Composicin qumica del msculo

El msculoLas caractersticas funcionalesCapacidad de contraccin que confiere al organismo en su conjunto, o a cada uno de los rganos y sistemas la posibilidad de realizar movimientos.Importancia:Representa alrededor del 40% del peso corporal, contener ms de un tercio de sus protenas y ser responsable de casi la mitad de la actividad metablica del organismo en reposo.La unidad anatmica del tejido muscular:Clula o fibra muscular.

Unidad motora:

motoneurona alfafibras musculares

Msculo esqueltico - Estructura

Estructura del msculo

TradaAcoplamiento excitacin contraccin

Mecnica muscularContraccin Sumacin Ttanos

Tipos de fibras muscularesFibras Lisas.Presentan una fina estriacin longitudinal y carecen de estras transversales. Tienen un solo ncleo en posicin central. Su regulacin es independiente de la voluntad y est controlada por el sistema nervioso vegetativo.Fibras cardacas.Presentan estriaciones longitudinales y transversales imperfectas. Pueden bifurcarse en sus extremos y tienen un solo ncleo en posicin central. Su regulacin es independiente de la voluntad y es controlada por el sistema nervioso vegetativo.

Fibras esquelticas.Presentan estriaciones longitudinales y transversales. Tienen muchos ncleos dispuestos perifricamente pudiendo considerarse un sincitio cuyo origen es la fusin de mioblastos. Su regulacin puede ser voluntaria y est controlada por el sistema nervioso somtico.

Tipos de fibra muscular

Estructura de la Fibra MuscularEl msculo esqueltico se disocia en un conjunto de elementos (fibras musculares) que son las unidades anatmicas del tejido. Las fibras musculares pueden presentar dimensiones variables: longitud entre 0.1 - 10 cm y dimetro entre 10-100 micras.En la estructura de una fibra muscular se pueden distinguir el sarcolema, el sarcoplasma, las miofibrillas y los ncleos.

Estructura de la Fibra MuscularEl Sarcolema o membrana muscular.Formado por la membrana celular tpica (plasmalema) y una lmina basal externa formada por glucoprotenas.

Estructura de la Fibra MuscularEl Sarcoplasma.Difiere nica/ del de otras clulas por la presencia en l de una protena con capacidad de fijar el O2 transportado por la sangre (mioglobina) y que confiere a la fibra su caracterstica coloracin roja. La fibra muscular, adems, tiene capacidad de almacenar hidratos de carbono en forma de glucgeno.Dada su alta capacidad metablica, todos los orgnulos citoplasmticos estn muy desarrollados:

Estructura de la Fibra MuscularLas Miofibrillas.Son unas finas estructuras cilndricas (1 micra de dimetro) de naturaleza proteica y son los elementos responsables de la contraccin muscular.Estn dispuestas paralelamente al eje longitudinal de la fibra, a la cual recorren de punta a punta, unindose finalmente al sarcolema.Los Ncleos.Son abundantes, pueden contarse por centenares en cada fibra, y se sitan inmediatamente por debajo del sarcolema.

Estructura de la Fibra Muscular

Tipos de Fibras Musculares EsquelticasExisten dos tipos de fibras musculares esquelticas :Fibras musculares tipo I, denominadas tambin rojas o de contraccin lentaFibras musculares tipo II, llamadas tambin blancas o de contraccin rpida.

Fibras del tipo IFibras rojas o de contraccin lenta. Se caracterizan por un nmero reducido de miofibrillas que se agrupan en determinadas zonas, denominadas campos de Cohnheim.El sarcoplasma es muy abundante y contiene una elevada cantidad de mioglobina ( lo que le da un color rojo muy intenso), de mitocondrias y de gotas lipdicas.La abundancia de mitocondrias y la capacidad de almacenamiento de oxgeno que le confiere la mioglobina, determinan que la energa necesaria para sus procesos se obtenga fundamental/ por va aerobia, mediante el ciclo de Krebs.

