Músculos

• Características do Tecido Muscular:

Células alongadas denominadas Fibras Musculares;Capacidade de contração (gasto de energia) e relaxamento;Sarcoplasma (Citoplasma) com Miofibrilas de natureza

protéica (Actina e Miosina).

Músculos• Tipos de Músculos:

1. Liso ou Visceral: com fibras uninucleadas sem estrias transversais e com contração lenta e involuntária.Ex: Revestimento de órgãos ocos (tubo digestório, brônquios e bronquíolos, vasos sanguíneos, útero etc.).

2. Estriado Esquelético: com fibras plurinucleadas, estrias transversais e contração rápida e voluntária.Ex: Bíceps, Tríceps etc.

3. Estriado Cardíaco: com fibras plurinucleadas, estrias transversais e contração rápida e involuntária.Ex: Miocárdio (Coração).

• Figura: Tipos de Músculos.

Músculos

• Estrutura de uma Miofibrila:

Feixes protéicos sobrepostos de Actina e Miosina. Unidade estrutural: Sarcômero ou Miômero Teoria dos Filamentos Deslizantes (Huxley) para a

contração muscular: deslizamento das fibras de Actina sobre as de Miosina (com gasto de energia e de sais minerais).

• Figura: Contração Muscular.

Sarcômero

Linha Z Linha ZZona H

Zona H

Miosina Actina

Sarcômero relaxado

Sarcômero contraído

Linha Z Linha Z

Sarcômero

Linha Z Linha ZZona H

Zona H

Miosina Actina

Sarcômero

Linha Z Linha ZZona H

Zona H

Miosina Actina

Sarcômero relaxado

Sarcômero contraído

Linha Z Linha Z

Sarcômero relaxado

Sarcômero contraído

Linha Z Linha Z

tripsinapapaína

MML MMP-S2

MMP-S1

Miosina

São os filamentos grossos da banda A (aproximadamente 200 moléculas por arranjo).

MML = meromiosina leve: cilindro base dos filamentos grossos.MMP = meromiosina pesada: pontes transversas.As moléculas de miosina unem-se entre si através da MML.

Miosina

Meromiosina leveMeromiosina

pesada

S2

S1

S1

TripsinaTripsina

PapaínaPapaína

Miosina

Meromiosina leveMeromiosina

pesada

S2

S1

S1

TripsinaTripsina

PapaínaPapaína

SubunidadeG-actina

36 nM

SubunidadeG-actina

36 nM

Tropomiosina

Complexo Troponina

G-Actina

Filamento Fino (actina)Filamento Fino (actina)

Tropomiosina

Complexo Troponina

G-Actina

Filamento Fino (actina)Filamento Fino (actina)

Actina

São os filamentos finos da banda I. São moléculas com forma globular G-actina As moléculas de G-actina polimerizam-se originando cadeias filamentosas F-actina.Dois filamentos de F-actina enrolam-se entre si formando uma estrutura espiral que constitui o filamento de actina.

Tropomiosina

Molécula filamentosa, delgada e longa. Constituída de 2 cadeias polipeptídicas em hélice, localizadas nos sulcos dos filamentos de actina, cada uma se estendendo ao longo de 7 G-actinas. Os filamentos de tropomiosina não são fixos na F-actina. Eles podem deslizar nos sulcos formados pelas G-actina, levando a sensíveis modificações na interação entre os filamentos de actina e miosina.

Troponina

Proteína com função reguladora na atividade contrátil.Composta de 3 subunidades polipeptídicas:TN-C: subunidade ligante de Ca2+.- carregada negativamente, com avidez por íons Ca2+;TN-I: subunidade inibitória.- apresenta sítio específico para ligação com a actina;- sua função é inibir a interação dos sítios ativos da actina com a miosinaTN-T: subunidade ligante de tropomiosina.

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

cabeçamiosina

actina tropomiosina troponina

estado contraestado contraíídodo

estado relaxadoestado relaxado

M I O F I L A M E N T O SM I O F I L A M E N T O S

cabeçamiosina

actina tropomiosina troponina

estado contraestado contraíídodo

estado relaxadoestado relaxado

M I O F I L A M E N T O SM I O F I L A M E N T O S

ATP é hidrolisado e a cabeça de miosina retorna a sua conformação de repouso.

ATP liga-se à miosina, fazendo a liberação da actina.

