SARCOLEMMA: CIRI, STRUKTUR DAN FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The sarcolemma , juga disebut myolemma, adalah membran plasma yang membentuk sel-sel otot atau serat dari jaringan kontraktil hewan. Serat-serat ini memiliki kemampuan untuk berkontraksi saat menghadapi rangsangan listrik tertentu, yaitu, mereka dapat mengurangi panjangnya, menghasilkan gaya mekanis yang memungkinkan perpindahan sendi, pergerakan, dan ambulasi hewan.

Sel otot adalah sel yang sangat panjang (terutama sel lurik); mereka adalah sel berinti yang memiliki semua karakteristik organel internal organisme eukariotik: mitokondria, retikulum endoplasma dan kompleks Golgi, lisosom, peroksisom, dll.

Organisasi struktural dari serat otot (Sumber: OpenStax via Wikimedia Commons)

Namun, tidak seperti sel di jaringan lain, komponen sel jaringan otot diberi nama spesifik, yang membantu membedakannya dari sel non-kontraktil lainnya.

Dengan demikian, membran plasma dikenal sebagai sarcolemma, sitosolnya sebagai sarkoplasma, retikulum endoplasma sebagai retikulum sarkoplasma, dan mitokondria sebagai sarkosom.

Karakteristik dan struktur

Sarcolemma, seperti semua membran sel, adalah membran yang terdiri dari lapisan ganda lipid di mana lipid diatur sedemikian rupa sehingga bagian hidrofilik "terlihat" ke arah kedua permukaan yang sama (intra- dan ekstraseluler) dan bagian hidrofobik mereka "dihadapkan" di tengah.

Tebalnya kira-kira 100Ǻ dan merupakan membran khusus, karena banyak dari karakteristiknya yang berkaitan dengan fungsi sel otot.

Di daerah langsung ke pinggiran luar sarcolemma ada lapisan yang jauh lebih tebal (sekitar 500Ǻ), yang sesuai dengan deposisi ekstraseluler dari bahan yang cukup padat.

Bahan-bahan ini mewakili membran dasar, yang kepadatannya menurun saat menjauh dari sarcolemma, mendekati ruang ekstraseluler, dan bercampur dengan substansi dasar dari jaringan ikat di sekitarnya.

Sistem sarcotubular

Sarcolemma adalah membran eksitasi, yang dalam banyak hal menyerupai membran plasma sel saraf, karena berfungsi untuk menghantarkan impuls listrik dan memiliki kemampuan untuk melakukan potensial aksi.

Selain menutupi mereka, membran ini meluas ke serat otot lurik dalam bentuk proyeksi atau invaginasi yang dikenal sebagai tubulus transversal atau tubulus T, merupakan apa yang banyak penulis kenali sebagai sistem sarcotubular, di mana impuls menyebar. gugup ke dalam serat.

Sarcolemma, sarcoplasm dan T-tubules (Sumber: Arcadian via Wikimedia Commons)

Tubulus T dari sistem ini memproyeksikan secara melintang ke lokasi pengikatan pita A dan I dari sarkomer di sel otot lurik, di mana mereka bersentuhan dengan sistem tubular retikulum sarkoplasma di sitosol (sarkoplasma) yang sama. serat otot.

Karena kontak antara retikulum sarkoplasma dan tubulus T terjadi sedemikian rupa sehingga tubulus menempel pada setiap sisi dengan membran retikulum, maka "struktur" yang terbentuk ini dikenal sebagai triad.

Jadi, ketika impuls saraf merangsang sarcolemma pada permukaan sel, depolarisasi membran "berjalan" atau menyebar secara keseluruhan, termasuk tubulus T yang bersentuhan dengan retikulum sarkoplasma, yang, pada gilirannya, berada di berhubungan erat dengan miofibril kontraktil (serat aktin dan miosin).

Depolarisasi tubulus T kemudian menyebabkan depolarisasi retikulum sarkoplasma, yang menyebabkan pelepasan ion kalsium ke miofilamen, mengaktifkan kontraksi mereka.

