Какие вещества содержатся в мышцах
В мышечной ткани человека содержится 72–80% воды и 20–28% сухого остатка от массы мышцы. Вода входит в состав большинства клеточных структур и служит растворителем для многих веществ. Большую часть сухого остатка образуют белки и другие органические соединения (табл. 2).
Рис. 4. Схема расположения Т-систем и саркоплазматического
ретикулума в мышечном волокне
Таблица 2
Химический состав скелетных мышц млекопитающих
Компонент | % на сырую массу | Компонент | % на сырую массу |
Вода | 72–80 | АТФ | 0,25–0,40 |
Сухой остаток: | 20–28 | карнозин | 0,20–0,30 |
белки | 16,50–20,90 | карнитин | 0,02–0,05 |
гликоген | 0,30–3,00 | ансерин | 0,09–0,15 |
фосфолипиды | 0,40–1,00 | свободные аминокислоты | 0,10–0,70 |
холестерин | 0,06–0,20 | молочная кислота | 0,01–0,02 |
креатинфосфат | 0,20–0,55 | зола | 1,00–1,50 |
креатин | 0,003–0,005 |
Основные белки мышц
Среди белков мышечной ткани выделяют три основные группы: саркоплазматические белки, на долю которых приходится около 35%, миофибриллярные белки, составляющие около 45%, и белки стромы, количество которых достигает 20%.
Саркоплазматические белки растворимы в воде и слабых солевых растворах. Основную массу их составляют белки-ферменты, локализованные главным образом в митохондриях и катализирующие процессы окислительного фосфорилирования, а также многие ферменты гликолиза, азотистого и липидного обменов, находящиеся в саркоплазме. К этой группе относится также белок миоглобин, который связывает кислород с большим сродством, чем гемоглобин, и депонирует молекулярный кислород в мышцах. В последнее время открыта группа саркоплазматических белков парвальбуминов, которые способны связывать ионы кальция, однако их физиологическая роль остается не выясненой.
Миофибриллярные белки включают сократительные белки миозин, актин и актомиозин, а также регуляторные белки тропомиозин, тропонин, α- и β-актинины. Миофибриллярные белки обеспечивают сократительную функцию мышц.
Миозин является одним из основных сократительных белков мышц и составляет около 55% общего количества мышечных белков. Из него состоят толстые нити (филаменты) миофибрилл. Молекулярная масса этого белка – около 470 000. В молекуле миозина различают длинную фибриллярную часть и глобулярные структуры (головки). Фибриллярная часть молекулы миозина имеет двуспиральную структуру (рис. 5).
В составе молекулы выделяют шесть субъединиц: две тяжелые полипептидные цепи (молекулярная масса 200 000) и четыре легкие цепи (молекулярная масса 1500–2700), расположенные в глобулярной части. Основной функцией фибриллярной части молекулы миозина является способность образовывать хорошо упорядоченные пучки миозиновых филаментов или толстые протофибриллы (см. рис. 5). На головках молекулы миозина расположены активный центр АТФ-азы и актинсвязывающий центр, поэтому они обеспечивают гидролиз АТФ и взаимодействие с актиновыми филаментами.
Рис. 5. Схема строения молекулы миозина (а), миозинового пучка (б)
и миозиновой толстой нити (в)
Молекула миозина содержит значительное количество глутаминовой аминокислоты и имеет большой отрицательный заряд, что усиливает связывание свободных ионов Са2+ и Мg2+. В присутствии ионов Са2+ повышается АТФ-азная активность миозина и скорость гидролиза АТФ согласно уравнению
Химическая энергия АТФ, освобождающаяся в ходе данной ферментативной реакции, используется для изменения конформации белка миозина и генерации напряжения между толстыми и тонкими нитями миозина в сокращающейся мышце. Посредством ионов Mg2+ миозин способен присоединять молекулы АТФ и АДФ, а также взаимодействовать с молекулами актина, находящимися в составе тонких нитей миофибрилл.
Актин – второй сократительный белок мышц, который составляет основу тонких нитей (рис. 6). Известны две его формы – глобулярный G-актин и фибриллярный F-актин. Глобулярный актин – это шарообразный белок с молекулярной массой 42 000. На его долю приходится около 25% общей массы мышечного белка.
В присутствии Мg2+ актин подвергается нековалентной полимеризации с образованием нерастворимого филамента в виде спирали, получившего название F-актин. Обе формы актина не обладают ферментативной активностью. Каждая молекула G-актина способна связывать один ион Ca2+, который играет важную роль в инициировании сокращения. Кроме того, молекула G-актина прочно связывает одну молекулу АТФ или АДФ. Связывание АТФ G-актином обычно сопровождается его полимеризацией с образованием F-актина и одновременным расщеплением АТФ до АДФ и фосфата. АДФ остается связанной с фибриллярным актином. Процесс полимеризации актина можно описать следующим уравнением:
F-актин активирует АТФ-азу миозина, что создает движущую силу процессу сокращения.
