Bài giảng hóa sinh cơ

Nguyễn Thị Thanh Hải
BM Hóa Sinh, ĐHYHN
 Trình bày được cấu trúc và vai trò các protein
trong cơ vân
 Trình bày được sự co cơ vân
 Trình bày được các nguồn năng lượng hoạt
động cơ vân
 Hệ cơ chia làm 3 loại chính:
- Cơ vân
- Cơ trơn
- Cơ tim
 Nhiệm vụ hệ cơ: co và duỗi
 Cơ cần năng lượng rất lớn khi hoạt động
 Nước 75%, chất khô 25%
 Hữu cơ: protein 16,5 – 20,9%
lipid: 1%
glycogen: 0,3 – 3%
creatin, creatinphotphat 0,2 –
0,25%
acid lactic 0,01 – 0,02%
ATP: nhiều trong cơ tươi
 Vô cơ: 1%
Sợi dày: gồm vài trăm phân tử Myosin
• Cấu tạo: dài như chiếc đũa, gồm 6 chuỗi
polypeptid bện xoắn với nhau
-
2 chu
ỗ
i n

ặ
ng: ch
ứ
c năng ATPase đ
ầ
u N-t
ậ
n
-
4 chu
ỗ
i nh
ẹ
: đi
ề
u ch
ỉ
nh ho
ạ
t tính ATPase, tăng t
ố
c đ
ộ
co cơ lên 10 l
ầ
n
• Đặc điểm: không tan trong nước, tồn tại
dạng sợi đơn ở môi trường lực ion thấp
Meromyosin
nhẹ LMM

Meromyosin
nặng HMM
Phân đoạn
Meromyosin
nặng HMM-S1
Meromyosin
nặng HMM-S2
Sợi mỏng
- Actin: tạo phần lõi sợi mỏng, xuất
phát từ đĩa Z
-
D
ạ
ng c
ầ
u (G actin): 2 c
ự
c, m
ộ
t g
ắ
n ATP, m
ộ
t
g
ắ
n v
ớ
i myosin
-

D
ạ
ng s
ợ
i (F actin): đư
ợ
c hình thành t
ừ
d
ạ
ng
c
ầ
u khi phân h
ủ
y ATP

Có 6 isoform:
cơ trơn, cơ vân, cơ tim,
các tế bào không phải tế bào cơ

Ch
ứ
c năng
: di chuyển tế bào
Sợi mỏng
- Troponin: dạng cầu, gồm 3 peptid
- TnT: gắn tropomyosin
- TnI: gắn actin
- TnC: cố định ion Ca

2+
Ch
ứ
c năng
: điều chỉnh sự co cơ
- Tropomyosin: dạng sợi, gồm 2 peptid,
nằm ở vị trí xoắn của actin dài ≈ 7 G-
actin
Ch
ứ
c năng
: điều chỉnh sự tương tác giữa actin
và myosin
Protein khác:
 Myoglobin: là gồm một chuỗi peptid, hình cầu
chứa Fe
2+
, có ái lực với O
2
cao hơn
hemoglobin
 Các protein nằm ở đĩa Z: a-actinin, desmin,
vimentin, Tinin, nebulin, C và M-protein
 Collagen, globulin X, enzym CK, phosphatase
 Bình thường: tropomyosin gắn dọc rãnh actin
làm myosin không gắn được với actin, ức chế
quá trình co cơ

 Màng lưới nội chất không thấm Ca
2+
, có Ca
2+
ATPase, trong chứa protein
calsequestin
có >
40 vị trí gắn Ca
2+
 Nồng độ Ca trong lưới nội chất: 10
-3
M
bào tương : 10
-7
M
 Xung động thần kinh truyền tới sinap với
chất trung gian là acetyl cholin
 Màng lưới nội chất tăng tính thấm Ca
2+
ra bào tương (10
-5
M)
 Ca
2+
kết hợp với troponin C, thay đổi cấu
hình troponin-tropomyosin, khởi động
quá trình co cơ
 Kết thúc quá trình co cơ, Ca
2+
được hấp

thụ lại lưới nội chất nhờ Ca
2+
ATPase
Gồm 4 giai đoạn:
 ATP gắn vào myosin, tách myosin khỏi actin
 ATP thủy phân, đầu S1- myosin dựng vuông
góc gắn actin tiếp theo
 Pi tách khỏi myosin, myosin gập góc 60º
 Giải phóng ADP, lặp lại chu kỳ tiếp theo
Kho
ả
ng 500 đ
ầ
u S1 ho
ạ
t đ
ộ
ng không đ
ồ
ng th
ờ
i v
ớ
i
t
ố
c đ
ộ
5 CK/giây
Kết quả: myosin trượt vào trong actin, kéo 2

đĩa Z lại gần nhau hơn (1/3 chiều dài)
 Khi cơ nghỉ CH Glucid ở mức độ thấp,
chủ yếu tổng hợp glycogen, tăng 100
lần khi cơ hoạt động
 Chuyến hóa hiếu khí khi cơ hoạt động
mức trung bình
 Chuyển hóa yếm khí khi cơ hoạt động
mạnh sinh acid lactic
 Chuyển hóa lipid: cung cấp 95% năng
lượng co cơ
 Chuyển hoá protid: có sự đổi mới sợi
myosin và actin cùng các thành phần
protein khác với tốc độ chậm
- Actin 67 ngày
- Albumin huyết thanh 4 ngày
Trong điều kiện đầy đủ oxy (cơ hoạt động vừa)
 ATP: đủ co cơ trong 1-2 giây
 Creatinin: co cơ trong 6-7 giây
 ADP
 Glucid thoái hóa theo con đường yếm khí và
ái khí: co cơ thêm vài phút
 Thoái hóa lipid và protein: chủ yếu là lipid
cung cấp 95% năng lượng co cơ
 Cơ nghỉ: chất đốt là thể cetonic, acid
béo, Acetyl CoA, chuỗi hô hấp tế bào
 Cơ hoạt đông vừa: thêm chuyển hóa
hiếu khí glucose do máu mang đến
 Cơ hoạt động mạnh: thoái hóa
glycogen và oxy dự trữ, chuyển hóa

yếm khí
 Được kích thích chủ yếu bởi hệ thần
kinh tự động trong tim
 Cấu trúc tương tự cơ vân nhưng phù
hợp với hoạt động bơm máu
 Phụ thuộc chuyển hóa hiếu khí vì phải
hoạt động suốt đời liên tục
 Được điều khiển bởi hormon, hoạt
động chậm chạp, kéo dài, không theo
ý muốn
 Khác biệt cấu trúc để đảm bảo chức
năng tiết kiệm năng lượng
 Cấu trúc cơ trơn từ những tế bào cơ
hình ống đơn nhân
Sợi dày và sợi mỏng không xếp theo toàn
bộ chiều dài tạo nên sợi cơ
 Sợi dày: myosin hoạt độ ATP ase thấp
(1/10),liên kết ngang ít, chỉ tương tác với
actin khi aa Serin ở chuỗi nhẹ được
phosphoryl hóa
Chuỗi nhẹ có chức năng phosphatase
 Sợi mỏng không chứa troponin, chứa
Canxi-calmodulin