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Sarcômero

Sarcômero definição

Um sarcômero é a unidade funcional do músculo estriado. Isto significa que é a unidade mais básica que compõe o nosso músculo esquelético. Músculo esquelético é o tipo de músculo que inicia todo o nosso movimento voluntário. Aqui reside o principal propósito do sarcomere. Os sarcomas são capazes de iniciar um movimento grande e abrangente, contraindo-se em uníssono. A sua estrutura única permite que estas pequenas unidades coordenem as contracções musculares.

fibra do músculo esquelético
A imagem mostra fibra do músculo esquelético.de facto, as propriedades contrácteis do músculo são uma característica definidora dos animais. O movimento dos animais é notavelmente suave e complexo. O movimento dexteroso requer uma mudança no comprimento muscular como a flexão muscular. Isto requer uma estrutura molecular que pode encurtar junto com o músculo encurtador. Tais requisitos são encontrados no sarcômero.

após uma inspecção mais atenta, o tecido muscular esquelético exibe uma aparência listrada, chamada estriação. Estas “listras” são dadas por um padrão de bandas claras e escuras alternadas correspondentes a diferentes filamentos de proteínas. Estas listras são formadas pelas fibras entrelaçadas que compõem cada sarcoma. Fibras tubulares chamadas miofibrils são os componentes básicos que formam o tecido muscular. No entanto, myofibrils em si são essencialmente polímeros, ou unidades repetitivas, de sarcoma. Myofibrils são fibrosos e longos, e feitos de dois tipos de filamento de proteína que se empilham em cima um do 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 flectimos.

músculo esquelético
representado é uma ilustração básica dos componentes subjacentes do músculo esquelético, até o sarcoma.

estrutura Sarcomérica

quando visto sob um microscópio, fibras musculares de comprimento variado são organizadas em um padrão empilhado. As cadeias de miofibril, assim actina e miosina, formam feixes de filamentos dispostos paralelamente. Quando um músculo do nosso corpo contrai, entende-se que a forma como isto acontece segue a teoria do filamento deslizante. Esta teoria prevê que um músculo contrai quando filamentos são permitidos deslizar uns contra os outros. Esta interação, então, é capaz de produzir força contractil. No entanto, a razão pela qual a estrutura sarcomérica é tão crucial nesta teoria é que um músculo precisa encurtar fisicamente. Assim, há uma necessidade de uma unidade que é capaz de compensar o alongamento ou encurtamento de um músculo flexivo.a teoria do filamento deslizante foi postulada pela primeira vez por cientistas que usaram microscopia de alta resolução e manchas de filamento para observar filamentos de miosina e actina em ação em vários estágios de contração. Eles foram capazes de visualizar o alongamento físico do sarcoma em seu estado relaxado, e o encurtamento em seu estado contratado. Suas observações levaram à descoberta de zonas de sarcoma.

Sarcomere
a figura mostra a estrutura de um sarcoma. (Cada zona está etiquetada).

eles observaram pela primeira vez que as mudanças dinâmicas que estavam ocorrendo estavam sempre acontecendo nos mesmos pontos, ou zonas. Eles notaram que uma zona de sarcoma repetido, mais tarde chamado de “a band”, manteve um comprimento constante durante a contração. A banda A tem um maior teor de filamento de miosina espessa, como esperado pela rigidez da área. A banda A é a área no centro do sarcômero onde filamentos grossos e finos se sobrepõem. Isto deu aos pesquisadores uma ideia da localização central de myosin. Dentro da banda A está a zona H, que é a área composta apenas de espessa miosina. Essencialmente, a banda A pode ser pensado para incluir “todos” da miosina incluindo a miosina entrelaçada com actina em sua cabeça bulbosa. Localizado em cada extremidade do comprimento do sarcomere é a banda I. As bandas I são as duas regiões que contêm exclusivamente filamento fino. Uma maneira rápida de lembrar isso é que a banda I tem filamentos “finos, actIn”. Os filamentos grossos estão localizados não muito longe do local da banda I; mas em ambos os lados, suas margens delimitam onde os filamentos grossos terminam. Da mesma forma, as linhas Z ou discos que dão aos sarcomas uma aparência listrada sob um microscópio de luz realmente delineiam as regiões entre sarcomas adjacentes. A linha M, ou divisão média, é encontrada no meio das linhas Z e contém um terceiro filamento menos importante chamado myomesin.

