Role of the Sarcoplasmic Reticulum in Muscle Cells

~o~

Kita tahu dari video lalu bahwa jika kita memiliki

konsentrasi ion kalsium tinggi dalam sel otot, ion kalsium tsb

akan berikatan dengan protein troponin yang kemudian akan

mengubah bentuk mereka sedemikian rupa sehingga tropomyosin akan

disingkirkan sehingga kepala myosin dapat

merangkak di sepanjang filamen aktin dan kita akan

mengalami kontraksi otot.

jadi konsentrasi kalsium yg tinggi , atau konsentrasi ion kalsium,

kita mengalami kontraksi.

Konsentrasi ion kalsium yang rendah, protein troponin berubah ke

konfirmasi standar mereka dan mereka menarik - atau Anda dapat mengatakan

mereka memindahkan kembali tropomyosin menghalangi

kepala myosin -- dan tidak ada kontraksi.

~o~

Jadi pertanyaan yang jelas berikutnya adalah, bagaimana otot

mengatur apakah kita memiliki konsentrasi kalsium tinggi dan

berkontraksi atau konsentrasi kalsium rendah dan relaksasi?

Atau bahkan pertanyaan yang lebih baik adalah, bagaimana

sistem saraf melakukannya?

Bagaimana sistem saraf memberitahu otot untuk berkontraksi,

membuat konsentrasi kalsium yang tinggi dan

memendek atau untuk membuatnya rendah lagi dan rileks?

Dan untuk memahami hal itu, mari kita lakukan sedikit ulasan mengenai

apa yang kita pelajari di video tentang neuron.

Mari saya gambarkan persimpangan terminal

sebuah akson di sini.

Alih-alih memiliki sinapsis dengan dendrit dari

neuron lain, ia akan memiliki sinapsis dengan

sel otot yg sesungguhnya.

Jadi ini adalah sinapsis dengan sel otot yang sebenarnya.

~o~

Ini adalah sinapsis dengan sel otot yang sebenarnya.

saya label semuanya sehingga kamu tidak bingung.

Ini adalah akson.

Kita bisa menyebutnya akhir terminal akson.

~o~

Ini adalah sinapsis.

~o~

sedikit istilah dari video neuron - ruang ini

adalah celah sinaptik.

Ini adalah neuron presinaptik.

Ini adl -- saya kira kamu bisa melihatnya demikian --

sel pasca-sinaptik.

dalam kasus ini, bukan neuron.

jadi kita punya- ini adalah

membran sel otot kita.

Dan saya akan melakukan - mungkin di video berikutnya atau mungkin

video setelah itu, aku benar-benar akan menunjukkan anatomi

sel otot.

di sini, akan sedikit abstrak karena kita benar-benar

ingin memahami bagaimana

konsentrasi ion kalsium diatur.

Ini disebut sarcolemma.

~o~

Jadi ini adalah membran sel otot.

Dan ini di sini --kamu bisa membayangkannya sbg lipatan

ke dalam membran sel otot.

Jika saya melihat permukaan sel otot,

maka akan tampak seperti lubang kecil atau

lekukan yang masuk ke dalam sel, tapi di sini kita lakukan

irisan melintang sehingga kamu bisa membayangkannya melipat, tetapi jika Anda menusuknya

dengan jarum atau sesuatu, ini adalah

apa yang akan Anda dapatkan.

kamu akan mendapati lipatan pada membran.

dan ini disebut tubula T.

~o~

dan T adl kependekan dari transversal [melintang].

ia melintangi permukaan membran.

dan di sini-- dan ini adl hal yg sangat penting dlm

video ini, atau

organel yg sangat penting di video ini.

ada organel ini di dlm sel otot yg disebut

retikulum sarkoplasma.

~o~

dan ini sesungguhnya sangat mirip dg

retikulum endoplasma dlm hal apa yg atau mungkin bagaimana ia

berkaitan dg retikulum endoplasma-- tapi di sini

fungsi utamanya adl penyimpanan.

sementara itu retikulum endoplasma, terlibat dlm

pengembangan protein dan ada ribosom yg melekat padanya, tetapi

yg ini murni adl organel penyimpan.

retikulum sarkoplasma memiliki

pompa ion kalsium pd membrannya dan mereka adl

as ATP, yg berarti mereka menggunakan ATP utk sbg bahan bakar pompa tsb.

jadi ada ATP yg masuk, ATP melekat padanya, dan mungkin

ion kalsium akan melekat padanya, dan ketika ATP terhidrolisis

menjadi ADP plus gugus fosfat, ia mengubah

konformasi protein ini dan ia memompa

ion kalsium masuk.

jadi ion kalsium dipompa masuk.

jadi efek net-nya semua pompa ion kalsium di

membran retikulum sarkoplasmik adl dlm

otot yg istirahat, kita punya konsentrasi ion kalsium yg sangat tinggi

di bagian dalam.

