Miofibrila
Miofibrila Definiție
O miofibrilă este o componentă a mușchiului scheletic animal. Miofibrilele sunt filamente lungi care se deplasează paralel unele cu altele pentru a forma fibrele musculare (mio). Miofibrilele, și miofibrele rezultate, pot avea o lungime de câțiva centimetri. Fibrele musculare sunt celule unice multinucleate care se combină pentru a forma mușchiul. Miofibrilele sunt alcătuite din subunități repetitive numite sarcomeri. Aceste sarcomere sunt responsabile de contracțiile musculare.
Structura miofibrilelor
Miofibrilele sunt alcătuite din două tipuri de filamente: filamente subțiri și filamente groase. Filamentele subțiri sunt compuse din șuvițe ale proteinei actina și ale unei proteine reglatoare încolăcite împreună, în timp ce filamentele groase sunt compuse din șuvițe ale proteinei miozina. Filamentele subțiri și groase formează straturi parțial suprapuse care sunt dispuse în unități funcționale numite sarcomeri. Din cauza modului în care sunt dispuse miofilamentele, miofibrila pare să aibă benzi întunecate și luminoase, ceea ce conferă mușchilor un aspect striat. Benzile întunecate sunt cunoscute sub numele de benzi A și sunt formate din filamente groase și câteva filamente subțiri. În centrul benzii A se află zona H, în care sunt prezente doar filamentele groase, și linia M, care conține enzimele implicate în metabolismul energetic. Benzile ușoare, cunoscute sub numele de benzi I, sunt regiunile care conțin doar filamente subțiri și se găsesc între benzile A. Benzile I sunt centrate pe o regiune cunoscută sub numele de linia Z, un disc alcătuit din proteina α-actinină care ancorează filamentele subțiri de actină și acționează ca o graniță între subunitățile sarcomerelor.
Funcția miofibrilelor
Miofibrilele sunt alcătuite din sarcomere, unitățile funcționale ale unui mușchi. Funcția miofibrilei este de a realiza contracția musculară prin intermediul modelului cu filament glisant. Atunci când mușchii sunt în repaus, există o suprapunere incompletă între filamentele subțiri și cele groase, unele zone conținând doar unul dintre cele două tipuri. Atunci când un mușchi se contractă, sarcomerele se scurtează în lungime datorită alunecării filamentelor groase și subțiri unul peste celălalt, ceea ce duce la o suprapunere mai mare între filamente și la o scurtare a zonei H și a benzii I. În timp ce lungimea sarcomerelor scade în timpul contracției musculare, lungimile miofilamentelor propriu-zise nu se modifică.
Mișcarea miofilamentelor este alimentată de hidroliza ATP în ADP și fosfat anorganic. În repaus, o moleculă de ATP este atașată de un cap globular de miozină de pe filamentul gros Pe măsură ce ATP-ul este hidrolizat, capul de miozină își schimbă conformația și formează un atașament cunoscut sub numele de punte încrucișată cu filamentul subțire. Atunci când moleculele de ADP și fosfat sunt eliberate, capul de miozină își schimbă din nou conformația și împinge filamentul subțire spre centrul sarcomerului. Atunci când o nouă moleculă de ATP se leagă de capul de miozină, capul revine la conformația sa inițială și eliberează filamentul subțire în noua sa poziție, mai aproape de linia M centrală. Ciclul se repetă apoi: noua moleculă de ATP este hidrolizată în ADP și fosfat anorganic, iar capul miozinei își schimbă conformația, ceea ce are ca rezultat împingerea filamentului subțire spre centrul sarcomerului. Fiecare filament gros conține câteva sute de capete de miozină care pot forma punți încrucișate cu filamentele subțiri de aproximativ cinci ori pe secundă. Contracțiile continue ale miofibrilelor au ca rezultat o contracție musculară.
Contracțiile musculare sunt alimentate de ATP. Deoarece fibra musculară în sine nu stochează decât o cantitate foarte mică de ATP, energia provine din alți doi compuși depozitați în mușchi: fosfatul de creatină și glicogenul. ATP-ul stocat într-o fibră musculară și ATP-ul care poate fi format de fosfatul de creatină sunt utilizate pentru explozii de energie pe termen scurt; acestea pot furniza energie timp de până la aproximativ 15 secunde. Glicogenul poate furniza o sursă de energie pe termen lung, deoarece glicogenul se descompune în glucoză, care este apoi transformată în ATP prin glicoliză și respirație aerobă.
Această figură descrie un sarcomer, o unitate din cadrul unei miofibrile. Ea arată filamentele subțiri de actină și filamentele groase de miozină, precum și modul în care pozițiile lor se schimbă pe măsură ce un mușchi se contractă.
Quiz
1. Câte tipuri de miofilamente se găsesc într-o miofibrilă?
A. 1
B. 2
C. 4
D. niciunul
2. Ce structură acționează ca o graniță între sarcomeri?
A. Banda A
B. Zona H
C. Linia M
D. Linia Z
3. Care este cea mai bună sursă de energie pe termen lung pentru contracția musculară?
A. ATP
B. amidonul
C. glicogenul
D. fosfatul de creatină
.