Miofibrilla
Definición de miofibrillas
Una miofibrilla es un componente del músculo esquelético animal. Las miofibrillas son filamentos largos que corren paralelos entre sí para formar fibras musculares (mio). Las miofibrillas y las miofibras resultantes pueden tener varios centímetros de longitud. Las fibras musculares son células únicas multinucleadas que se combinan para formar el músculo. Las miofibrillas están formadas por subunidades repetidas llamadas sarcómeros. Estos sarcómeros son responsables de las contracciones musculares.
Estructura de las miofibrillas
Las miofibrillas están formadas por dos tipos de filamentos: filamentos delgados y filamentos gruesos. Los filamentos delgados están compuestos por hebras de la proteína actina y una proteína reguladora enrolladas juntas, mientras que los filamentos gruesos están compuestos por hebras de la proteína miosina. Los filamentos delgados y gruesos forman capas parcialmente superpuestas que se disponen en unidades funcionales llamadas sarcómeros. Debido a la forma en que están dispuestos los miofilamentos, la miofibrilla parece tener bandas oscuras y claras, dando a los músculos un aspecto estriado. Las bandas oscuras se conocen como bandas A y consisten en filamentos gruesos y algunos filamentos delgados. En el centro de la banda A está la zona H, donde solo están presentes filamentos gruesos, y la línea M, que contiene enzimas involucradas en el metabolismo energético. Las bandas de luz, conocidas como bandas I, son las regiones que contienen solo filamentos delgados, y se encuentran entre las bandas A. Las bandas I están centradas en una región conocida como línea Z, un disco formado por la proteína α-actinina que ancla los filamentos delgados de actina y actúa como un límite entresubunidades de sarcómero.
Función de las miofibrillas
Las miofibrillas están formadas por sarcómeros, las unidades funcionales de un músculo. La función de la miofibrilla es realizar la contracción muscular a través del modelo de filamento deslizante. Cuando los músculos están en reposo, hay una superposición incompleta entre los filamentos delgados y gruesos, y algunas áreas contienen solo uno de los dos tipos. Cuando un músculo se contrae, los sarcómeros se acortan en longitud debido a que los filamentos gruesos y delgados se deslizan entre sí, lo que resulta en una mayor superposición entre los filamentos y un acortamiento de la zona H y la banda I. Si bien la longitud del sarcómero disminuye durante la contracción muscular, la longitud de los miofilamentos en sí no cambia.
El movimiento del miofilamento es impulsado por la hidrólisis de ATP en ADP y fosfato inorgánico. En reposo, una molécula de ATP se une a una cabeza globular de miosina.sobre el filamento grueso A medida que se hidroliza el ATP, la cabeza de miosina cambia de conformación y forma una unión conocida como puente cruzado con el filamento delgado. Cuando se liberan las moléculas de ADP y fosfato, la cabeza de miosina vuelve a cambiar de conformación y empuja el filamento delgado hacia el centro del sarcómero. Cuando una nueva molécula de ATP se une a la cabeza de miosina, la cabeza vuelve a su conformación inicial y libera el filamento delgado en su nueva posición más cerca de la línea M central. Luego, el ciclo se repite: la nueva molécula de ATP se hidroliza en ADP y fosfato inorgánico, y la cabeza de miosina cambia de conformación, lo que hace que el filamento delgado sea empujado hacia el centro del sarcómero. Cada filamento grueso contiene varios cientos de cabezas de miosina que pueden formar puentes cruzados con los filamentos delgados unas cinco veces por segundo.
Las contracciones musculares son impulsadas por ATP. Como la fibra muscular en sí solo almacena una cantidad muy pequeña de ATP, la energía proviene de otros dos compuestos almacenados en los músculos: el fosfato de creatina y el glucógeno. El ATP almacenado en una fibra muscular y el ATP que puede ser formado por el fosfato de creatina se utilizan para ráfagas de energía a corto plazo; pueden proporcionar energía durante unos 15 segundos. El glucógeno puede proporcionar una fuente de energía a largo plazo a medida que el glucógeno se descompone en glucosa, que luego se convierte en ATP a través de la glucólisis y la respiración aeróbica.
Esta figura muestra un sarcómero, una unidad dentro de una miofibrilla. Muestra los filamentos delgados de actina y los filamentos gruesos de miosina, y cómo cambian sus posiciones a medida que se contrae un músculo.