Рис. 6. Схема строения актиновой, или тонкой нити
Актин способен взаимодействовать с миозином, образуя актомиозиновый комплекс. Молярное соотношение актина и миозина в актомиозиновом комплексе – примерно 1:1. Нить F-актина может связывать большое число молекул миозина. Существенным свойством актомиозинового комплекса является диссоциация его в присутствии АТФ и Мg2+.
В состав тонких нитей наряду с актином входят и другие минорные белки – тропомиозин, тропонины, актинины.
Тропомиозин (Тм) – это структурный белок актиновой нити, представляющий собой вытянутую в виде тяжа молекулу. Две его полипептидные цепи как бы обвивают актиновые нити (см. рис. 6). На концах каждой молекулы тропомиозина расположены белки тропониновой системы, наличие которой характерно только для поперечно-полосатых мышц.
Тропонин (Тн) является регуляторным белком актиновой нити. Он состоит из трех субъединиц – ТнТ, ТнI и ТнС. Тропонин Т(ТнТ) обеспечивает связывание этих белков с тропомиозином. Тропонин I (ТнI) блокирует (ингибирует) взаимодействие актина с миозином.
Тропонин С (ТнС) – это Са2+- связывающий белок, структура и функции которого подобны широко распространенному в природе белку кальмодулину. Тропонин С, как и кальмодулин, связывает четыре иона Са2+ на молекулу белка и имеет молекулярную массу 17 000. В присутствии Са2+ изменяется конформация тропонина С, что приводит к изменению положения Тн по отношению к актину, в результате чего открывается центр взаимодействия актина с миозином.
Таким образом, тонкий филамент миофибриллы поперечно-полосатой мышцы состоит из F-актина, тропомиозина и трех тропониновых компонентов – ТнС, ТнI и ТнТ. Кроме этих белков, в мышечном сокращении участвует белок актинин. Обнаруживается он в зоне Z-линии, к которой крепятся концы F-актиновых молекул тонких нитей миофибрилл.
Белки мышечной стромы в скелетной мышце представлены в основном коллагеном и эластином, которые входят в состав сарколеммы и Z-линий миофибрилл. Эти белки обладают эластичностью, большой упругостью, что имеет существенное значение для процесса сокращения и расслабления мышцы.
Небелковые компоненты мышц
В состав сухого остатка мышц наряду с белками входят и другие вещества, среди которых выделяют азотсодержащие, безазотистые экстративные вещества и минеральные вещества.
К азотсодержащим веществам скелетных мышц относятся АТФ и продукты ее расщепления – АДФ и АМФ, а также креатинфосфат, креатин, креатинин, карнозин, ансерин, свободные аминокислоты и др.
АТФ, содержащаяся в количестве 0,25-0,40%, и креатинфосфат, количество которого колеблется в пределах 0,4-1,0%, являются источниками энергии мышечного сокращения. Продукты их распада – АДФ, АМФ и креатин – оказывают регулирующее действие на обмен веществ в мышцах. Карнозин является дипептидом и участвует в переносе фосфатных групп, стимулирует работу ионных насосов, увеличивает амплитуду мышечного сокращения, которые снижаются при утомлении и этим способствуют восстановлению работоспособности. Карнитин участвует в переносе жирных кислот – важных энергетических источников – через мембраны митохондрий и тем самым способствует их окислению и энергообразованию.
В состав различных клеточных мембран мышечной ткани входит ряд азотсодержащих фосфолипидов: фосфатидилхолин (лецитин), фосфатидилэтаноламин (кефалин), фосфатидилсерин и др. фосфолипиды участвуют в обменных процессах, являясь поставщиками холина и жирных кислот – субстратов тканевого дыхания. Другие азотсодержащие вещества – мочевина, мочевая кислота, пуриновые основания (аденин, гуанин) – являются промежуточными или конечными продуктами азотистого обмена и встречаются в мышцах в небольших количествах.
К безазотистым соединениям мышечной ткани относится гликоген, который находится в саркоплазме в свободном или связанном с белками состоянии и используется в мышцах как основной энергетический субстрат при напряженной работе. Количество его в зависимости от пищевого рациона питания и степени тренированности колеблется от 0,3 до 3,0% общей массы мышц. При тренировке увеличивается главным образом количество свободного гликогена.
В мышце содержится ряд промежуточных продуктов обмена углеводов – гексозофосфаты, пировиноградная и молочная кислоты.
Из липидов в мышечной ткани обнаруживаются триглицериды в виде капелек жира, а также холестерин.
