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Hoja de trabajo generada de material de la web para alumnos de educación media,
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Teoría de los filamentos deslizantes Hoja de trabajo creada por Gustavo Toledo Contreras, para ser usada por alumnos del San Fernando College o de cualquier otro colegio. • Entender el mecanismo molecular envuelto en la contracción muscular • Entender la contracción muscular a nivel del sarcómero y del músculo entero. • Aclarar las principales etapas de la contracción muscular. • Aclarar el papel de los miofilamentos de actina y miosina. • Entender el papel del ATP en la contracción muscular. • Entender cómo los cambios conformacionales de la miosina permiten el deslizamiento de los
miofilamentos La locomoción está habilitada por la contracción de los músculos esqueléticos. Un músculo
esquelético se compone de paquetes, con cada paquete compuesto por una colección de células musculares llamadas fibras musculares. Cada una de estas fibras resulta de una sucesión de unidades estructurales llamadas sarcómeros. El sarcómero es la unidad estructural y funcional del músculo. La comprensión de la contracción a nivel del sarcómero nos permite comprender mejor la contracción a nivel de todo el músculo. Por esta razón, la comprensión de la contracción muscular se logra a través de conocimiento de las finas estructuras de las fibras musculares. A nivel de la fibra muscular: La observación de una fibra muscular bajo un microscopio óptico muestra unas estriaciones transversales. Estas estriaciones corresponden a una alternancia de bandas cuyos colores son claros y oscuros. Las claras se denominan Bandas I y las oscuras se conocen como Bandas A. Durante una contracción, se observa una disminución de las bandas claras, mientras que las bandas oscuras siguen estando, en general sin cambios. Las fibras musculares se acortan durante la contracción de un músculo. A nivel del sarcómero: Una fibra muscular lleva en su citoplasma (también conocido como sarcoplasma) miofibrillas organizados en sarcómeros. Un sarcómero se compone de dos miofilamentos de proteínas delgadas y gruesas, llamadas, respectivamente, miofilamentos de actina y miofilamentos de
miosina. Dos sarcómeros adyacentes están unidos por una línea Z. Durante la contracción muscular, se observa a las líneas Z acercarse una a la otra. Los sarcómeros se acortan durante la contracción muscular.
A nivel molecular: Un miofilamento de miosina se compone de una cola y dos cabezas globulares. Las cabezas de la miosina están fuertemente atraídas por la actina y ATP y sus derivados, ADP y Pi (fosfato inorgánico) El modo de acción del sarcómero sigue el siguiente ciclo:
1. El ADP y Pi se unen a las cabezas de miosina. Esta asociación permite una vinculación estrecha con la actina a través de la formación transversal de puentes moleculares llamados puentes cruzados.
2. Luego, la liberación de ADP y Pi inducen a un cambio en la conformación de las cabezas. Esto hace que se doblen las cabezas, causando el deslizamiento de los miofilamentos.
3. La fijación de una molécula de ATP induce la eliminación de los puentes cruzados. Las cabezas de miosina se separan de la actina.
4. La actividad ATPasa de las cabezas de miosina provoca la hidrólisis de ATP, para formar ADP y Pi. Esta hidrólisis va acompañada por otro cambio en la conformación de las cabezas de miosina, que les permite de nuevo unirse a la actina.
Un nuevo ciclo comienza de este modo.
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