Miofibrilla
Definición de Miofibrilla
Una miofibrilla es un componente del músculo esquelético animal. Las miofibrillas son filamentos largos que corren paralelos entre sí para formar fibras musculares (mio). Las miofibrillas, y las miofibras resultantes, pueden tener varios centímetros de longitud. Las fibras musculares son células individuales multinucleadas que se combinan para formar el músculo. Las miofibrillas están formadas por subunidades repetitivas denominadas sarcómeros. Estos sarcómeros son los responsables de las contracciones musculares.
Estructura de las miofibrillas
Las miofibrillas están formadas por dos tipos de filamentos: filamentos finos y filamentos gruesos. Los filamentos finos están compuestos por hebras de la proteína actina y una proteína reguladora enrolladas entre sí, mientras que los filamentos gruesos están compuestos por hebras de la proteína miosina. Los filamentos finos y gruesos forman capas parcialmente superpuestas que se disponen en unidades funcionales denominadas sarcómeros. Debido a la disposición de los miofilamentos, la miofibrilla parece tener bandas oscuras y claras, lo que da a los músculos un aspecto estriado. Las bandas oscuras se conocen como bandas A, y están formadas por filamentos gruesos y algunos filamentos finos. En el centro de la banda A se encuentra la zona H, en la que sólo hay filamentos gruesos, y la línea M, que contiene las enzimas que intervienen en el metabolismo energético. Las bandas ligeras, conocidas como bandas I, son las regiones que contienen sólo filamentos finos, y se encuentran entre las bandas A. Las bandas I están centradas en una región conocida como línea Z, un disco formado por la proteína α-actinina que ancla los filamentos finos de actina y actúa como límite entre las subunidades del sarcómero.
Función de la miofibrilla
Las miofibrillas están formadas por sarcómeros, las unidades funcionales de un músculo. La función de la miofibrilla es realizar la contracción muscular a través del modelo de filamentos deslizantes. Cuando los músculos están en reposo, existe un solapamiento incompleto entre los filamentos finos y gruesos, y algunas zonas sólo contienen uno de los dos tipos. Cuando un músculo se contrae, los sarcómeros se acortan debido a que los filamentos finos y gruesos se deslizan unos sobre otros, lo que provoca un mayor solapamiento entre los filamentos y un acortamiento de la zona H y la banda I. Mientras que la longitud del sarcómero disminuye durante la contracción muscular, las longitudes de los propios miofilamentos no cambian.
El movimiento de los miofilamentos es impulsado por la hidrólisis del ATP en ADP y fosfato inorgánico. En reposo, una molécula de ATP está unida a una cabeza globular de miosina en el filamento grueso A medida que se hidroliza el ATP, la cabeza de miosina cambia de conformación y forma una unión conocida como puente cruzado con el filamento fino. Cuando se liberan las moléculas de ADP y fosfato, la cabeza de miosina vuelve a cambiar de conformación y empuja el filamento delgado hacia el centro del sarcómero. Cuando una nueva molécula de ATP se une a la cabeza de miosina, ésta vuelve a su conformación inicial y libera el filamento delgado en su nueva posición, más cerca de la línea M central. El ciclo se repite entonces: la nueva molécula de ATP se hidroliza en ADP y fosfato inorgánico, y la cabeza de miosina cambia de conformación, con lo que el filamento delgado es empujado hacia el centro del sarcómero. Cada filamento grueso contiene varios cientos de cabezas de miosina que pueden formar puentes cruzados con los filamentos finos unas cinco veces por segundo. Las continuas contracciones de las miofibrillas dan lugar a una contracción muscular.
Las contracciones musculares son impulsadas por el ATP. Como la propia fibra muscular sólo almacena una cantidad muy pequeña de ATP, la energía procede de otros dos compuestos almacenados en los músculos: el fosfato de creatina y el glucógeno. El ATP almacenado en una fibra muscular, y el ATP que puede formar el fosfato de creatina, se utilizan para ráfagas de energía a corto plazo; pueden proporcionar energía hasta unos 15 segundos. El glucógeno puede proporcionar una fuente de energía a largo plazo, ya que se descompone en glucosa, que luego se convierte en ATP a través de la glucólisis y la respiración aeróbica.
Esta figura representa un sarcómero, una unidad dentro de una miofibrilla. Muestra los filamentos finos de actina y los filamentos gruesos de miosina, y cómo sus posiciones cambian a medida que un músculo se contrae.
Cuestionario
1. ¿Cuántos tipos de miofilamentos se encuentran en una miofibrilla?
A. 1
B. 2
C. 4
D. ninguno
2. ¿Qué estructura actúa como límite entre los sarcómeros?
A. Banda A
B. Zona H
C. Línea M
D. Línea Z
3. ¿Cuál es la mejor fuente de energía a largo plazo para la contracción muscular?
A. ATP
B. almidón
C. glucógeno
D. fosfato de creatina