Минеральные вещества составляют 1–1,5% общей массы мышцы. Состав их разнообразен. Основными катионами являются Na+, К+, Mg2+, Са2+. Катионы К+ сосредоточены в основном внутри мышечных волокон, а Na+ – преимущественно в межклеточной жидкости. Они участвуют в процессах возбуждения мышц, запуске их сокращения. Среди анионов преобладают Сl–, Н2РО4–, НРО42–, SO42–, НСО3–.
В мышечной ткани содержится ряд микроэлементов: кобальт, железо, никель, бор, цинк и др. Они являются либо структурными компонентами сложных белковых молекул, либо активаторами ферментов. Все минеральные вещества играют важную роль в регуляции различных биохимических процессов в мышцах.
Источник
Традиционно люди называют мясом мышечные ткани других млекопитающих и птиц. Однако по факту к нему относятся также ткани рыб, насекомых и всех остальных живых существ.
Основу мышечного волокна составляют особые моторные белки, объединенные в пучки. Пучки сплетаются по несколько штук и формируют волокно. Между волокнами пролегают сосуды, а по наружной части проходит жировая прослойка. Между волокнами расположена также соединительная ткань, тут же есть огромное количество нервных окончаний. Вся эта конструкция – и есть мышца, или мясо.
Мясо содержит белки, жиры, углеводы, минералы, витамины и другие нутриенты. Рассмотрим его состав подробнее.
Внимание! Мясной белок используется организмом человека в качестве строительного материала для собственных тканей.
Белки
Состав мяса на 11–20% представлен белками. Большая их часть – полноценные. Они сосредоточены в мышцах. Это:
- миозин;
- миоглобин;
- миоген;
- актин;
- миоальбумин;
- глобулин;
- актомизин.
Внимание! Ало-пурпурный цвет мяса обусловлен присутствием в нем миоглобина. Он окрашивает мышцы в этот цвет, образуя оксимиоглобин при взаимодействии с кислородом. В этом он схож с гемоглобином.
Неполноценные белки – эластин и коллаген. Большая их часть содержится в соединительной ткани, меньшая – в мышечной. Коллаген сосредоточен в коллагеновых волокнах. Эластин – в сосудистых стенках, хрящевой и соединительно-сосудистой ткани.
Жиры
От 1 до 50% мяса составляют жиры. Наиболее вкусным признано мясо с равным количеством белка и жира (по 20%). Основу жиров мяса составляют насыщенные жирные кислоты – около 30%.
Жиры из мясных продуктов усваиваются по-разному, на это влияет температура их плавления. Более легкоплавкий свиной усваивается на 97%, тугоплавкий бараний – на 90%.
Жир делится на 3 вида – подкожный, мышечный и висцеральный (внутренний). Состав жира из разных мест различается.
Усвояемость и питательная ценность жира зависит и от глубины его залегания. Чем менее упитанно животное, тем ниже пищевая ценность. Это обусловлено увеличением концентрации воды и соединительной ткани.
Углеводы
Углевод мяса – гликоген. Его концентрация в продукте редко превышает 1%. Вещество накапливается в печени как запасной источник энергии. Его также называют животным крахмалом.
Внимание! Калорийность мяса – 100–490 ккал на 100 г продукта.
Холестерин
В мясе есть холестерин. Его средняя концентрация – 0,06–0,1%. Это вещество обязательно должно входить в рацион человека, без него невозможно полноценное функционирование организма. Однако не стоит злоупотреблять его потреблением, поскольку его избыток чреват атеросклерозом.
Минеральные вещества
Мясо богато микро- и макроэлементами:
- калием;
- магнием;
- натрием;
- железом;
- хлором;
- фосфором;
- кальцием.
Вода
В мясе содержится от 50 до 80% воды. Ее количество зависит от видовой принадлежности животного, его упитанности и возраста. Больше всего воды в мясе молодого тощего животного. Чем выше ее концентрация, тем ниже пищевая ценность и меньше срок годности продукта.
Витамины
Витамины мяса – H, PP, A, E, B, D. Больше всего их в почках и печени.
Экстрактивные вещества
В продукте присутствуют экстрактивные вещества. При варке они переходят в бульон, наделяя его ароматом, вызывающим аппетит и улучшающим пищеварение.
Отказ от ответсвенности
Обращаем ваше внимание, что вся информация, размещённая на сайте
Prowellness предоставлена исключительно в ознакомительных целях и не является персональной программой, прямой рекомендацией к действию или врачебными советами. Не используйте данные материалы для диагностики, лечения или проведения любых медицинских манипуляций. Перед применением любой методики или употреблением любого продукта проконсультируйтесь с врачом. Данный сайт не является специализированным медицинским порталом и не заменяет профессиональной консультации специалиста. Владелец Сайта не несет никакой ответственности ни перед какой стороной, понесший косвенный или прямой ущерб в результате неправильного использования материалов, размещенных на данном ресурсе.
