hoofdstuk 39 - audesirk

Action and Support:The Muscles and Skeleton

Hoofdstuk 39

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 1

Voortbeweging

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 2

Voortbeweging

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 3

Voortbeweging

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 4

Voortbeweging

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 5

Spieren

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 6

willekeurig, dwarsgestreept

meerkernig

bewegen botten

onwillekeurig, dwarsgestreept

hart

onwillekeurig, gladde spieren

verteringsstelsel

aders, slagaders

Bouw skeletspier

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 7

pees

skeletspier

spiervezel (cel)

myofilamenten

myofibrillen

plasma membraan

kernen

Skelet

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 8

206 botten

Spierbeweging

• Spieren werken door samentrekking

– Skeletspieren in antagonistische paren

• flexor vs. extensor

– samentrekken = verkorten

• delen van het skelet bewegen

– pezen

• verbinden botten aan spieren

– ligamenten

• verbinden botten aan botten

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 9

Flexor vs. extensor

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 10

Bouw skeletspier

• Spiervezel = cel

– bestaat uit myofibrillen

• in secties verdeeld: sarcomeren

• Sarcomeer– functionele eenheid van

spiersamentrekking

– afwisselende banden van dunne (actine) en dikke (myosine) eiwitketens

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 11

Sarcomeer

• Interactie eiwitketens

– Dunne ketens• Actine

• Tropomyosine

• Troponine

– Dikke ketens• Myosine

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 12

Dunne keten: actine

• Eiwitcomplex

– streng van actine moleculen en tropomyosine vezels• tropomyosine vezels verankerd met troponine moleculen

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 13

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010

Dikke keten: myosine

• Enkel eiwit

– myosine molecuul• lang eiwit met ‘kop’

14

bundel myosine eiwitten:‘koppen’ dezelfde richting

Actine & Myosine

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 15

Interactie actine en myosine

• Verbindingen tussen actinefilamenten en uitsteeksels van myosinefilamenten– worden met ATP verbroken en verderop hersteld

• filamenten schuiven in elkaar

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 16

ATP?

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 17

3

4

1 2

1

1

1

ATP ADP zorgt ervoor dat de ‘myosinekoppen’ aan actinefilamenten binden

thin filament(actin)

thick filament(myosin)

ATP

myosin head

bindingvormen

binding site

ADP

bindingverbreken

sarcomeerverkort

1

Close-up spiercel

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 18

Organellen spiercel

• Sarcoplasma

– cytoplasma van spiercellen

– bevat veel mitochondria

• Sarcoplasmatisch reticulum (SR)

– vergelijkbaar met ER

• netwerk van buizen

– opslag Ca2+

• uitgescheiden door SR via kanalen

• Ca2+ wordt hersteld door Ca2+ pompen– pompt Ca2+ vanuit cytosol

– ATP nodigSint Oelbertgymnasium - 2009/2010 19

Spier in rust

• Interactie eiwitketens

– troponine moleculen zorgen ervoor dat tropomyosine vezels de bindingsplaatsen voor myosine op de actinevezels blokkeren

• troponine heeft Ca2+ receptoren

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 20

Het signaal: motorneuronen

• Motorneuronen zorgen voor spiercontractie

– afgifte acetylcholine (neurotransmitter)

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 21

Het signaal: motorneuronen

• Signaal via T tubuli

– stimuleert SR om het opgeslagen Ca2+ af te geven

– spiervezels ‘gedrenkt’ in Ca2+

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 22

Ca2+ leidt tot spiersamentrekking

• In rust: bindplaatsen myosine geblokkeerd

• Ca2+ bindt troponine

– vormverandering

– verschuiving tropomyosine

– bindplaatsen myosine vrij

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 23

Ca2+ leidt tot spiersamentrekking

• Actine bindt aan myosine

• Vezels schuiven langs elkaar

– ATP nodig

• Spiervezel verkort

• Spier ontspant nadat Ca2+ is teruggepompt

– ATP nodig

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 24

Samengevat

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 25

ATP

ATP

Samengevat

1. Actiepotentiaal leidt tot afgifte Ca2+ uit SR– bindt aan troponine

2. Tropomyosine wordt verplaatst; bindingsplaats myosineop actinefilament vrij

3. Myosine bindt actine

4. Myosine trekt aan actinefilamenten

5. Sarcomeer verkort1. afstand tussen Z-membranen korter

6. Gehele spiervezel verkort spiersamentrekking!

7. Ca2+ pompen pompen Ca2+ naar SR ontspanning!

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 26

Energieverbruik spier

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 27

Rigor mortis?

• Waarom treedt dit op?1. geen leven, geen ademhaling

2. geen ademhaling, geen O2

3. geen O2, geen aerobe dissimilatie

4. geen aerobe dissimilatie, geen ATP

5. geen ATP, geen Ca2+ pompen

6. Ca2+ blijft in het sarcoplasma

7. spiervezels blijven aanspannen

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 28

Einde

Sint Oelbertgymnasium - 2009/2010 29