Câu 20: Cấu trúc hiển vi và siêu hiển vi của một hợp bào cơ vân?

Cơ vân là các cơ bám xương, cơ bám da đầu, cơ mặt, cơ lưỡi, cơ ở phần trên thực quản, cơ thắt hậu môn, cơ vận nhãn.

Mỗi sợi cơ vân là một khối lăng trụ, hai đầu tù hoặc hơi thon nhỏ lại. Chiều dài trung bình của sợi cơ vân là 4cm, nhưng cũng có thể dài tới 20cm. Đường kính thay đổi từ 10 - 100μm tùy bắp cơ. Toàn bộ sợi cơ có những vân ngang sáng, tối xen kẽ nhau. Mỗi sợi cơ vân là một hợp bào chứa nhiều nhân và được bọc ngoài bằng màng sợi cơ.

+ Nhân: thường có hình trứng hoặc hơi dài, ít chất nhiễm sắc, chứa 1-2 hạt nhân. Nhân nằm ở ngoại vi khối cơ tương, sát dưới màng sợi cơ. Mỗi sợi có nhiều nhân (tb khoảng 7000 nhân).

+ Tơ cơ vân:

 Cấu tạo hiển vi:

■ Dưới KHV phân cực, tơ cơ là những sợi dài, d = 0.5 - 2μm, nằm song song với trục dài sợi cơ và hợp với nhau thành từng bó ngăn cách nhau bởi một lớp cơ tương dày. Dọc trên mỗi tơ cơ có những đoạn sáng - tối nối tiếp nhau xen kẽ, theo chu kỳ. Trong 1 sợi cơ vân, những đoạn sáng của các tơ cơ xếp thành hàng ngang và những đoạn tối cũng vậy. Vì thế nhìn toàn bộ sợi cơ thấy có những vân ngang.

■ Đoạn sáng dài khoảng 0.8μm, có tính đẳng hướng đối với ánh sáng phân cực, được gọi là đĩa I (isotrope). Chính giữa đĩa I có một vạch nhỏ, thẫm màu, gọi là vạch Z (vạch giữa) chia đĩa I làm 2 băng sáng bằng nhau.

Đoạn tối dài 1.5μm, có tính dị hướng đối với ánh sáng phân cực, được gọi là đĩa A (anisotrope). Giữa đĩa A có một vạch sáng màu, gọi là vạch H. Giữa vạch H còn có một vạch nhỏ gọi là vạch M (lằn giữa).

■ Đoạn tơ cơ giữa 2 vạch Z kế tiếp nhau, dài khoảng 1.5 - 2.2μm, gọi là một đơn vị co cơ (lồng Krause).

■ Thứ tự các băng và các vạch trong một đơn vị co cơ là

Z-I-A-H-M-H-A-I-Z

 Cấu tạo siêu hiển vi:

■ Tơ cơ được tạo thành bởi những sợi rất nhỏ, nằm dọc theo chiều dài sợi cơ, được gọi là những xơ cơ.

Loại mảnh (theo cấu trúc hóa học gọi là xơ actin) có đường kính khoảng 6nm, dài 1μm; có mặt cả trong đĩa A và đĩa I, nhưng gián đoạn ở vạch H.

Loại xơ dày (theo cấu tạo hóa học gọi là xơ myosin) đường kính 10nm, dài 1.5μm; chỉ có trong đĩa A, không có trong đĩa I.

■ Xơ actin và xơ myosin xếp song song và lồng vào nhau như kiểu cài răng lược. Cách sắp xếp này của các xơ cơ giải thích mức độ sáng tối của các đĩa và các vạch trong một đơn vị co cơ.

Đĩa I là nơi chỉ có xơ actin.

Đĩa A có cả 2 loại xơ (trừ vạch H chỉ có xơ myosin).