Рецензент: Дарья Киншт Специалист по клинической диетологии и нутрициологии, материнству, здоровью и правильному питанию, аспирант кафедры педиатрии НГМУ.
Источник
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 15 января 2018; проверки требуют 35 правок.
Мы́шечные тка́ни (лат. Textus muscularis «ткань мышечная») — ткани, различные по строению и происхождению, но сходные по способности к выраженным сокращениям. Состоят из вытянутых клеток, которые принимают раздражение от нервной системы и отвечают на него сокращением. Они обеспечивают перемещения в пространстве организма в целом, его движение органов внутри организма (сердце, язык, кишечник и др.) и состоят из мышечных волокон. Свойством изменения формы обладают клетки многих тканей, но в мышечных тканях эта способность является главной функцией.
Основные морфологические признаки элементов мышечной ткани: удлинённая форма, наличие продольно расположенных миофибрилл и миофиламентов — специальных органелл, обеспечивающих сократимость, расположение митохондрий рядом с сократительными элементами, наличие включений гликогена, липидов и миоглобина.
Слева: мышцы левой ноги (вид спереди); справа: мышцы и кости правой ноги (вид в профиль справа); посередине: надколенник. Микеланджело, ок. 1515—1520 г.
Специальные сократительные органеллы — миофиламенты, или миофибриллы — обеспечивают сокращение, которое возникает при взаимодействии в них двух основных фибриллярных белков — актина и миозина, при обязательном участии ионов кальция. Митохондрии обеспечивают эти процессы энергией. Запас источников энергии образуют гликоген и липиды. Миоглобин — белок, обеспечивающий связывание кислорода и создание его запаса на момент сокращения мышцы, когда сдавливаются кровеносные сосуды (поступление кислорода при этом резко падает).
Свойства мышечной ткани[править | править код]
- Возбудимость
- Проводимость
- Лабильность
- Сокращение.
Виды мышечной ткани[править | править код]
Гладкая мышечная ткань[править | править код]
Состоит из одноядерных клеток — миоцитов веретеновидной формы длиной 15—500 мкм. Их цитоплазма в световом микроскопе выглядит однородно, без поперечной исчерченности. Эта мышечная ткань обладает особыми свойствами: она медленно сокращается и расслабляется, обладает автоматией, является непроизвольной (то есть её деятельность не управляется по воле человека). Входит в состав стенок внутренних органов: кровеносных и лимфатических сосудов, мочевыводящих путей, пищеварительного тракта (сокращение стенок желудка и кишечника).
С помощью гладких мышц изменяются размеры зрачка, кривизна хрусталика глаза.
Поперечнополосатая скелетная мышечная ткань[править | править код]
Состоит из миоцитов, имеющих большую длину (до нескольких см) и диаметр 50—100 мкм; эти клетки многоядерные, содержат до 100 и более ядер; в световом микроскопе цитоплазма выглядит как чередование тёмных и светлых полосок. Свойствами этой мышечной ткани является высокая скорость сокращения, расслабления и произвольность (то есть её деятельность управляется по воле человека). Эта мышечная ткань входит в состав скелетных мышц, а также стенки глотки, верхней части пищевода, ею образован язык, глазодвигательные мышцы. Волокна длиной от 10 до 12 см.
Поперечнополосатая сердечная мышечная ткань[править | править код]
Состоит из одно- или двухъядерных кардиомиоцитов, имеющих поперечную исчерченность цитоплазмы (по периферии цитолеммы). Кардиомиоциты разветвлены и образуют между собой соединения — вставочные диски, в которых объединяется их цитоплазма. Существует также другой межклеточный контакт — анастомозы (впячивание цитолеммы одной клетки в цитолемму другой). Этот вид мышечной ткани является основным гистологическим элементом миокард сердца. Развивается из миоэпикардальной пластинки (висцерального листка спланхнотома шеи зародыша). Особым свойством этой ткани является автоматизм — способность ритмично сокращаться и расслабляться под действием возбуждения, возникающего в самих клетках (типичные кардиомиоциты). Эта ткань является непроизвольной (атипичные кардиомиоциты). Существует третий вид кардиомиоцитов — секреторные кардиомиоциты (в них нет фибрилл). Они синтезируют предсердный натрийуретический пептид (атриопептин) — гормон, вызывающий снижение объёма циркулирующей крови и системного артериального давления.
Функции мышечной ткани[править | править код]
Двигательная. Защитная. Теплообменная. Сокращение и реакция на раздражение. Также можно выделить ещё одну функцию — мимическую (социальную). Мышцы лица, управляя мимикой, передают информацию окружающим.
Мышечная ткань как пищевой продукт[править | править код]
Мясо (пищевой продукт) представляет собой мышечную ткань убитого животного (например, крупного рогатого скота). Мясо — ценный продукт для человека и других плотоядных животных
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Мышечная ткань // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Источник