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Como as proteínas actina e miosina interagem para fazer a contração muscular?

A interação entre as proteínas actina e miosina é crucial para a contração muscular. Aqui está uma visão geral de como a actina e a miosina trabalham juntas para provocar a contração muscular:

1. Estrutura da Actina e Miosina:
Os filamentos de actina são estruturas proteicas finas e semelhantes a fios, presentes em grande número nas células musculares. As moléculas de miosina, por outro lado, são proteínas espessas e alongadas com cabeças globulares. Cada molécula de miosina possui duas cabeças que podem se ligar aos filamentos de actina.

2. Formação de Pontes Transversais:
Durante a contração muscular, as cabeças de miosina se estendem e se ligam a locais específicos nos filamentos de actina, formando pontes cruzadas. Essas pontes cruzadas são essenciais para gerar a força necessária para a contração muscular.

3. Hidrólise de ATP:
As cabeças de miosina contêm locais de ligação para trifosfato de adenosina (ATP), a moeda energética das células. Quando o ATP se liga à miosina, ele sofre hidrólise, decompondo-se em difosfato de adenosina (ADP) e fosfato inorgânico (Pi). Esta reação de hidrólise libera energia que impulsiona as mudanças conformacionais na cabeça da miosina.

4. Curso de força:
A energia liberada pela hidrólise do ATP causa uma mudança conformacional na cabeça da miosina, conhecida como golpe de força. Esse golpe de força puxa os filamentos de actina em direção ao centro do sarcômero, a unidade básica da contração muscular. Como resultado, os filamentos finos de actina deslizam pelos filamentos grossos de miosina, fazendo com que a fibra muscular encurte e gere força.

5. Regulação do Cálcio:
A interação entre actina e miosina é regulada por íons cálcio (Ca2+). Quando uma fibra muscular recebe um sinal do sistema nervoso, ela desencadeia a liberação de Ca2+ do retículo sarcoplasmático, o depósito interno de cálcio da célula. O Ca2+ liga-se a uma proteína chamada troponina, que está associada aos filamentos de actina.

6. Tropomiosina e Troponina:
Na ausência de Ca2+, outra proteína chamada tropomiosina bloqueia os locais de ligação nos filamentos de actina, evitando a formação de pontes cruzadas. No entanto, quando o Ca2+ se liga à troponina, causa uma alteração conformacional que afasta a tropomiosina dos locais de ligação, permitindo que as cabeças da miosina se liguem à actina e iniciem a contração.

A interação coordenada de actina e miosina, regulada por ATP e íons cálcio, permite que as fibras musculares sofram contração e relaxamento, resultando em movimento e em diversas funções fisiológicas do corpo.