Fibras del tipo IIBlancas o de contraccin rpida. Se caracterizan por la abundancia de miofibrillas que ocupan la casi totalidad del sarcoplasma.El sarcoplasma es muy escaso y tambin su contenido en mioglobina y en mitocondrias. Presenta un almacenamiento de carbohidratos en forma de glucgeno. Se pueden distinguir dos subtipos: Fibras II-A que obtienen la energa a partir tanto de la va aerobia como de la va anaerobia mediante gluclisisFibras II-B en que slo existe prcticamente la via anaerobia. En este segundo caso, tanto las mitocondrias como la mioglobina son muy escasas.

Diferencias entre fibra blanca y fibra roja

Detalle de fibra muscular tipo I y tipo II

Protenas

Cada especie animal, cada tejido tiene sus propias protenas caractersticas, la mayor parte de las cuales son materias consecutivas de los tejidos blandos del organismo , y otras desempean su misin actuando como enzimas, que catalizan todos los procesos bioqumicos.

Clasificacin de las Protenas Las protenas del msculo se pueden clasificar de acuerdo a su localizacin.

Protenas Miofibrilares Protenas del Citoesqueleto Protenas Sarcoplsmicas Protenas Reguladoras Menores

Protenas Miofibrilares Es la mayor protena miofibrilar. Consta de dos grandes polipptidos denominado cadenas pesadas, c/u con peso molecular de unos 200 Kilodaltons y pequeas subunidades llamadas cadenas ligeras con un peso entre 16 y 30 kilodaltons. El peso molecular de la miosina nativa es de alrededor de 480 Kilodaltons.Clases de cadena ligera: Cadena ligera alcalina: puede extraerse de la molcula miosina en condiciones alcalinas.Cadena ligera DTNB: puede extraerse de la molcula por medio del acido 5,5 diotiobis 2-nitrobenzoico.

La Miosina

Protenas de los filamentos contrctiles

Protenas de los filamentos contrctiles

Protena globular constituida por una cadena polipeptdica simple que une una molcula de nucletido (ATP o ADP) y un catin divalente (calcio o magnesio) por monmero.Los filamentos delgados estn formados principalmente por molculas de actina (500-600 monmeros), que presentan dos formas: Globular (actina G), con un peso molecular aproximado de 50000.La Actina

La actina es portadora de una molcula de ATP que es desdoblada por la miosina, transformando la energa qumica en mecnica.

Tiene un valor biolgico alto porque contiene triptfano y cistina. En la actina se halla un aminocido, La 3- metil-histidina, que no se encuentra en ninguna otra protena.

La tropomiosina es una molcula -helicoidal de aproximadamente 41m de longitudSe coloca en los surcos que forman al enrollarse las dos F-actininas, estabilizando el filamento delgado pudiendo ocupar dos posiciones alternativas, esta traslocacin de las cadenas de tropomiosina es esencial para la regulacin de la contraccin por calcio.Destaca su ausencia de prolina y triptofano.Las propiedades funcionales de la tropomiosina radica en su unin estequiomtrica con la actina y en su unin a la troponinaTropomiosina

Enrollamiento de la tropomiosina

Es importante en la relajacin -contraccin muscular. Esta formada por tres fracciones, la troponina T, la troponina C (secuestrante de iones calcio) y la troponina Al iniciar la contraccin se libera una cantidad importante de iones calcio que son atrapados por la troponina C, que aumenta su avidez por las otras dos fracciones de troponina, dejando libre la actina para formar complejo con la miosina.troponina

Son protenas que regulan el estado fsico de la actina. Se conocen 4 tipos: -actinina, -actinina, -actinina y euactinina.La actinina es un componente minoritario de las miofibrillas, correspondiendo al 0,4% del nivel de actina. Se localiza en el extremo libre de los filamentos de actina de cada sarcmero, presumiblemente para prevenir la unin a otro filamento de actina.

actininas

Representan una clase de protenas que desempean un papel estructural en la arquitectura de la miofibrilla y de la clula muscular.Se cree que estas protenas dan continuidad mecnica a lo largo de la miofibrilla que en ltima instancia son quienes proporcionan la elasticidad a la fibra. Las ms importantes son la conectina o titina, la desmina o esqueletina y la protena Z.Protenas del citoesqueleto

Las protenas de la clula muscular que no se hayan asociadas al aparato contrctil constituye el grupo de las protenas sarcoplsmicas.