Filament mental atalho:

  • I é uma letra fina, contém apenas filamentos finos.H é uma letra mais larga, contém apenas filamentos grossos.tal como mencionado anteriormente, a contracção ocorre quando os filamentos espessos deslizam ao longo dos filamentos finos em rápida sucessão para encurtar as miofibrilhas. No entanto, uma distinção crucial a recordar é que os próprios miofilamentos não contraem. É a ação deslizante que lhes dá o poder de encurtar ou alongar.

    função Sarcomere

    o deslizamento do filamento gera tensão muscular, o que é sem dúvida a principal contribuição do sarcomere. Esta acção dá aos músculos a sua força física. Uma analogia rápida disto é a maneira como uma escada longa pode ser estendida ou dobrada dependendo de nossas necessidades para ela, sem encurtar fisicamente suas partes metálicas.felizmente, pesquisas recentes dão-nos uma boa ideia de como este deslizamento funciona. A teoria do filamento deslizante foi modificada para incluir como a miosina é capaz de puxar a actina para encurtar o comprimento do sarcoma. Nesta teoria, a cabeça globular de miosina está localizada perto da actina em uma área chamada região S1. Esta 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 “caminhar” ao longo do comprimento dos filamentos de actina. Isto é conseguido por Ciclismo de miosina-actina. Esta é a ligação do fragmento de miosina S1, sua contração, e sua eventual liberação.

    quando a miosina e a actina se ligam, formam extensões chamadas de “pontes cruzadas”.”Estas pontes podem formar-se e romper com a presença (ou ausência) de ATP. ATP torna possível a contração S1. Quando o ATP se liga ao filamento de actina, move-o para uma posição que expõe o seu local de ligação à miosina. Isto permite que a cabeça globular de myosin se ligue a este site para formar a ponte. Esta ligação faz com que o grupo fosfato do ATP se dissocie, e assim a miosina inicia o seu curso de energia. A miosina entra, assim, num estado energético mais baixo, onde o sarcoma pode encurtar. Além disso, a ATP deve ligar a miosina para quebrar a ponte, e permitir que a miosina volte a ligar a actina e inicie o próximo espasmo.

    Quiz

    1. Que zona do sarcoma mantém um comprimento constante durante a contracção?
    A. Z lines
    B. A band
    C. I band
    D. S zone

    resposta à Pergunta # 1
    B está correta. A banda A é a região do sarcoma que é em grande parte composto de miosina, e mantém o mesmo comprimento durante a contração muscular. No entanto, é importante lembrar que os próprios filamentos nunca encurtam.

    2. Qual dos seguintes contém apenas filamento de actina?
    A. A band
    B. H band
    C. I band
    D. Z line

    resposta à Pergunta #2
    C está correto. Como mencionado acima, a banda I inclui apenas filamentos “finos”. A actina, neste caso, é o filamento fino designado dentro dos sarcomas/tecido muscular.

    3. Qual dos seguintes contém apenas filamento de miosina?
    a. A band
    B. H band
    C. I band
    D. Z line

    resposta à Pergunta #3
    B é correto. A banda H contém apenas filamentos grossos. Miosina é o filamento espesso designado, e o filamento que faz a ligação durante sarcomere e, portanto, a contração muscular.

    • Krans, Jacob et al. (2010). “The sliding filament theory of muscle contraction.”Educação Sobre A Natureza 3. 3(9):66.
    • MH Educação (2017). “Animation: Sarcomere Contraction.”Human Anatomy: Mckinley O’Loughlin.”Retrieved on 2017-6-16 from http://www.macroevolution.net/sarcomere.html

    • Boundless (2017). “ATP e contração muscular.”Boundless: The Muscle System. Retrieved on 2017-6-15 from https://www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biology-textbook/the-musculoskeletal-system-38/muscle-contraction-and-locomotion-218/atp-and-muscle-contraction-826-12069/

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