~o~

Sekarang, saya pikir kamu bisa menebak

ke mana arahnya.

ketika otot perlu berkontraksi, ion kalsium ini

dilepaskan ke sitoplasma sel.

dan mereka mampu mengikat troponin di sini,

dan melakukan semua yg kita bahas di video yg lalu.

jadi apa yg kita perhatikan adl, bagaimana ia tahu kapan harus melepaskan

ion2 kalsiumnya ke dalam sel?

ini adl bagian dalam sel.

~o~

dan di area ini filamen aktin dan

kepala miosin dan yg lainnya, dan troponin, dan

tropomiosin-- mereka semua terekspos ke lingkungan

di sini.

jadi bisa kamu bayangkan-- saya gambarkan di sini

untuk memperjelas.

~o~

saya menggambarkannya sangat abstrak.

kita akan melihat struktur yg lebih banyak lagi di video berikutnya.

~o~

ini adl gambar yg sangat abstrak, tetapi saya pikir ini akan

memberimu gambaran.

jadi katakanlah ini neuron-- dan kita sebut ini

neuron motorik-- ia membawa sinyal utk kontraksi otot.

jadi pertama-tama, kita tahu bagaimana sinyal berjalan sepanjang neuron,

khususnya sepanjang akson dg potensial aksi.

kita mungkin punya kanal sodium di sini.

kanal ini punya pintu bertegangan listrik (voltage gated), jadi kamu punya sedikit

tegangan positif di sana.

[tegangan positif] itu memerintahkan pintu kanal sodium bervoltase utk membuka.

pintu terbuka dan memungkinkan lebih banyak sodium mengalir ke dalam.

hal ini membuat di sini jadi lebih positif lagi.

lalu itu memicu pintu kanal bertvoltase berikutnya utk membuka

--jadi ini terus bergerak sepanjang membran

akson-- dan akhirnya, ketika kamu punya cukup

ambang posiitif, kanal kalsium bervoltase membuka.

~o~

ini adl ulasan mengenai apa yg kita pelajari

dlm video neuron.

jadi akhirnya, ketika telah menjadi cukup positif di dekat

kanal ion kalsium ini, mereka memperbolehkan ion kalsium

utk mengalir ke dalam.

dan ion kalsium mengalir ke dalam dan mereka terikat pd

protein khusus di dekat membran sinaptik atau

membran presinaptik di sana.

ini adl ion-ion kalsium.

mereka terikat ke protein yg melekati vesikel.

ingatlah, vesikel adl membran di sekeliling

neurotransmiter.

~o~

ketika kalsium mengikat protein tsb, ini memungkinkan

terjadinya eksositosis.

hal ini memungkinkan membran vesikel menyatu dg

membran neuron dan

muatannya dilepaskan.

ini semua adl ulasan dari video nuron.

saya menjelaskannya dg lebih detail di video2 tsb, tetapi

kamu mengalami-- semua

pelepasan neurotransmiter ini.

dan kita berbicara mengenai sinapsis antara neuron dengan suatu

sel otot.

neurotransmiter di sini adl asetilkolin.

~o~

tapi seperti yg terjadi pd dendrit,

asetilkolin berikatan dg reseptor pada sarkolema atau

membran sel otot dan hal itu membuka

kanal sodium di sel otot.

jadi sel otot juga memiliki gradien tegangan listrik di sepanjang

membrannya, seperti halnya neuron.

jadi ketika yg ini mendapatkan asetilkolin, ia membiarkan

sodium mengalir ke dalam sel otot.

jadi kamu punya satu plus di sana dan hal itu menyebabkan

potensial aksi di dlm sel otot.

lalu kamu memiliki sedikit muatan positif.

jika muatan menjadi cukup tinggi utk mencapai ambang batas, ia akan memicu

kanal bertegangan di sini, yg akan mempersilakan

lebih banyak sodium mengalir ke dalam.

jadi di sini akan menjadi lebih positif.

tentu, ia juga punya potasium utk membalik keadaan.

ini seperti yg terjadi di neuron.

jadi akhirnya potensial aksi ini-- kamu punya

kanal sodium di sini.

di sini menjadi positif.

ketika sudah cukup positif, ia membuka dan membiarkan

labih banyak sodium masuk.

jadi kamu punya potensial aksi ini.

lalu potensial aksi itu-- jadi kamu punya

kanal sodium di sini-- ia bergerak ke tubula T.

jadi informasi dari neuron-- kamu bisa membayangkan

potensial aksi lalu beralih menjadi sejenis sinyal kimia

yg memicu potensial aksi lain yg

menuju tubula T.

dan inilah bagian yg menarik-- dan sebenarnya ini adl

area riset yg terbuka sekarang dan saya akan memberimu beberapa

petunjuk jika kamu ingin membaca lebih banyak tentang penelitian tsb-- [yg menarik] adl

kamu punya kompleks protein yg pd dasarnya menjembatani

retikulum sarkoplasma ke tubula T.

dan saya gambarkan itu sbg kotak besar di sini.

jadi kamu punya kompleks protein di sana.

dan saya akan menunjukkannya --orang2 percaya-- saya akan memilah

beberapa istilah di sini.

itu tadi melibatkan protein triodin, junctin,

calsequestran, dan ryanodine.

