Это ткань энтомезенхимного происхождения, которая делится на два вида: висцеральную и сосудистую. В эмбриональном гистогенезе даже электронно-микроскопически трудно отличить мезенхимные предшественники фибробластов от гладких миоцитов. В малодифференцированных гладких миоцитах развиты гранулярная эндоплазматическая сеть, комплекс Гольджи. Тонкие филаменты ориентированы вдоль длинной оси клетки. По мере развития размеры клетки и число филаментов в цитоплазме возрастают. Постепенно объем цитоплазмы, занятый сократительными филаментами, увеличивается, расположение их становится все более упорядоченным. Пролиферативная активность гладких миоцитов в миогенезе постепенно снижается. Это происходит в результате увеличения продолжительности клеточного цикла, выхода клеток из цикла репродукции и перехода в дифференцированное состояние.
Однако и в дефинитивном состоянии в гладкой мышечной ткани клеточная регенерация в виде размножения миоцитов полностью не прекращается. Существуют данные о том, что пролиферация и дифференцировка в большей степени свойственна субпопуляции малых (по размерам) гладких миоцитов.
Строение гладкой мышечной ткани. Структура дефинитивных гладких миоцитов (лейомиоцитов), входящих в состав внутренних органов и стенки сосудов, имеет много общего, но в то же время характеризуется гетероморфией. Так, в стенках вен и артерий обнаруживаются овоидные, веретеновидные, отростчатые миоциты длиной 10-40 мкм, доходящие иногда до 140 мкм.
Гладкая мышечная ткань
Наибольшей длины гладкие миоциты достигают в стенке матки — до 500 мкм. Диаметр миоцитов колеблется от 2 до 20 мкм. В зависимости от характера внутриклеточных биосинтетических процессов различают контрактилъные и секреторные миоциты. Первые специализированы на функции сокращения, но вместе с тем сохраняют секреторную активность. Плазмолемма расслабленной клетки имеет ровную поверхность, а при сокращении становится складчатой. В центре клетки имеется палочковидное ядро, которое при сокращении клетки спиралевидно изгибается. Практически все ядра миоцитов содержат диплоидное количество ДНК. Гладкая эндоплазматическая сеть занимает примерно 2-7% объема цитоплазмы, а гранулярная сеть в контрактильных миоцитах выражена плохо. Митохондрии мелкие, сферические или овоидные, расположены у полюсов ядра. Характерной чертой гладких миоцитов является наличие множества впячиваний (кавеол) плазмолеммы, содержащих ионы кальция.
Секреторные миоциты (синтетические) по своей ультраструктуре напоминают фибробласты, однако содержат в цитоплазме пучки тонких миофиламентов, расположенные на периферии клетки. В цитоплазме хорошо развиты комплекс Гольджи, гранулярная эндоплазматическая сеть, много митохондрий, гранул гликогена, свободных рибосом и полисом. По степени зрелости такие клетки относят к малодифференцированным.
Сократительный аппарат миоцитов представлен тонкими актиновыми филамен-тами (гладкомышечным альфа-актином), связанными с тропомиозином. Толстые нити состоят из миозина, мономеры которого располагаются вблизи филаментов актина. Соотношение актиновых и миозиновых филаментов в гладком миоците составляет 12 к 1. Важным компонентом контрактильного аппарата миоцитов являются электронно-плотные структуры — тельца прикрепления, расположенные свободно в цитоплазме (плотные тельца) или тесно связанные с плазмолеммой. Основными белковыми компонентами плотных телец являются альфа-актинин, актин (немышечный) и кальпонин, что позволяет расссматривать их как функциональный эквивалент Z-линий миофибрилл скелетной мышцы. Актиновые филаменты фиксируются на плотных тельцах. Промежуточные филаменты, включающие десмин и виментин, обеспечивают связи между плотными тельцами и плазмолеммой, образуя прикрепительные пластины.