Vạch Z là nơi đính nối các xơ actin thuộc 2 đơn vị co cơ kế tiếp nhau. Tại đây, mỗi xơ actin liên kết với 4 xơ của vạch Z có bản chất là α-actin khác nhau.

■ Khi cơ bị giãn ra hết mức, có thể nhìn thấy được một loại sợi rất mảnh trong các khe tạo nên giữa tận cùng của xơ myosin và xơ actin. Những sợi này là do 1 loại protein titin tạo nên.

Xơ titin có đường kính khoảng 4nm, dài từ vạch Z đến vạch M, có mặt trong đĩa I và đĩa A. Xơ gồm 2 đoạn: đoạn thẳng nằm trong đĩa A, đoạn chun nằm trong đĩa và nối xơ myosin với vạch Z. Titin là thành phần chun giữ cho đĩa A nằm ở vị trí trung tâm của lồng Krause.

 Xơ actin: được cấu tạo bởi 3 loại protein: actin, troponin, tropomyosin

- Protein actin có hình cầu, xếp với nhau thành chuỗi xoắn kép, mỗi phân tử actin có một vùng trên bề mặt mang hoạt tính kết hợp với myosin, có tính phân cực

- Phân tử troponin là một phức hợp gồm ba phần hình cầu: Troponin T (TnT), Troponin I (TnI) và Troponin C (TnC)

- Protein tropomyosin có dạng hình sợi, gồm hai chuỗi polypeptid bện vào nhau, nằm xen giữa chuỗi xoắn kép actin

 Xơ myosin: được cấu tạo chủ yếu bởi myosin, là protein dạng sợi, có phân tử lượng khoảng 500 kDa. Cấu trúc gồm một phần hình que mảnh gấp khúc và phần đầu hình cầu

- Phần hình que thuộc loại myosin nhẹ (LMN), phần đầu thuộc loại myosin nặng (HMN)

- Các phân tử myosin xếp thành bó so le nhau, đầu hình cầu hướng về phía vạch Z, đầu tự do hướng về phía vạch M

- Đầu hình cầu là nơi liên kết với xơ actin.

► Màng sợi cơ: Sợi cơ được bao bọc bởi 2 màng: màng bào tương và màng đáy. Khoảng cách giữa 2 màng là khoảng trên đáy, ở đây có những tế bào vệ tinh có khả năng phân chia khi cơ bị tổn thương. Mặt ngoài màng đáy có những sợi tạo keo và sợi võng nhỏ, có tác dụng gắn các sợi cơ với nhau.

► Những bào quan khác và chất vùi:

▪ Bộ Golgi thường ở gần phía 2 cực của nhân tế bào.

▪ Ti thể rất phong phú, đứng xen kẽ với các tơ cơ.

▪ Lưới nội bào không hạt rất phát triển và có cấu trúc đặc biệt: Trong mỗi đơn vị co cơ, các thành phần của lớp nội bào không hạt nối với nhau hình thành một hệ thống tui và ống bao quanh tơ cơ. Đó là những túi tận ở mức ranh giới giữa đĩa A và đĩa I, túi H ở ngang mức vạch H, ống liên hệ giữa túi H và túi tận cùng gọi là ống nối.

▪ Hệ thống ống ngang (hệ thống vi quản T) là hệ thống những ống nhỏ vây quanh các tơ cơ, ở ngang mức ranh giới giữa đĩa A và đĩa I. Ống ngang có lỗ mở ở màng bào tương, thông với khoảng gian bào của sợi cơ.

Mỗi sợi cơ có rất nhiều ống ngang, hình thành một hệ thống.

▪ Những hạt glycogen trong cơ tương khá phong phú, nằm xen với các tơ cơ.

▪ Myoglobin là sắc tố cơ, làm cho sợi cơ có màu đỏ. Myoglobin là protein kết hợp với sắc tố sắt, gần giống hemoglobin, có khả năng hấp thụ oxy để cung cấp cho chu trình hô hấp trong ti thể của tế bào cơ.