UMA sarcômero ou sarcômero é a unidade funcional fundamental do músculo esquelético, isto é, do músculo esquelético e cardíaco. O músculo esquelético é o tipo de músculo usado no movimento voluntário e o músculo cardíaco é o músculo que faz parte do coração..
Dizer que o sarcômero é a unidade funcional significa que todos os componentes necessários para a contração estão contidos em cada sarcômero. Na verdade, o músculo esquelético é composto de milhões de minúsculos sarcômeros que encurtam, individualmente, a cada contração muscular..
Aqui está o objetivo principal do sarcômero. Os sarcômeros são capazes de iniciar grandes movimentos ao se contrair em uníssono. Sua estrutura única permite que essas pequenas unidades coordenem as contrações musculares.
Na verdade, as propriedades contráteis dos músculos são uma característica definidora dos animais, uma vez que o movimento dos animais é notavelmente suave e complexo. A locomoção requer uma mudança no comprimento do músculo à medida que o músculo flexiona, exigindo uma estrutura molecular que permita o encurtamento do músculo..
Se o tecido muscular esquelético for examinado de perto, uma aparência listrada chamada estriação é observada. Essas "listras" representam um padrão de bandas alternadas, claras e escuras, correspondendo a diferentes filamentos de proteínas. Ou seja, essas listras são feitas de fibras de proteína entrelaçadas que compõem cada sarcômero..
As fibras musculares são compostas por centenas a milhares de organelas contráteis chamadas miofibrilas; Essas miofibrilas são organizadas em paralelo para formar o tecido muscular. No entanto, as próprias miofibrilas são essencialmente polímeros, ou seja, unidades repetitivas de sarcômeros..
As miofibrilas são estruturas longas e fibrosas e são feitas de dois tipos de filamentos de proteínas empilhados um sobre o outro..
A miosina é uma fibra espessa com cabeça globular e a actina é um filamento mais fino que interage com a miosina durante o processo de contração muscular..
Uma determinada miofibrila contém aproximadamente 10.000 sarcômeros, cada um dos quais com aproximadamente 3 mícrons de comprimento. Embora cada sarcômero seja pequeno, vários sarcômeros agregados abrangem o comprimento da fibra muscular.
Cada sarcômero consiste em feixes grossos e finos das proteínas mencionadas acima, que juntas são chamadas de miofilamentos..
Ao ampliar uma porção dos miofilamentos, as moléculas que os compõem podem ser identificadas. Os filamentos grossos são feitos de miosina, enquanto os filamentos finos são feitos de actina.
A actina e a miosina são proteínas contráteis que causam encurtamento muscular quando interagem uma com a outra. Além disso, os filamentos finos contêm outras proteínas com função reguladora chamadas troponina e tropomiosina, que regulam a interação entre as proteínas contráteis..
A principal função do sarcômero é permitir que uma célula muscular se contraia. Para fazer isso, o sarcômero deve ser encurtado em resposta a um impulso nervoso..
Os filamentos grossos e finos não encurtam, mas ao invés disso deslizam um ao redor do outro, fazendo com que o sarcômero encurte enquanto os filamentos permanecem do mesmo comprimento. Esse processo é conhecido como modelo de filamento deslizante de contração muscular..
O deslizamento do filamento gera tensão muscular, que é sem dúvida a principal contribuição do sarcômero. Essa ação dá aos músculos sua força física..
Uma rápida analogia disso é a maneira como uma longa escada pode ser estendida ou dobrada dependendo de nossas necessidades, sem encurtar fisicamente suas partes de metal..
Felizmente, pesquisas recentes oferecem uma boa ideia de como esse lapso funciona. A teoria do filamento deslizante foi modificada para incluir como a miosina é capaz de puxar a actina para encurtar o comprimento do sarcômero..
Nesta teoria, a cabeça globular da 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 S1 pode ser a chave para entender como a miosina é capaz de "caminhar" ao longo dos filamentos de actina. Isso é obtido por ciclos de ligação, contração e liberação final do fragmento S1 da miosina..
Quando a miosina e a actina se unem, elas formam extensões chamadas "pontes cruzadas". Essas pontes cruzadas podem ser formadas e quebradas na presença (ou ausência) de ATP, que é a molécula energética que torna possível a contração..
Quando o ATP se liga ao filamento de actina, ele o move para uma posição que expõe seu local de ligação à miosina. Isso permite que a cabeça globular da miosina se ligue a esse local para formar a ponte cruzada..
Essa ligação faz com que o grupo fosfato do ATP se dissocie e, assim, a miosina comece sua função. A miosina então entra em um estado de baixa energia, onde o sarcômero pode ser encurtado..
Para quebrar a ponte cruzada e permitir que a miosina se ligue à actina novamente no próximo ciclo, a ligação de outra molécula de ATP à miosina é necessária. Ou seja, a molécula de ATP é necessária tanto para a contração quanto para o relaxamento..
Cortes histológicos do músculo mostram as características anatômicas dos sarcômeros. Os filamentos grossos, compostos de miosina, são visíveis e são representados como a banda A de um sarcômero.
Os filamentos finos, compostos de actina, ligam-se a uma proteína no disco Z (ou linha Z) chamada alfa-actinina, e estão presentes em todo o comprimento da banda I e uma parte da banda A.
A região onde os filamentos grossos e finos se sobrepõem tem uma aparência densa, pois há pouco espaço entre os filamentos. Esta área onde os filamentos finos e grossos se sobrepõem é muito importante para a contração muscular, pois é o local onde o movimento do filamento começa..
Os filamentos finos não se estendem totalmente nas bandas A, deixando uma região central da banda A que contém apenas filamentos grossos. Esta região central da banda A parece ligeiramente mais clara do que o resto da banda A e é chamada de zona H.
O centro da zona H tem uma linha vertical chamada linha M, onde as proteínas acessórias mantêm os filamentos grossos juntos..
Os principais componentes da histologia de um sarcômero são resumidos a seguir:
Zona de filamento espesso, composta por proteínas de miosina.
Zona central da banda A, sem sobreposição de proteínas de actina quando o músculo está relaxado.
Zona de filamento fino, composta por proteínas actinas (sem miosina).
Eles são os limites entre os sarcômeros adjacentes, formados por proteínas de ligação à actina perpendiculares ao sarcômero..
Zona central formada por proteínas acessórias. Eles estão localizados no centro do filamento de miosina espesso, perpendicular ao sarcômero.
Como mencionado anteriormente, a contração ocorre quando filamentos grossos deslizam ao longo de filamentos finos em rápida sucessão para encurtar as miofibrilas. No entanto, uma distinção crucial a lembrar é que os próprios miofilamentos não se contraem; é a ação deslizante que lhes dá o poder de encurtar ou alongar.
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