Τι Organelle πρέπει να υπάρχει σε μεγάλους αριθμούς σε μυϊκά κύτταρα;

Χιλιάδες μικροσκοπικά μιτοχόνδρια μπορούν να βρεθούν σε ευκαρυωτικά κύτταρα με υψηλές ενεργειακές ανάγκες. Για παράδειγμα, τα μιτοχόνδρια καταλαμβάνουν το 40 τοις εκατό του κυτταροπλάσματος ενός καρδιακού μυός, σύμφωνα με το Βρετανική Εταιρεία Κυτταρικής Βιολογίας. Μέσω της διαδικασίας της κυτταρικής αναπνοής (οξειδωτική φωσφορυλίωση), τα μιτοχόνδρια χρησιμοποιούν οξυγόνο και μεταβολίζουν την ενέργεια των τροφίμων για να δημιουργήσουν εύκολα προσβάσιμα μόρια ATP που ενεργοποιούν το κύτταρο. Οι αθλητές εξαρτώνται από άφθονα μιτοχόνδρια στα μυϊκά τους κύτταρα για μέγιστη απόδοση.

Μυϊκά κύτταρα (μυοκύτταρα) είναι άνετες δέσμες του μικροϊνες με εξειδικευμένο ενδοπλασματικό πρόγραμμα σπουδών (σαρκοπλασματικό πρόγραμμα). Τα μυϊκά κύτταρα συνδέονται για να σχηματίσουν μακρές μυϊκές ίνες. Οι μύες ενός οργανισμού σπρώχνουν, τραβούν και συστέλλονται σε απόκριση στο ερέθισμα των νευρικών κυττάρων από τον εγκέφαλο ή το αυτόνομο νευρικό σύστημα. Τα μιτοχόνδρια διασπείρονται σε όλο το μυϊκό κύτταρο για να τροφοδοτούν συνεχώς το κύτταρο με μόρια ΑΤΡ.

Ένα διάγραμμα μυϊκών κυττάρων μοιάζει πολύ σε αντίθεση με άλλους τύπους κυττάρων στο ανθρώπινο σώμα, επειδή το σχήμα των κυττάρων σχετίζεται με τη λειτουργία των κυττάρων. Τα οργανίδια του μυϊκού κυττάρου ονομάζονται επίσης ελαφρώς διαφορετικά: ονομάζεται μεμβράνη πλάσματος σάρκολμα; το κυτταρόπλασμα είναι σαρκοπλασμα, και το ενδοπλασματικό πρόγραμμα είναι σαρκοπλασματικό πρόγραμμα. Τα κύτταρα των σκελετικών μυών έχουν πολλούς πυρήνες κατά μήκος της μεμβράνης τους. Το κέντρο του κυττάρου περιέχει εναλλασσόμενες ζώνες πρωτεϊνών (μυοϊνίδια) που συστέλλονται όταν τα νευρικά σήματα φτάνουν στο κύτταρο.

Ο μυϊκός ιστός αποτελείται από μακρά, λεπτά, κυλινδρικά μυϊκά κύτταρα που περιέχουν στενά συσκευασμένα οργανίδια. Τα κύτταρα μπορεί να είναι πολυπυρηνωμένο και μοιραστείτε το κυτταρόπλασμα. Πολυάριθμος μιτοχόνδρια βρίσκονται σε κάθε μυϊκό κύτταρο να παρέχουν μεταβολική ενέργεια για τη συστολή των μυών. Το ενδοπλασματικό δίκτυο βοηθά τα μιτοχόνδρια στο φιλτράρισμα μορίων και τη διατήρηση της ομοιόστασης.

Μιτοχόνδρια είναι απαραίτητα οργανίδια εγκλεισμένα σε μια διπλή μεμβράνη που έχει το δικό της μητρικό κληρονομικό DNA. Το εξωτερικό στρώμα μεμβράνης φιλτράρει μεγάλα μόρια. Το εσωτερικό στρώμα μεμβράνης έχει πολλές πτυχές, που ονομάζονται cristae, εμποτισμένο με πρωτεΐνες που μεταφέρουν μόρια που εμπλέκονται στην παραγωγή ATP. Τα ευκαρυωτικά κύτταρα μπορούν να περιέχουν οπουδήποτε από ένα μιτοχόνδριο έως χιλιάδες μιτοχόνδρια στο κυτόπλασμά τους.

Πρόσφατες μελέτες δείχνουν ότι τα μιτοχόνδρια λειτουργούν ως σταθμός παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος παράγοντας και διανέμοντας ενέργεια σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο, όπως ανέφεραν οι Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας. Τα μιτοχόνδρια εμφανίζονται ανάλογα με τη λειτουργία και τον σκοπό των κυττάρων. Για παράδειγμα, τα άφθονα μιτοχόνδρια στα μυϊκά κύτταρα επιτρέπουν σε έναν οργανισμό να αντιδρά γρήγορα, κάτι που μπορεί να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο όταν φεύγει από έναν αρπακτικό.

Όπως υποδηλώνει το όνομα, ο σκελετικός μυς αποτελείται από εξαιρετικά εξειδικευμένα κύτταρα που μετακινούν τον σκελετό και ορισμένα άλλα μέρη του σώματος όπως η γλώσσα. Ο σκελετικός μυς είναι εθελοντικός, που σημαίνει ότι ο εγκέφαλος μπορεί συνειδητά να σηματοδοτήσει πότε και πώς να κινήσει το χέρι για να φτάσει ένα βιβλίο βιβλιοθήκης σε ένα ράφι, για παράδειγμα. Τα σκελετικά κύτταρα είναι μοναδικά δομημένα ώστε να συστέλλονται γρήγορα και αναγκαστικά, όπως απαιτείται.

Οι δύο τύποι σκελετικών μυών είναι αργός και γρήγορος. Μύες αργής συστροφής είναι κοκκινωπές ίνες που μεταβολίζονται αερόβια και συστέλλονται συνεχώς για να εκτελούν σταθερά εργασίες όπως η στάση για ώρες ή η εκτέλεση μαραθωνίου. Μιτοχόνδρια οργανίδια και μόρια που δεσμεύουν οξυγόνο (μυοσφαιρίνη) είναι άφθονα στο κελί.

Γρήγοροι συσπάσεις των μυών μπορεί να υποδιαιρεθεί περαιτέρω ανάλογα με την ποσότητα των μιτοχονδρίων και της μυοσφαιρίνης που υπάρχουν στις μυϊκές ίνες. Ίνες μυών με μεγάλη χρήση μιτοχονδρίων και μυοσφαιρίνης αερόβια αναπνοή για ενέργεια, ενώ οι μύες με λιγότερα μιτοχόνδρια χρησιμοποιούν γλυκόλυση. Οι μύες με γρήγορη συστροφή επιτρέπουν δραματικές εκρήξεις ενέργειας για δραστηριότητες όπως το ανταγωνιστικό σπριντ.

Οι επιμήκεις λείο μυ συστέλλονται ακούσια υπό την επίδραση ορμονών, μεταβολιτών και του αυτόνομου νευρικού συστήματος. Βρέθηκαν στον πεπτικό σωλήνα, στους αγωγούς, τις αρτηρίες και τα λεμφικά αγγεία, τα κύτταρα λείων μυών συστέλλονται μαζί. Τα κύτταρα λείου μυός έχουν έναν κεντρικό πυρήνα όπως τα περισσότερα σωματικά κύτταρα.