Incluye muchas enzimas solubles involucradas en el metabolismo anaerobio, los enzimas mitocondriales del ciclo de los cidos tricarboxilicos y los de la cadena transportadora de electrones.

PROTEINAS SARCOPLASMICAS

Es el pigmento responsable del color rojo de la carne, consta de una protena compuesta por 150 aminoacidos, , la globina y el grupo prosttico Hemo, y sirve como deposito o transportador de oxgeno en el msculo vivo. EL oxgeno que llega al msculo con la mioglobina difunde desde los capilares a la fibra muscular, donde es unido a la mioglobina para su posterior uso en el metabolismo anaerobio. La cantidad de mioglobina presente en el msculo depende del tipo de fibra. Las fibras tipo II son ricas en enzimas glicolticos pero pobres en metabolismo anaerobio y contiene poca mioglobina, las del tipo I contienen muchas mitocondrias, lo que supone una alta demanda de oxgeno y son ricas en mioglobina.

mioglobina

La mioglobina se presenta en tres formas diferentes: Mioglobina Fe2+: es el almacn de O en el msculo color rojo prpura.Mioglobina oxigenada: color rojo brillante.Mioglobina Fe 3+: color rojo pardo (metamioglobina)En las carnes frescas los tres pigmentos coexisten. Modelo de dominios helicoidales en la mioglobina.

LA HEMOGLOBINA: La hemoglobina es la protena transportadora de oxigeno localizada en los eritrocitos cuya misin principal es la de trasportar oxigeno a todas las clulas y eliminar el CO2 que resulta del metabolismo aerobio. Posee un peso molecular de 68 Kilodaltons de 4 subunidades

PROTEINASAS DEL MSCULOLas proteinasas del msculo se clasifican en tres grupos segn su pH optimo. Hay proteasas alcalinas y neutras que parecen ser enzimas solubles libres en el plasma y hay proteasas acidas o catepsinas encontradas en el interior de los lisosomas.

ProteasaLocalizacinPeso molecularpH optimoProteasa alcalina8,5-9,0Proteasa alacalina muscular MAP22,0009,5-10,5Sern proteasasMastocitos22,000-24,0008,0-9,0Enzima hidrolitico de la miosina(serin proteasa)26,000-27,0008,4-9,0Proteasa neutra activada por el calcio (CAF,CANF)CitoplasmaMofibrilla80,00080,000+30,0007,0-7,5Catepsina ALisosomas5-5,4Catepsina BLisosomas24,000-27,0005-2Catepsina CLisosomas5-7Catepsina DLisosomas42,000-45,0004,0Catepsina LLisosomas24,0004,1 (para la miosina)7,0 (para la troponina pomiosina)

MiofibrillasMiofilamento Primario.Est compuesto exclusivamente por Miosina (200 a 400 molculas). Cada uno de ellos tiene una parte alargada (bastn) de meromiosina ligera y otra parte engrosada (cabeza) de meromiosina pesada por dnde se une al filamento secundario.

MiofibrillasLas molculas de miosina se disponen de forma que sus bastones se dirigen hacia la lnea M y sus cabezas hacia fuera (de forma simtrica respecto a dicha lnea M), habiendo un solape entre las molculas de manera que los puentes vayan dirigidos hacia los miofilamentos secundarios con la separacin adecuada.

Estructura del msculo esquelticoLas FM se encuentran individualizadas al estar c/u de ellas total/ rodeada de una envoltura de tejido conjuntivo (endomisio), difcil de diferenciar de la lmina basal del sarcolema.Las fibras se agrupan en haces o fascculos de 30 a 50, denominados haces primarios; 5 o 6 de ellos se pueden volver a agrupar, formando haces secundarios. En msculos muy complejos pueden existir haces de orden superior. C/u de estos haces est delimitado por una membrana de tejido conjuntivo (perimisio). Final/ existe una vaina externa que recubre al msculo en su conjunto, (epimisio o aponeurosis)

TendonesLos msculos esquelticos se unen a las piezas esquelticas por medio de unas cintas (tendones) de un tipo especial de tejido conjuntivo (tejido tendinoso).El tendn no es ms que una prolongacin de las vainas conjuntivas musculares con una disposicin especial de los elementos caractersticos de dicho tejido.