Ca2+Ca2+

Sítioativo

Tropomiosina

Actina

Troponina

Cabeça

Filamentode miosina Sarcômero em repouso Formação das pontes cruzadas

Actina

Miosina

Cabeça

Miosina

Actina

Ca2+Ca2+

Sítioativo

Tropomiosina

Actina

Troponina

Cabeça

Filamentode miosina Sarcômero em repouso Formação das pontes cruzadas

Actina

Miosina

Cabeça

Miosina

Actina

Miócito 0.1 mm

Núcleo Disco intercalar

Miócito 0.1 mm

Núcleo Disco intercalar

CaderinasCaderinas

Cateninas

Filamentos de actina

Junção gap

Desmossoma

Fáscia aderente

CaderinasCaderinas

Cateninas

Filamentos de actina

Junção gap

Desmossoma

Fáscia aderente

D ISC O IN TE R C A L A R

F Á SC IA A D E R E N TE

D E SM O SSO M A S

JU N Ç Ã O G A P (A berta)

D ISC O IN TE R C A L A R

F Á SC IA A D E R E N TE

D E SM O SSO M A S

JU N Ç Ã O G A P (A berta)

Cavéolo

Desminas atachadas aos corpúsculos densos

Relaxado

Contraído

Cavéolo

Desminas atachadas aos corpúsculos densos

Relaxado

Contraído

Músculo liso

Ausência de sarcômeros e túbulos transversos;Pequeno retículo endoplasmático (Ca2+ provém principalmente do fluido extracelular);Arranjo de fibras não organizado; Os filamentos de miosina não possuem orientação oposta; Filamentos atachados aos corpúsculos densos (similares aos discos Z)

Desmina (-actina)

Miosina

Actina

Corpúsculo denso

Desmina (-actina)

Miosina

Actina

Corpúsculo denso

Actina

Miosina

Actina

Miosina

D e s m in a

M io s in a

A c t in a

C o r p ú s c u lo d e n s o n a m e m b r a n a

C o r p ú s c u lo d e n s o

J u n ç ã o m e c â n ic a

J u n ç ã o e lé tr ic a(G A P )

D e s m in a

M io s in a

A c t in a

C o r p ú s c u lo d e n s o n a m e m b r a n a

C o r p ú s c u lo d e n s o

J u n ç ã o m e c â n ic a

J u n ç ã o e lé tr ic a(G A P )

Músculo liso não tem troponina ação do Ca2+ é diferente:

O Ca2+ intracelular se liga à calmodulina, formando o complexo Ca2+ -calmodulina (CaCM);

O CaCM se liga à outra proteína, chamada caldesmona (Cald), formando o complexo CaCM-Cald;

O complexo CaCM-Cald remove a tropomiosina dos sítios ativos da actina;CaCM também se liga à enzima miosina de cadeia leve-quinase (MLCK), que

fosforila a cabeça da miosina (miosina regulatória de cadeia leve) ligação acto-miosínica.

OBS: Na ausência do CaCM:

- MLCK não pode fosforilar a cabeça da miosina- o complexo CaCM-Cald não se forma não há formação de pontes cruzadas.

Ca2+Ca2+

Ca2+Ca2+

Ca2+Ca2+ Ca2+Ca2+

Ca

2+

Ca

2+

Ca2+Ca2+

CMCM

CaCaMCaCaM CaCM- MLCKCaCM- MLCK

MLCKMLCK

P

ATPATP ADPADP

IP3

IP3

Ca2+Ca2+

Ca2+Ca2+

Ca2+Ca2+ Ca2+Ca2+

Ca

2+

Ca

2+

Ca2+Ca2+

CMCM

CaCaMCaCaM CaCM- MLCKCaCM- MLCK

MLCKMLCK

P

ATPATP ADPADP

Ca2+Ca2+

Ca2+Ca2+

Ca2+Ca2+ Ca2+Ca2+

Ca

2+

Ca

2+

Ca2+Ca2+

CMCM

CaCaMCaCaM CaCM- MLCKCaCM- MLCK

MLCKMLCK

P

ATPATP ADPADP

IP3

IP3

Ca2+Ca2+ CaCMCaCM

MLCKMLCK

MLC fosfataseMLC fosfatase

Actina

Miosina

(desfosforilação)

(fosforilação)

(ativação)Ca2+Ca2+ CaCMCaCM

MLCKMLCK

MLC fosfataseMLC fosfatase

Actina

Miosina

(desfosforilação)

(fosforilação)

(ativação)

Músculos• Energia para a Contração Muscular:

– Fonte primária de energia: ATP (Respiração Celular ou Fermentação Láctica).

– Reposição imediata do ATP: Creatina-Fosfato ou CP.

– Reserva energética primária: Glicogênio (polissacarídeo de reserva animal encontrado nos músculos).

– Reserva energética secundária: Lipídios (Gorduras).

• Figura Superior: Metabolismo Energético da Contração Muscular.

• Figura à Esquerda: Estrutura do ATP.• Figura à Direita: Contração Muscular.

Músculos

• Propriedades da Contração Muscular:

– Limiar de Excitação: menor estímulo capaz de causar a contração muscular.

– Lei do “Tudo ou Nada”: toda fibra muscular atinge contração máxima quando estimulada.

– Tetanização ou Tetania: contração que persiste até o fim do estímulo ou até a fadiga.

– Somação: a intensidade da contração de um músculo depende da quantidade de fibras musculares estimuladas.