Сократительные белки формируют решетчатую структуру, закрепленную по окружности плазмолеммы, поэтому сокращение выражается в укорочении клетки, которая приобретает складчатую форму, тогда как в состоянии покоя клетка вытянута. При возникновении нервного импульса, распространяющегося по плазмолемме миоцита, происходит повышение уровня внутриклеточного Са2+, который поступает в цитоплазму из кавеол, отшнуровывающихся в цитоплазму в виде пузырьков. Высвобождение ионов кальция приводит к каскаду реакций, в результате которого происходит полимеризация миозина и образование перекрестных связей миозина вдоль актиновых филаментов по мере развития мышечного сокращения. Расслабление мышцы возникает при восстановлении концентрации исходного уровня Са2+ внутри клетки путем его перемещения внутрь саркоплазматической сети. При этом образовавшиеся в присутствии ионов кальция связи между актином и миозином нарушаются, акто-миозиновый комплекс распадается, гладкий миоцит расслабляется.
Читайте также: Уход за тканью для мебельной
Гладкие миоциты синтезируют протеогликаны, гликопротеиды, проколлаген, проэластин, из которых формируются коллагеновые и эластические волокна и основное вещество межклеточного матрикса.
Взаимодействие миоцитов осуществляется с помощью цитоплазматических мостиков, взаимных впячиваний, нексусов, десмосом или простых участков мембранных контактов клеточных поверхностей.
Регенерация гладкой мышечной ткани
Гладкая мышечная ткань висцерального и сосудистого видов обладает значительной чувствительностью к воздействию экстремальных факторов.
В активированных миоцитах возрастает уровень биосинтетических процессов, морфологическим выражением которых являются синтез сократительных белков, укрупнение и гиперхроматоз ядра, гипертрофия ядрышка, возрастание показателей ядерно-цитоплазменного отношения, увеличение количества свободных рибосом и полисом, активация ферментов, аэробного и анаэробного фосфорилирования, мембранного транспорта. Клеточная регенерация осуществляется как за счет дифференцированных клеток, обладающих способностью вступать в митотический цикл, так и за счет активизации камбиальных элементов (миоцитов малого объема).
При действии ряда повреждающих факторов отмечается фенотипическая трансформация контрактильных миоцитов в секреторные. Данная трансформация часто наблюдается при повреждении интимы сосудов, формировании ее гиперплазии при развитии атеросклероза.
Гладкая мышечная ткань в поперечном (наверху) и продольном (внизу) разрезах. Обратите внимание на центрально расположенные ядра. Во многих клетках ядра не попали в срез.
Окраска: парарозанилин—толуидиновый синий. Среднее увеличение.
Биохимия мышечной ткани.
Биохимия мяса
Биохимия мяса – это наука о химическом составе тканей и органов сельскохозяйственных животных и о химических и биохимических процессах происходящих в этих тканях и органах после убоя животных ив процессе переработки.
Этот раздел науки объединяет функциональную и техническую биохимию. В основе технологических процессов, при изготовлении мясопродуктов лежат биохимические и физико-химические превращения различных компонентов исходного сырья. Качество готовых изделий зависит от изменений белков в процессе обработки животного сырья.
Академик А.Н.Бах указывал на то, что только на основе глубокого понимания ферментативных явлений мы можем действительно рационально управлять технологическими процессами и гарантировано получать продукцию высокого качества. Поэтому для инженера –химика большое значение имеет изучение ферментативных систем и биохимических процессов, протекающих в животных тканях после убоя и в процессе обработки.
В технической биохимии большое внимание уделяется изучению пищевой ценности отдельных органов и тканей. Пищевая ценность продуктов определяется прежде всего биологическими свойствами составляющих их веществ(белки ,липиды, витамины..). Изменение этих веществ при обработке решающим образом влияет на качество готовой продукции, его пищевую и биологическую ценность. В последнее время большое внимание уделяется безвредности способов обработки и применяемых добавок. На питательную ценность и усвояемость пищи влияют ее вкусовые и ароматические свойства. Специфический вкус и аромат мясопродуктам придают биохимические превращения происходящие при участии ферментов. Рациональное ведение таких процессов как созревание, замораживание, посол является необходимым условием максимального сохранения пи-тательных и вкусовых свойств готовой продукции.
Биохимия мышечной ткани.
Мышечная ткань составляет более 40% массы тела. Она выполняет важнейшие функции:
— принимает участие в механизме движения тела, в процессе дыхания и переработки пищи(скелетная мускулатура);
-обеспечивает процессы кровообращения, дыхания, передвижение пищевой массы по пищеварительному каналу.
