Definição de sarcômere
Um sarcômere é a unidade funcional do músculo estriado. Isso significa que é a unidade mais básica que compõe nosso músculo esquelético. O músculo esquelético é o tipo muscular que inicia todo o nosso movimento voluntário. Aqui está o principal objetivo do sarcômere. Os sarcômeros são capazes de iniciar um movimento grande e abrangente contratando em uníssono. Sua estrutura única permite que essas pequenas unidades coordenem as contrações de nossos músculos.
A imagem mostra fibra muscular esquelética.
De fato, as propriedades contráteis do músculo são uma característica definidora dos animais. O movimento animal é notavelmente suave e complexo. O movimento dexteroso requer uma mudança no comprimento muscular à medida que o músculo flexiona. Isso exige uma estrutura molecular que pode diminuir junto com o músculo encurtador. Tais requisitos são encontrados no sarcômer.
Após uma inspeção mais detalhada, o tecido muscular esquelético emite uma aparência listrada, chamada estriação. Essas “listras” são emitidas por um padrão de bandas claras e escuras alternadas correspondentes a diferentes filamentos de proteínas. Essas faixas são formadas pelas fibras entrelaçadas que compõem cada sarcômere. As fibras tubulares chamadas miofibrilas são os componentes básicos que formam tecido muscular. No entanto, as próprias miofibrilas são essencialmente polímeros, ou unidades repetidas, de sarcômer. As miofibrilas são fibrosas e longas e feitas de dois tipos de filamento de proteínas que se empilham um no outro. A miosina é uma fibra espessa com uma cabeça globular, e a actina é um filamento mais fino que interage com a miosina quando flexionamos.
Retratado é uma ilustração básica dos componentes subjacentes do músculo esquelético, até o sarcômer.
Estrutura de sarcômere
Quando vistos sob um microscópio, as fibras musculares de comprimentos variados são organizados em um padrão empilhado. Os fios de miofibril, assim actina e miosina, formam pacotes de filamento organizados paralelos um ao outro. Quando um músculo em nosso corpo se contrai, entende -se que a maneira como isso acontece segue a teoria dos filamentos deslizantes. Essa teoria prevê que um músculo se contrai quando os filamentos podem deslizar um contra o outro. Essa interação, então, é capaz de produzir força contrátil. No entanto, a razão pela qual a estrutura do sarcômero é tão crucial nessa teoria é que um músculo precisa diminuir fisicamente. Assim, há uma necessidade de uma unidade capaz de compensar o alongamento ou encurtamento de um músculo flexível.
A teoria dos filamentos deslizantes foi colocada pela primeira vez por cientistas que usaram manchas de microscopia de alta resolução e filamentos para observar os filamentos de miosina e actina em ação em vários estágios de contração. Eles foram capazes de visualizar o alongamento físico do sarcômero em seu estado descontraído e o encurtamento em seu estado contratado. Suas observações levaram à descoberta das zonas de sarcômere.
A figura mostra a estrutura de um sarcômere. (Cada zona é rotulada).
Eles primeiro observaram que as mudanças dinâmicas que estavam ocorrendo sempre estavam acontecendo nos mesmos pontos ou zonas. Eles notaram que uma zona de sarcômere repetido, mais tarde chamado de “A Band”, manteve um comprimento constante durante a contração. A banda A tem um teor maior de filamento de miosina espesso, conforme esperado pela rigidez da área. A banda A é a área no centro do sarcômere, onde os filamentos grossos e finos se sobrepõem. Isso deu aos pesquisadores uma idéia da localização central de Miosina. Dentro da banda A está a zona H, que é a área composta apenas de miosina espessa. Essencialmente, pode -se considerar que a banda A inclui “todas” da miosina, incluindo a miosina entrelaçada com a actina em sua cabeça bulbosa. Localizado em cada extremidade do comprimento do sarcômere, está a banda I. As bandas I são as duas regiões que contêm exclusivamente filamentos finos. Uma maneira rápida de lembrar isso é que a banda I tem filamentos “finos e actina”. Os filamentos grossos estão localizados não muito longe do local da banda I; Mas de ambos os lados, suas margens delineiam onde os filamentos grossos terminam. Da mesma forma, as linhas Z ou discos que dão aos sarcômeros uma aparência listrada sob um microscópio leve, realmente delineiam as regiões entre os sarcômeros adjacentes. A linha M, ou divisão intermediária, é encontrada bem no meio das linhas Z e contém um terceiro filamento menos importante chamado miomesina.
