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Como os músculos se contraem e relaxam?

Os músculos contraem e relaxam através de um processo complexo que envolve a interação de diversas proteínas, principalmente actina e miosina. Aqui está uma visão geral simplificada do processo:

1. Estimulação :O processo começa quando um impulso nervoso atinge o músculo, desencadeando a liberação de íons cálcio (Ca2+) de estruturas especializadas chamadas retículo sarcoplasmático.

2. Ligação de cálcio :Os íons cálcio se ligam a receptores específicos na superfície dos miofilamentos, que são filamentos finos feitos de actina e outras proteínas.

3. Ativação da Cabeça de Miosina :A ligação dos íons cálcio causa uma mudança conformacional na cabeça da miosina, que contém um domínio globular conhecido como grupo da cabeça da miosina. Esta alteração expõe os locais de ligação na cabeça da miosina, permitindo-lhe interagir com os filamentos de actina.

4. Formação de pontes cruzadas :A cabeça da miosina se liga a um local específico do filamento de actina, formando uma ponte cruzada entre os filamentos grosso (miosina) e fino (actina). O ATP, a molécula de energia da célula, liga-se à cabeça da miosina.

5. Curso de força :A hidrólise do ATP fornece energia para o "golpe de força", onde a cabeça da miosina sofre uma mudança conformacional, puxando o filamento de actina em direção ao centro do sarcômero (a unidade repetitiva do músculo). Esse movimento deslizante dos filamentos de actina é o que causa a contração muscular.

6. Descolamento de Miosina :Após o golpe de força, a cabeça da miosina se desprende do filamento de actina e retorna à sua conformação original.

7. Relaxamento :O relaxamento ocorre quando os íons de cálcio são bombeados de volta para o retículo sarcoplasmático, diminuindo a concentração de cálcio nas fibras musculares. Isso faz com que as cabeças da miosina se separem dos filamentos de actina, permitindo que deslizem de volta às suas posições iniciais. A fibra muscular relaxa e o ciclo pode se repetir ao receber um novo impulso nervoso.

Esta sequência de eventos, envolvendo formação de pontes cruzadas, golpes de força e descolamento, continua até que a contração muscular pare. A frequência desses ciclos determina a força e a duração da contração muscular.