~o~

mereka entah bagaimana terlibat dlm kompleks protein yg

menjembatani tubula T dengan retikulum sarkoplasma,

tetapi gambaran besarnya adl apa yg terjadi ketika

potensial aksi ini berpindah ke sini-- jadi kita mendapati cukup positif

di sekitar sini, kompleks protein ini memicu

pelepasan kalsium.

dan mereka menduga bhw ryanodine adl bagian

yg sesungguhnya melepaskan kalsium, tetapi kita cukup katakan

bahwa itu-- mungkin itu dipicu di sini.

ketika potensial aksi berpindah --biar saya ganti

ke warna lain.

saya terlalu banyak memakai ungu ini.

ketika potensial aksi sudah cukup jauh-- saya gunakan merah

di sini-- ketika potensial aksi telah cukup jauh--

sekitar sini menjadi sedikit positif dg adanya semua ion sodium itu

mengalir masuk, kotak misterius ini-- dan kamu bisa lakukan

pencarian website utk protein ini.

orang2 masih berusaha memahami bagaimana tepatnya

kotak misterius ini bekerja. ia memicu bukaan utk

pelepasan ion-ion kalsium ini dari retikulum sarkoplasma.

jadi semua ion kalsium ini dilepaskan ke luar

retikulum sarkoplasma ke-- tetap di dalam sel,

ke sitoplasma sel.

sekarang ketika itu berlangsung, apa yg akan terjadi?

oke, konsentrasi kalsium yg tinggi, ion kalsium

terikat ke troponin, seperti saya katakan di

awal video.

ion kalsium terikat pd troponin, memindahkan tropomiosin

ke luar jalur, lalu miosin menggunakan ATP seperti kita

pelajari dua video yg lalu, dapat mulai merangkak pd aktin--

dan pd saat yg sama, saat sinyal menghilang, yg ini

tertutup lalu pompa ion kalsium akan mengurangi

konsentrasi ion kalsium lagi.

lalu konsentrasi akan berhenti dan otot akan menjadi

rileks lagi.

jadi pokok utama di sini adl kita punya penyimpan

ion kalsium yg, ketika otot rileks, pd dasarnya

mengambil kalsium dari dalam sel sehingga

otot menjadi rileks sehingga miosin kamu tidak bisa 'memanjat'

pd aktin.

tapi ketika ia memperoleh sinya, ia melepaskan [ion kalsium] kembali

lalu kita mengalami kontraksi otot karena

tropomiosin dipindahkan keluar jalur oleh troponin. jadi saya

tidak tahu.

hal itu sangat mengagumkan.

terlebih lagi hal ini masih belum

terungkap secara lengkap.

ini masih aktif-- jika kamu ingin menjadi

peneliti biologi, ini bisa jadi hal yg menarik utk

dipahami.

satu, ini hal yg menarik dari sudut pandang ilmiah tentang

bagaimana hal in sesungguhnya berfungsi, tetapi

sebenarnya ada-- mungkin potensi penyakit yg merupakan

produk samping dari kegagalan fungsi protein di ini.

mungkin kamu entah bagaimana membuat yg ini bekerja lebih baik atau

lebih buruk, atau entahlah.

jadi sebenarnya ada dampak positif yg dapat kamu terima jika

kamu berhasil mengetahui apa yg pastinya terjadi di sini ketika

potensial aksi muncul utk membuka

kanal kalsium ini.

jadi sekarang kita punya gambaran besarnya.

kita tahu bagaimana neuron motorik dapat memicu kontraksi suatu

sel dg memungkinkan retikulum sarkoplasma utk

membiarkan ion kalsium berjalan melintasi membran ini di

sitoplasma sel.

dan saya sedikit membaca sebelum membuat video ini.

pompa ini sangatlah efisien.

jadi saat sinyal telah pergi dan pintu ini menutup,

retikulum sarkoplasma dapat memperoleh kembali

konsentrasi ion dlm sekitar 30 milidetik.

jadi itulah mengapa kita sangat baik dlm menghentikan kontraksi, mengapa saya

bisa memukul lalu menarik kembali tangan saya lalu membuatnya rileks

semua dlm sepersekian detik karena kita bisa menghentikan

kontraksi dlm 30 milidetik, yg kurang dari

1/30 detik.

jadi, sampai jumpa di video berikutnya, di mana kita akan belajar

tentang anatomi sel otot yg sebenarnya dg

sedikit lebih rinci.

~o~