CONTRACCION MUSCULAR

MUSCULO

• Es un Tejido CONTRÁCTIL formado por células llamadas fibras musculares que ejercen tracción mediante tendones sobre un sistema de palancas articuladas (huesos y articulaciones)

• TIPOS:– MÚSCULO ESQUELÉTICO.– MÚSCULO CARDÍACO.– MÚSCULO LISO.

• Es una familia de proteínas globulares que forman los microfilamentos.

• Pueden encontrarse como monómero en forma libre, denominada actina G, o como parte de polímeros lineales denominados microfilamentos o actina F.

• De la importancia de la actina da cuenta el hecho de que en el contenido proteico de una célula supone siempre un elevado porcentaje y que su secuencia está muy conservada.

CARACTERÍSTICAS ACTINA

CARACTERÍSTICAS DEL FILAMENTO DE ACTINA

• Actina.– Tiene un sitio de unión para la miosina

• Tropomiosina.– Se extiende a lo largo de varias moléculas de actina.– En condiciones de reposo, tapa el sitio activo de la actina

para la miosina.• Troponina.

– Troponina T-----Une la troponina a la tropomiosina– Troponina C-----Une el calcio– Troponina I------Inhibe la unión de actina y miosina.

Tropomiosina Troponina Actina G

CADENA DE ACTINA

FILAMENTO FINO

• Más de 40 tipos de miosina en el genoma humano

• Dos cabezas y una larga cola• El tratamineto de la miosina con proteasas produce fragmentos • El examen de los fragmentos arroja luz sobre la estructura y la función

FUNCIONES DE LA CABEZA DE MIOSINA

• Tiene un sitio de unión a la actina.• Posee actividad ATPasa.• Tiene un sitio de unión para el ATP.

miosina

actinatroponina

tropomiosina

•I•C•T

Filamentos delgados

Filamentos gruesos

FILAMENTOS GRUESOS Y DELGADOS

•FILAMENTOS DELGADOS:•ACTINA•TROPOMIOSINA•TROPONINA: T, C, I

•FILAMENTOS GRUESOS:•MIOSINA

SARCÓMERA

Sarcolema = membrana plasmática

Retículo sarcoplásmico = retículo endoplasmático especializado a modo de cisternas donde se almacena Ca2+ : su concentración es muy baja en el citoplasma.

Túbulos T = invaginaciones del sarcolema hacia el interior celular que hacen llegar el potencial de acción a toda la fibra muscular

Retículo Sarcoplásmico

SARCOPLASMA Y SARCOLEMA• Sarcoplasma

– Matriz que se encuentra dentro de la fibra muscular.

– Composición similar al LIC– Abundantes mitocondrias.

• Sarcolema.– Membrana que recubre las fibras musculares.

RETÍCULO SARCOPLÁSMICO

• Partes del retículo.

– Túbulos longitudinales.

– Cisternas terminales.

SISTEMA TÚBULO TRANSVERSO-RETÍCULO SARCOPLÁSMICO

• Túbulo transverso.– Invaginación del sarcolema– Corre transversal a las

miofibrillas.– Por él se conduce el Potencial

de acción.• Retículo sarcoplásmico.

– Corre paralelo a la miofibrillas.

– Contiene grandes cantidades de calcio

• Tríada.– Un túbulo T y dos cisternas

terminales.

BANDAS DE LA SARCOMERA

FILAMENTO GRUESO Y DELGADO

Papel del calcio

subunidad unida a actina

ETAPA 1: La ADHESIÓN es la etapa inicial del ciclo en el cual la cabeza de la Miosina esta fuertemente unida a la molécula de actina

ETAPA 2: la separación es la segunda etapa en la cual la cabeza de Miosina se desacopla del filamento Fino. SE UNE EL ATP A LA CABEZA DE LA MIOSINA

ETAPA 3: FLEXIÓN Avanza la cabeza de la miosina como consecuencia de la hidrólisis del ATP. ( ADP Y P i) Y se desplaza unos 5 nm