Читайте также: Как называется ткань с золотым узором
Деятельность мышечной ткани регулируется нейрогуморальной регуляцией и тесно связана с обменом веществ. Для выполнения своих функций мышечная ткань потребляет большую часть энергии, используемой в процессе жизнедеятельности. Химическая энергия органических веществ превращается в механическую работу с помощью специализированного аппарата, состоящего из сложных морфологических образований и последовательно действующих многообразных ферментативных систем.
По питательным и вкусовым качествам мышечная ткань наиболее важный компонент мяса и мясных продуктов.
Характеристика мышечной ткани.
Мышечная ткань – это сочетание мышечных клеток (волокон) с неклеточной структурой, объединенных в единую живую систему, характеризующуюся определенным составом, строением, функциями. По морфологической структуре мышечная ткань бывает:
— гладкая — заостренные с двух концов одноядерные волокна(миоциты), образуют желудочно-кишечный тракт, диафрагму, кровеносные сосуды, матку, мочевой пузырь;
— поперечнополосатая скелетная – волокна многоядерные с поперечной исчерченностью, образуют скелетную мускулатуру, глотку, язык;
Структурные компоненты мышечной ткани:
Сарколемма (плазматическая мембрана)состоит из: 1) внешнего базального слоя, образованного поперечными каллогеновыми волокнами и бесструктурными эластиновыми волокнами;
2) липидной прослойки; 3) внутреннего плазматического слоя.
Миофибриллы – длинные с закругленными концами волокна, многоядерные ,покрыты сарколеммой (плазмалемма +соединительнотканный слой). Миофибриллы состоят из чередующихся темных (анизотропные) и светлых (изотропные) полос (дисков). Анизотропные диски состоят из толстых миофиламентов (состоит из миозина). Изотропные диски -из тонких миофиламентов (состоит из актина, тропомиозина и тропонина).
Ядро расположено под оболочкой. Имеет овальную плоскую форму и белково- липидную оболочку. В нем содержится ДНК.
Митохондрии имеют двухслойную мембрану, состоящую из белково- фосфолипидных комплексов в виде перегородок (крист). Они содержат строго фиксированные ферментативные системы.
Рибосомы (саркосомы) Имеют белково-липидную оболочку и РНК. Функция рибосом –синтез белков.
Саркоплазма- неоднородная полужидкая масса ,способная к удержанию и выделению ионов кальция .Принимает участие в передаче нервных импульсов от постсинаптической мембраны к миофибриллам.
Химический состав мышечной ткани.
Мышечная ткань имеет сложный химический состав. В нее входит много лабильных веществ, содержание и свойства которых могут изменяться в зависимости от многих факторов, как при жизни, так и после убоя животного. Поэтому химический состав ткани изучают в строго определенных условиях: быстрое извлечение ткани после убоя ; быстрое измельчение ткани при охлаждении ; обработка при низких температурах ; охлаждение.
При исследовании химического состава мышечной ткани ,ее освобождают от других тканей; из-мельчают (гомогенизируют); выделяют и разделяют химические компоненты. Разделение чаще всего основывается на избирательной растворимости отдельных веществ в различных растворителях: воде, водно-солевых растворах при различных рН, органических растворителях. Для извлечения липидов ,измельченную ткань высушивают.
Химический состав мышечной ткани : вода -70-75% ; органические вещества -23-28% ; белки — 18-22%, азотистые вещества -1-1,7% , безазотистые вещества -0,7-1,35 % , липиды -2-3%; неорганические вещества — 1-1,5 % ; витамины.
Чем моложе животное, тем больше в ткани воды. Чем больше жира, тем меньше воды. Воды свободной до70%, а связанной – 6-15% от массы ткани. После высушивания мышечной ткани сухой остаток составляет около 30%, из них на долю белков –около 80%.
Принципы выделения и разделения белков :
-измельчают мышечную ткань;
-извлекают белки быстро и на холоде, чтобы затормозить действие ферментов на компоненты ткани. Извлекают белки путем последовательной экстракции с помощью различных растворителей.