Protein sarcolemmal

Seperti halnya semua membran sel, sarcolemma dikaitkan dengan berbagai protein, integral dan perifer, yang menyediakan banyak sifat fungsional khasnya.

Protein ini dikenal sebagai protein sarcolemmal dan banyak di antaranya berkontribusi pada pemeliharaan integritas struktural serat otot, karena mereka bertindak melawan kekuatan fisik kontraksi yang diberikan pada sarcolemma.

Beberapa protein ini mengikat struktur internal otot ke membran basal dan matriks ekstraseluler. Ini termasuk distrofin, sarcoglycans, utrophin, dysferlin, caveolin, merosin, dan filamen menengah.

Karena sel otot memiliki kebutuhan energi yang tinggi, sarcolemma juga dilengkapi dengan serangkaian protein integral dalam bentuk saluran yang memfasilitasi pengangkutan berbagai jenis molekul ke dan dari bagian luar sel, termasuk karbohidrat, ion, dan lainnya.

Protein tipe saluran ini penting untuk kontraksi otot, karena berkat serat otot tersebut, serat otot dapat kembali ke kondisi istirahatnya setelah depolarisasi yang dipicu oleh impuls serabut saraf yang menginervasinya.

Fungsi Sarcolemma

Sarcolemma bekerja dalam pembentukan sel otot, serta membran plasma dari semua jenis sel tubuh. Oleh karena itu, membran ini menjalankan fungsi penting sebagai penghalang semi-permeabel untuk lewatnya berbagai jenis molekul dan sebagai struktur untuk pemeliharaan integritas seluler.

Matriks ekstraseluler yang terkait dengan sarcolemma memiliki ratusan polisakarida yang memungkinkan sel-sel otot mengikatkan diri pada berbagai komponen yang membentuk dan mendukung jaringan otot, termasuk serat otot lain yang berdekatan, mendukung kontraksi simultan dari otot yang sama.

Kontraksi otot serat lurik

Setiap serat otot yang ada dalam otot tertentu dipersarafi oleh percabangan neuron motorik tertentu, yang merangsang kontraksi. Pelepasan asetilkolin di situs sinapsis saraf antara neuron dan serat sarcolemma menghasilkan "arus" yang menyebar dan mengaktifkan saluran natrium sarcolemmal.

Aktivasi saluran ini mendorong dimulainya potensi aksi yang dimulai di lokasi sinaps dan dengan cepat didistribusikan ke seluruh sarcolemma. Pada serabut otot lurik, potensial aksi ini, pada gilirannya, membangkitkan reseptor peka tegangan dalam triad yang terbentuk antara tubulus T dan retikulum sarkoplasma.

Reseptor ini mengaktifkan saluran kalsium begitu mereka "merasakan" adanya potensial aksi, memungkinkan pelepasan sejumlah kecil kalsium divalen ke dalam sarkoplasma (dari retikulum sarkoplasma), meningkatkan konsentrasi intraselulernya.

Kalsium mengikat situs khusus dalam struktur protein yang disebut troponin-C, menghilangkan efek penghambatan pada miofibril protein lain yang terkait dengannya yang dikenal sebagai tropomiosin, merangsang kontraksi.

Referensi

1. Bers, DM (1979). Isolasi dan karakterisasi sarcolemma jantung. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) -Biomembranes, 555 (1), 131-146.
2. Deisch, JK (2017). Perkembangan Otot dan Saraf dalam Kesehatan dan Penyakit. Dalam Swaiman's Pediatric Neurology (hlm. 1029-1037). Elsevier.
3. Despopoulos, A., & Silbernagl, S. (2003). Atlas warna fisiologi. Tema.
4. Kardong, KV (2002). Vertebrata: anatomi pembanding, fungsi, evolusi (No. QL805 K35 2006). New York: McGraw-Hill.
5. Reed, R., Houston, TW, & Todd, PM (1966). Struktur dan fungsi sarcolemma otot rangka. Alam, 211 (5048), 534.