GOLPE DE FUERZA

ETAPA 4: Generación de Fuerza , por liberación de P i de la cabeza de Miosina

• LA CABEZA DE MIOSINA SE UNE DEBILMENTE A LA MOLÉCULA CONTIGUA DE ACTINA , PROVOCANDO LIBERACION DE P INORGÁNICO, ESTO A SU VEZ PROVOCA UN GOLPE DE FUERZA AL RETORNAR LA CABEZA DE LA MIOSINA A SU POSICIÓN Y EL ADP SE LIBERA

ETAPA 5: READHESIÓN, la cabeza de la Miosina se une con firmeza a la molécula de Actina

• Aunque una cabeza de Miosina individual se separe del filamento fino durante el ciclo, otras cabezas miosínicas del mismo filamento grueso se fijaran a moléculas de actina, lo cual produce movimiento. Esta acción tracciona los filamentos finos hacia la el interior de la Banda A, con lo que el sarcómero se acorta.

CONTRACCION MUSCULAR

ACOPLE EXCITACION CONTRACCION

EVENTO ELÉCTRICO

1. El impulso nervioso viaja por la motoneurona.

2. Se libera Ach en el espacio intersináptico.

3. La Ach se une a R Nicotínicos de la familia de canales de Na+.

4. Se produce la apertura de canales de Na+. Se propaga por el sarcolema.

5. El P.A. llega a los túbulos T abriendo canales de Ca+2 del retículo sarcoplásmico.

6. El Ca+2 se une a la Troponina C.

Cuando el Potencial de Acción llega a los Túbulos T, provoca la apertura de canales de Ca+2 voltaje

dependientes del Ret. Sarcoplásmico (Cisternas) liberando el Ca+2 que se une a la Troponina.

Se genera el EVENTO MECÁNICO

EVENTO MECÁNICO DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

(BASE MOLECULAR)

1. El Ca+2 se une a la Troponina C que en el músculo en reposo se encuentra unida a la Actina.

El Ca+2 debilita la interacción Actina-Miosina y deja libre los sitios de Actina.

2. Las cabezas de Miosina interactúan con Actina.

3. Las cabezas hidrolizan ATP y se vuelven rígidas, se distorcionan y provocan el GOLPE DE FUERZA.

4. Las cadenas ligeras se desplazan sobre las gruesas.

ACONTECIMIENTOS QUE CONDUCEN A LA CONTRACCIÓN

1) INICIO DEL IMPULSO NERVIOSO A LO LARGO DEL AXÓN, QUE LLEGA A LA UNION NEUROMUSCULAR.

2) SE LIBERA ACETILCOLINA HACIA LA HENDIDURA SINÁPTICA, PROVOCANDO DESPOLARIZACIÓN LOCAL DEL SARCOLEMA.

3) SE ABREN CANALES DE Na ACTIVADOS POR VOLTAJE EL Na ENTRA A LA CÉLULA.4) LA DESPOLARIZACIÓN SE GENERALIZA POR TODO EL SARCOLEMA Y CONTINÚA A TRAVÉS

DE LAS MEMBRANAS DE LOS TÚBULOS T.5) LAS PROTEÍNAS SENSORAS DE VOLTAJE EN LA MEMBRANA PLASMÁTICA DE LOS TÚBULOS T

CAMBIAN SU CONFORMACIÓN.6) CANALES DE COMPUERTA PARA LA LIBERACIÓN DE Ca SON ACTIVADOS POR LOS CAMBIOS

CONFORMOCIONALES DE LAS PROTEÍNAS SENSORAS DE VOLTAJE.7) SE LIBERA Ca HACIA EL SARCOPLASMA8) EL Ca SE FIJA A LA PORCIÓN TnC DEL COMPLEJO TROPONINA9) SE INICIA EL CICLO DE CONTRACCIÓN Y EL Ca VUELTO A LAS CISTERNAS TERMINALES DEL

RETÍCULO SARCOPLASMÁTICO.

BIOQUÍMICA DE LA CONTRACCIÓN MUSCULAR

• CREATINA FOSFOCREATINA

GLÚCIDOS LÍPIDOS

PROTEÍNAS

ATP

GLUCÓGENOLISIS

GLUCÓLISIS

BETA-OXIDACIÓN

CETÓLISIS

CATABOLISMO PROTEICO