-для выделения водорастворимых белков саркоплазмы из мышц при низких положительных температурах можно отпрессовать жидкую фазу, получая мышечную плазму – жидкость красноватого или красно-бурого цвета, которую используют для изучения содержащихся в ней белков.
Читайте также: Коврик из лоскутов ткани своими руками
-белки миофибрилл (нерастворимые в воде) извлекают солевыми растворами ;
-белки стромы (нерастворимые в солях) извлекают 0,25% раствором гидроксида натрия;
— белки (актин ,тропомиозин),связанные с липидами, извлекают путем экстракции 0,62М р-ром хлорида калия и 0,01 М пирофосфатом при рН=6,2;
-для разделения белков используют электрофорез, гельфильтрацию и др.
а) миоген – легко растворяется в воде, содержится в отпрессованном мышечном соке; из водного экстракта выделяют высаливанием (сернокислым аммонием). В нем содержатся все необходимые аминокислоты.
б) миоглобин (миохром) – растворим в воде, окрашивает мышцы в красный цвет. Схож с гемоглобином, отличается спектром поглощения. Белок легко соединяется с различными газами. После убоя животного миоглобин поверхностного слоя превращается в оксимиоглобин (светло-красного цвета), а при длительном хранении мяса оксимиоглобин превращается в метмиоглобин (коричневый оттенок).
в) глобулин Х — растворяется в 0,006М р-ре хлорида калия. Можно выделить добавив метанол или гидросульфат аммония, роль его не ясна.
г) миоальбумин — выделяют путем осаждения ацетоном или гидросульфатом аммония.
а) миозин – извлечь сложно, извлекают 0,6 М р-ром хлорида калия в фосфатном буфере при рН 6,5; в виде кристаллов. В дистиллированной воде кристаллы набухают образуя прозрачный гель. Молекула имеет 4 субъединицы, которые образуют четвертичную структуру.
б) актин – извлекают 0,1 М р-ром борной кислоты и 2 М р-ром хлорида калия (4:1). Актин может быть глобулярный и фибриллярный, извлекают 0,1 М р-ром хлорида калия и хлорида магния.
в) актомиозин –сложный комплекс состоящий из 2 белков миозина и актина, нерастворим в воде.
г) тропомиозин –растворим в воде, но из мышечной ткани извлекается только солевым раствором.
Белки ядра: кислый белок, остаточный белок, нуклеопротеиды ДНК.
Белки сарколеммы : коллаген , эластин , муцин, нейрокератины, липопротеиды.
-липиды :1) фосфолипиды-пластический материал
2)остальные (глицерофосфаты, стероиды) — резервный энергетический материал.
Содержание липидов зависит от состояния, возраста, вида, пола, условий содержания и кормления.
— углеводы: Гликоген — сильно разветвленный полисахарид, является важнейшим энергетическим материалом. В свежих мышцах убойных животных гликогена 0,3-0,9 % (до 2%),глюкозы 0,05%. В мышцах уставшего и голодного животного гликогена мало.
— азотистые экстрактивные вещества: а) из азотистых веществ в экстракт легко переходят карнозин, ансерин, карнитин, креатин, АТФ, которые при жизни животного выполняли специфические функции в процессе обмена веществ и энергии.
б) пуриновые основания, свободные аминокислоты и др. –представляют собой промежуточные продукты обмена.
в) мочевина ,мочевая кислота и соли аммония – конечные продукты обмена.
После убоя животного азотистые экстрактивные вещества и продукты их превращения участвуют в создании специфического вкуса и аромата.
— органические фосфаты:. АТФ превращается в АДФ ,а затем в АМФ; гуанозин ГТФ превращается в ГДФ ,затем в ГМФ и т.д. После убоя органические фосфаты распадаются и их количество уменьшается ,а увеличивается количество простых азотистых продуктов и неорганических фосфатов.
— минеральные вещества: Mg +2 – в небольших количествах активизирует АТФ-азу, а в больших – ингибирует ; Са +2 –уменьшает проницаемость мембран ;Си +2 – активизирует некоторые ферменты. После убоя животного меняется характер связывания неорганических ионов белками мышечной ткани и другими органическими соединениями, в значительной мере они освобождаются от такой связи. Кроме того ,в результате ферментативного распада компонентов происходит накопление неорганических ионов.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом