Типы мышечных клеток

• Скелетные мышцы: длинные нитевидные клетки с множеством ядер, называемые мышечными волокнами  
• Сердечные мышцы: клетки с одним центральным ядром, образуют сердечную мышцу  
• Гладкие мышцы: клетки без миофибрилл и саркомеров, контролируют непроизвольные движения  

Структура скелетных мышц

• Саркоплазма: цитоплазма с гликогеном и миоглобином  
• Саркоплазматический ретикулум: сеть вокруг миофибрилл, резервуар для ионов кальция  
• Сарколемма: клеточная мембрана, воспринимает и проводит раздражители  
• Миофибриллы: длинные белковые цепочки, состоящие из актина, миозина и титина  
• Саркомеры: повторяющиеся единицы в пределах двух Z-полос  

Структура сердечной мышцы

• Клеточная мембрана с вставочными дисками и поперечными канальцами  
• Цитоскелет: стабилизирует топографию и контролирует размер клетки  
• Миофибриллы и саркомеры, как в скелетных мышцах  

Структура гладкой мускулатуры

• Веретенообразная форма, одно ядро, длина от 30 до 200 мкм  
• Отсутствие миофибрилл и саркомеров, содержат актин и миозин  
• Актиновые нити прикреплены к сарколемме плотными телами  

Развитие мышечных клеток

• Миобласты: эмбриональные клетки-предшественники, дифференцируются в различные типы мышечных клеток  
• Слияние миобластов: образование мышечных волокон в скелетных мышцах  
• Миосателлитные клетки: дедифференцируются обратно в миобласты при отсутствии миогенеза  

Функция мышечного сокращения

• Сокращение скелетных мышц: тонкие и толстые нити скользят, сближая Z-диски  
• Потенциал действия: проходит через поперечные канальцы, вызывает высвобождение Ca2+ из саркоплазматического ретикулума  
• Нервно-мышечные соединения: ацетилхолин высвобождается, связывается с рецептором на сарколемме, инициирует импульс  
• Высвобождение Ca2+: нити начинают скользить, саркомеры становятся короче  

Типы мышечных сокращений

• Изометрические сокращения: не вызывают движения мышцы  
• Изотонические сокращения: вызывают движение мышцы  
• Эксцентрические сокращения: мышца движется под нагрузкой  
• Концентрические сокращения: мышца сокращается и создает силу  

Сокращение сердечной мышцы

• Кардиомиоциты генерируют электрические импульсы  
• Импульсы координируют сокращение сердечной мышцы  
• Активность синоатриального узла модулируется нервной системой  

Эволюция мышечных клеток

• Спор о монофилетическом или полифилетическом происхождении  
• Schmid & Seipel утверждают монофилетическое происхождение  
• Steinmetz, Kraus и др. утверждают полифилетическое происхождение  

Аргументы в пользу монофилетического происхождения

• Шмид и Зайпель утверждают, что мышечные клетки книдарий и гребневиков аналогичны билатеральным  
• Миобластоподобные структуры у книдарий и гребневиков подтверждают монофилетическое происхождение  
• Миогенез у книдарий происходит с помощью тех же молекулярных элементов, что и у билатеральных  

Аргументы против монофилетического происхождения

• Steinmetz, Kraus и др. утверждают, что молекулярные маркеры предшествовали образованию мышечных клеток  
• Морфологические и регуляторные маркеры присутствуют у всех многоклеточных  
• Ортологи генов Myc появились до появления настоящих мышечных клеток  

Аргументы за полифилетическое происхождение

• Отсутствие ключевых генов у книдарий и гребневиков  
• Отсутствие уникальных белков у небилатеральных  
• Отсутствие элементов, необходимых для формирования билатеральных мышц  

Аргументы против полифилетического происхождения

Изменения в генах у беспозвоночных

• Андрику и Арноне обнаружили структурные мутации в генах у беспозвоночных.  
• Эти мутации привели к различиям в функциях мышц и формировании мускулатуры.  

Интеграция видоспецифичных генов

• Андрику и Арноне выявили интеграцию видоспецифичных генов.  
• Эти гены могли отклонить первоначальную функцию генной регуляторной сети.  

Наследственность миогенного паттерна

• Структура миогенного паттерна может быть наследственной чертой.  
• Базовая структура мышечного рисунка должна учитываться в сочетании с цис-регуляторными элементами.  

Эволюционные изменения

• Миогенный GRN является наследственным GRN.  
• Изменения в миогенной функции и структуре связаны с поздними комбинациями генов.  

Эволюция скелетных и сердечных мышц

• Эволюционно специализированные формы скелетных и сердечных мышц появились до расхождения позвоночных и членистоногих.  
• Эти типы мышц развились у общего предка около 700 миллионов лет назад.  

Эволюция гладкой мускулатуры

• Гладкая мускулатура позвоночных эволюционировала независимо от скелетных и сердечных мышц.  

Типы мышечных клеток беспозвоночных

• Свойства быстрых, промежуточных и медленных мышечных волокон могут отличаться у беспозвоночных.  
• Содержание митохондрий и другие морфологические свойства мышечных волокон могут изменяться с физической нагрузкой и возрастом.