Miofibrila - Myofibril

Miofibrila
Blausen 0801 SkeletalMuscle.png
Músculo esquelético , com miofibrilas rotuladas no canto superior direito.
Detalhes
Identificadores
Latina miofibrila
Malha D009210
º H2.00.05.0.00007
Termos anatômicos da microanatomia
Um diagrama da estrutura de uma miofibrila (consistindo em muitos miofilamentos em paralelo e sarcômeros em série)

Uma miofibrila (também conhecida como fibrila muscular ou sarcostilo ) é uma organela básica em forma de bastonete de uma célula muscular. Os músculos são compostos de células tubulares chamadas miócitos , conhecidas como fibras musculares no músculo estriado , e essas células, por sua vez, contêm muitas cadeias de miofibrilas. Eles são criados durante o desenvolvimento embrionário em um processo conhecido como miogênese .

As miofibrilas são compostas de proteínas longas, incluindo actina , miosina e titina , e outras proteínas que as mantêm juntas. Essas proteínas são organizadas em filamentos grossos e finos chamados miofilamentos , que se repetem ao longo do comprimento da miofibrila em seções chamadas sarcômeros . Os músculos se contraem ao deslizar os filamentos grossos (miosina) e finos (actina) um ao longo do outro.

Estrutura

Os filamentos de miofibrilas, miofilamentos , consistem em dois tipos, grossos e finos:

  • Os filamentos finos consistem principalmente na proteína actina , enrolada com filamentos de nebulina . A actina, quando polimerizada em filamentos, forma a "escada" ao longo da qual os filamentos de miosina "sobem" para gerar movimento
  • Os filamentos grossos consistem principalmente na proteína miosina , mantida no lugar por filamentos de titina . A miosina é responsável pela geração de força. É composto de uma cabeça globular com locais de ligação de ATP e actina, e uma longa cauda envolvida em sua polimerização em filamentos de miosina.

O complexo de proteínas composto de actina e miosina é algumas vezes referido como "actinomiosina".

No músculo estriado, como o músculo esquelético e cardíaco , os filamentos de actina e miosina têm cada um um comprimento específico e constante da ordem de alguns micrômetros, muito menor do que o comprimento da célula muscular alongada (alguns milímetros no caso do ser humano células do músculo esquelético). Os filamentos são organizados em subunidades repetidas ao longo do comprimento da miofibrila. Essas subunidades são chamadas de sarcômeros . A célula muscular está quase cheia de miofibrilas paralelas umas às outras no longo eixo da célula. As subunidades sarcômeras de uma miofibrila estão em alinhamento quase perfeito com as das miofibrilas próximas a ela. Este alinhamento dá origem a certas propriedades ópticas que fazem com que a célula apareça listrada ou estriada. Nas células musculares lisas, esse alinhamento está ausente, portanto, não há estriações aparentes e as células são chamadas de lisas. As células musculares expostas em certos ângulos, como em cortes de carne , podem apresentar coloração estrutural ou iridescência devido a esse alinhamento periódico das fibrilas e sarcômeros.

Aparência

Sarcomere.gif

Os nomes das várias sub-regiões do sarcômero são baseados em sua aparência relativamente mais clara ou mais escura quando vista ao microscópio de luz. Cada sarcômero é delimitado por duas faixas de cores muito escuras chamadas discos Z ou linhas Z (do alemão zwischen que significa entre). Esses discos Z são discos de proteínas densas que não permitem a passagem de luz facilmente. O túbulo T está presente nesta área. A área entre os discos Z é dividida em duas faixas de cores mais claras em cada extremidade, chamadas de faixas I, e uma faixa cinza mais escura no meio, chamada de faixa A.

As bandas I parecem mais claras porque essas regiões do sarcômero contêm principalmente os finos filamentos de actina, cujo diâmetro menor permite a passagem de luz entre eles. A banda A, por outro lado, contém principalmente filamentos de miosina cujo diâmetro maior restringe a passagem da luz. A significa anisotrópico e I para isotrópico , referindo-se às propriedades ópticas do músculo vivo conforme demonstrado com microscopia de luz polarizada .

As partes da banda A que confinam com as bandas I são ocupadas pelos filamentos de actina e miosina (onde eles se interdigitam conforme descrito acima). Também dentro da banda A está uma região central relativamente mais brilhante chamada de zona H (do alemão helle , que significa brilhante) na qual não há sobreposição de actina / miosina quando o músculo está em um estado relaxado. Finalmente, a zona H é cortada ao meio por uma linha central escura chamada linha M (do alemão mittel que significa meio).

Desenvolvimento

Um estudo do desenvolvimento do músculo da perna em um embrião de pinto de 12 dias, usando microscopia eletrônica, propõe um mecanismo para o desenvolvimento de miofibrilas. As células musculares em desenvolvimento contêm filamentos grossos (miosina) com 160-170 Å de diâmetro e filamentos finos (actina) com 60-70 Å de diâmetro. As miofibras jovens contêm uma proporção de 7: 1 de filamentos finos a grossos. Ao longo do longo eixo das células musculares em localizações sub- sarcolemais , os miofilamentos livres se alinham e se agregam em arranjos hexagonais. Esses agregados se formam independentemente da presença da banda Z ou do material da banda M. A agregação ocorre espontaneamente porque as estruturas terciárias dos monômeros de actina e miosina contêm todas as "informações" com a força iônica e a concentração de ATP da célula para agregar nos filamentos.

Função

As cabeças de miosina formam pontes cruzadas com os miofilamentos de actina ; é aqui que eles realizam uma ação de 'remar' ao longo da actina. Quando a fibra muscular está relaxada (antes da contração), a cabeça de miosina possui ADP e fosfato ligados a ela.

Quando chega um impulso nervoso, os íons Ca 2+ fazem com que a troponina mude de forma; isso afasta o complexo troponina + tropomiosina, deixando os locais de ligação da miosina abertos.

A cabeça da miosina agora se liga ao miofilamento de actina. A energia na cabeça do miofilamento de miosina move a cabeça, que desliza a actina para o lado; portanto, o ADP é lançado.

O ATP se apresenta (já que a presença dos íons de cálcio ativa a ATPase da miosina), e as cabeças da miosina se desconectam da actina para agarrar o ATP. O ATP é então dividido em ADP e fosfato. A energia é liberada e armazenada na cabeça da miosina para utilizar em movimentos posteriores. As cabeças de miosina agora retornam à sua posição vertical relaxada. Se o cálcio estiver presente, o processo é repetido.

Quando um músculo se contrai, a actina é puxada ao longo da miosina em direção ao centro do sarcômero até que os filamentos de actina e miosina estejam completamente sobrepostos. A zona H torna-se cada vez menor devido à sobreposição crescente dos filamentos de actina e miosina, e o músculo encurta. Assim, quando o músculo está totalmente contraído, a zona H não é mais visível. Observe que os próprios filamentos de actina e miosina não mudam de comprimento, mas, em vez disso, deslizam um sobre o outro. Isso é conhecido como a teoria do filamento deslizante da contração muscular.

Veja também

Referências

links externos