Atalho mental de filamento:
- Eu sou uma letra fina, contém apenas filamentos finos.
- H é uma letra mais ampla, contém apenas filamentos grossos.
Como mencionado anteriormente, a contração ocorre quando os filamentos espessos deslizam ao longo dos filamentos finos em rápida sucessão para reduzir as miofibrilas. No entanto, uma distinção crucial para lembrar é que os próprios miofilamentos não se contraem. É a ação deslizante que lhes confere seu poder para encurtar ou alongar.
Função de sarcômere
O deslizamento do filamento gera tensão muscular, que é sem dúvida a principal contribuição do sarcômere. Esta ação empresta músculos sua força física. Uma rápida analogia disso é a maneira como uma escada longa pode ser estendida ou dobrada, dependendo de nossas necessidades, sem diminuir fisicamente suas peças de metal.
Felizmente, pesquisas recentes nos dão uma boa idéia de como esse deslizamento funciona. A teoria dos filamentos deslizantes foi modificada para incluir como a miosina é capaz de acertar a actina para diminuir a duração do sarcômer. Nesta teoria, a cabeça globular da miosina está localizada perto de actina em uma área chamada região S1. Essa região é rica em segmentos articulados que podem dobrar e, assim, facilitar a contração. A flexão de S1 pode ser a chave para entender como a miosina é capaz de “andar” ao longo do comprimento dos filamentos de actina. Isso é realizado pela ciclagem da miosina-actina. Esta é a ligação do fragmento Miosina S1, sua contração e sua eventual liberação.
Quando a miosina e a actina se ligam, eles formam extensões chamadas “pontes cruzadas”. Essas pontes cruzadas podem se formar e quebrar com a presença (ou ausência) de ATP. O ATP torna possível a contração S1. Quando o ATP se liga ao filamento de actina, ele o move para uma posição que expõe seu local de ligação à miosina. Isso permite que a cabeça globular da miosina se liga a este site para formar a ponte cruzada. Essa ligação faz com que o grupo fosfato do ATP se dissocie e, portanto, a miosina inicia seu acidente vascular cerebral. Assim, a miosina entra em um estado de energia mais baixo, onde o sarcômero pode diminuir. Além disso, o ATP deve vincular miosina para quebrar a ponte cruzada e permitir que a miosina seja acertada na actina e inicie o próximo espasmo.
Questionário
1. Qual zona do sarcômere mantém um comprimento constante durante a contração? A. Z linhas B. uma banda C. I Banda D. S Zona
Resposta à pergunta nº 1
B está correto. A banda A é a região do sarcômere que é amplamente composta por miosina e mantém o mesmo comprimento durante a contração muscular. No entanto, é importante lembrar que os próprios filamentos nunca diminuem.
2. Qual das alternativas a seguir contém apenas filamento de actina? A. Uma banda B. H Band C. I Banda D. Z linha
Resposta à pergunta nº 2
C está correto. Como mencionado acima, a banda I inclui apenas filamentos “finos”. A actina, neste caso, é o filamento fino designado dentro de sarcômeros/tecido muscular.
3. Qual das alternativas a seguir contém apenas filamento de miosina? A. Uma banda B. H Band C. I Banda D. Z linha
Resposta à pergunta nº 3
B está correto. A banda H contém apenas filamentos grossos. A miosina é o filamento espesso designado, e o filamento que faz a ligação durante o sarcômer e, portanto, a contração muscular.
Referências
- Krans, Jacob et al. (2010). “A teoria dos filamentos deslizantes da contração muscular”. Educação da natureza 3. 3 (9): 66.
- MH Education (2017). “Animação: contração do sarcômero.” Anatomia humana: McKinley O’Loughlin. ” Recuperado em 2017-6-16 em http://www.macroevolution.net/sarComere.html
- Boundless (2017). “ATP e contração muscular.” Limitado: o sistema musculoesquelético. Recuperado em 2017-6-15 em https://www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biology-textbook/the-musculoskeletal-system-38/muscle-contaction-and-locomotion-218/atp-and- Contração muscular-826-12069/
Última atualização em 19 de agosto de 2022