hình thành cấu hình NL cao của myosin(M*.ADP.Pi)
(3) - Bẻ gãy phức hợp cao năng giải phóng năng l ợng
(4) - M.ADP.Pi mất NL phân ly thành myosin tự do ban đầu
+ Khả năng kết hợp với actin
- Myosin gắn với actin ở 2 trung tâm đặc hiệu actomyosin.
- Hoạt tính ATPase của actomyosin đ ợc cả Mg
++
và Ca
++
hoạt
hoá (Khác với ATPase của myosin là Ca
++
hoạt hoá và ion Mg
++

ức chế).
actin
* CÊu tróc
- Actin h×nh cÇu ( G-actin) cã KLPT = 46.000  actin sîi ( F- actin)
n ( G-actin - ATP) ( G-actin - ADP)
n
+ nPi
actin sîi
- 2 chuçi G-actin xo¾n l¹i víi nhau thµnh mét xo¾n kÐp F- actin.
actomyosin
Pi
ADP

ATP
Myosin + Actin Actomyosin
* Tính chất:
- Có tính chất ATPase rất mạnh.
-
Liên quan chặt chẽ với hiện tr ợng co duỗi cơ.
-
Mỗi phân tử myosin có thể kết hợp với nhiều F-actin bằng các
cầu ngang
-
Có độ nhớt thấp hơn myosin.
Protein phô cña t¬
c¬
- Protein C
-
Protein M
- Tropomyosin
-
Phøc hÖ troponin:
. Troponin T
. Troponin C
. Troponin I