Sarkolemm - Definition und Funktion

Sarkolemm Definition

Das Sarkolemm ist eine spezialisierte Zellmembran, die quergestreifte Muskelfaserzellen umgibt. Manchmal auch als Myolemma bezeichnet, ähnelt das Sarkolemma einer typischen Plasmamembran, hat aber spezielle Funktionen für die Muskelzelle. Das Sarkolemm enthält auch eine extrazelluläre Matrix, die aus verschiedenen Polysacchariden besteht, die es der Zelle ermöglichen, sich in den Geweben zu verankern, die die Muskelfasern aufbauen und unterstützen. Typischerweise verbindet sich das Sarkolemm mit der Basalmembran, die alle Bindegewebe umgibt, oder mit anderen Muskelzellen, wodurch eine sehr starke Faser entsteht, die sich gemeinsam zusammenziehen kann.

Funktion des Sarkolemmas

Das Sarkolemm hat mehrere einzigartige Eigenschaften, die dazu dienen, den Muskelzellen sowohl die Struktur als auch die Ressourcen für ihre Funktion zu geben. Das Sarkolemm ist im Vergleich zu anderen Zellmembranen sehr groß und muss ständig aufrechterhalten werden, um die vielen Myofibrillen zu bedecken, aus denen eine Muskelzelle besteht. Das Sarkolemm einer Zelle verbindet sich durch extrazelluläre Verbindungen mit der Zelle neben ihr, was schließlich zu Sehnen führt, die die Muskeln an den Knochen befestigen. Durch das Zusammenziehen gegen diese Hebel erzeugen Muskelzellen Bewegung in einem Körper.

Durch den hohen Energiebedarf, den diese Kontraktionen benötigen, ist das Sarkolemm speziell mit Kanälen ausgebildet, die Materialien in die Zelle hinein und aus ihr heraus transportieren. Wie auf dem Bild unten zu sehen ist, bilden diese kleinen Eintrittsstellen in den Muskelzellen Kanäle, die Glukose, Nährstoffe und Ionen zu den vielen Mitochondrien in den Zellen transportieren können. Diese vielen Kanäle helfen auch bei der Wiederherstellung des Membranpotentials, das gestört ist, wenn ein Motoneuron einem Muskel ein Signal zur Kontraktion gibt. Als Reaktion auf das vom Neuron gesendete Signal erzeugt das Sarkolemm ein Aktionspotential in seiner Länge, das den Proteinen im Inneren der Zelle sagt, dass sie sich zusammenziehen sollen.

Skelettmuskel

Abgesehen von den speziellen Funktionen, die der hohe Energiebedarf des Muskelgewebes erfordert, funktioniert das Sarkolemm als normale Zellmembran. Es enthält eine Reihe von eingebetteten Proteinen, die zusammenarbeiten, um den Inhalt der Zelle zu kontrollieren. Wie alle Zellmembranen wird das Sarkolemm aus Phospholipiden gebildet, was den Fluss von Wasser, Ionen und anderen Molekülen beeinflusst. Das Sarkolemm verschiedener Spezies kann viele verschiedene Proteine und Zusammensetzungen haben, was die verschiedenen evolutionären Bedürfnisse der Spezies im Laufe der Zeit widerspiegelt.

Zellmembran – Eine Doppelschicht aus Phospholipiden, die die Zelle umgibt.
Basalmembran – Die unterste Schicht des Epithels, die aus einer Reihe von Proteinen und Polysacchariden besteht.
Aktionspotential – Ein elektrischer Impuls, der durch die schnelle Diffusion von Ionen durch eine Zellmembran entsteht.
Motorisches Neuron – Spezialisierte Nerven, die Signale ausschließlich an Muskelzellen weiterleiten.

Quiz

1. Warum brauchen Tiere eine spezialisierte Zellmembran, das Sarkolemm, das ihre Muskelzellen umgibt?
A. Das Sarkolemm kann sich gut dehnen und zusammenziehen
B. Das Sarkolemm stellt einfach mehr Sauerstoff für die Zelle bereit
C. Das Sarkolemm gleicht viele Ionen, Nährstoffe und Sauerstoff richtig aus

Antwort auf Frage 1

C ist richtig. Muskelzellen haben nicht nur einen hohen Energiebedarf, sondern aufgrund der Natur ihrer Fähigkeit, sich ständig zu beugen und zu entspannen, müssen die Zellen auch die Fähigkeit haben, das System jedes Mal neu zu starten, und zwar schnell. Denken Sie an einen olympischen Läufer. Während er vorwärts sprintet, spannen sich seine Muskeln an, entspannen sich und spannen sich dann in schneller Folge wieder an. Die spezialisierte Vergrößerung der Oberfläche des Sarkolemmas und der angeschlossenen Strukturen wie das sarkoplasmatische Retikulum sorgen dafür, dass die Ionen, die die Muskelkontraktionen erzeugen, in ständigem Gleichgewicht sind.