Abbiamo tre diversi tipi di muscoli, tra cui muscolo scheletrico, muscolatura liscia e muscolo cardiaco. Tuttavia, tutti i muscoli sono costituiti da fibre che si contraggono usando lo stesso meccanismo: lo scorrimento di sottili filamenti di actina oltre i filamenti spessi di miosina.

Caratteristiche

Una fibra muscolare è una singola cellula che contiene un fascio di miofibrille. Miofibrille sono costituite da sottili filamenti e filamenti spessi disposti in sarcomeri. I filamenti sottili sono fatti di filamenti di una proteina chiamata actina attorcigliata intorno a fili di una proteina chiamata tropomiosina. I filamenti spessi sono fatti di una proteina chiamata miosina.

Contrazione

In una fibra muscolare a riposo, i filamenti sottili e spessi si sovrappongono solo parzialmente in ogni sarcomero, con il centro del sarcomero contenente solo filamenti spessi e bordi esterni contenenti solo filamenti sottili. Le lunghezze dei filamenti non cambiano. La contrazione muscolare si ottiene quando i filamenti scivolano uno sull'altro per aumentare la quantità di sovrapposizione tra loro, accorciando il sarcomero. Tutti i sarcomeri della fibra muscolare si contrae contemporaneamente, accorciando l'intera fibra.

Meccanismo molecolare

Lo scorrimento dei filamenti è ottenuto dalle teste di miosina dei filamenti spessi che tirano attivamente l'actina sottile filamenti lungo Alimentati dall'adenosina trifosfato (ATP), le teste di miosina si legano ripetutamente all'actina, si piegano, si staccano dall'attina, si rimettono in posizione di riposo e poi si legano di nuovo. Tutte le teste di miosina sul filamento spesso tirano l'actina nella stessa direzione quando si piegano, facendo scorrere i filamenti l'uno sull'altro.

Regolamento

Quando una fibra muscolare è rilassata, la la tropomiosina del filamento sottile copre l'actina, bloccando la testa della miosina dal legame. Gli ioni calcio inducono la tropomiosina a spostarsi ed esporre i siti di legame all'actina, portando alla contrazione. I neuroni controllano la contrazione e il rilassamento muscolare attraverso la regolazione della concentrazione di ioni di calcio.

Tipi

Diversi tipi di fibre muscolari sono stati adattati per funzioni specifiche. Le fibre muscolari a contrazione rapida sono utilizzate per contrazioni brevi e potenti e le fibre a contrazione lenta possono mantenere le contrazioni per lunghi periodi di tempo. La maggior parte dei muscoli contiene una combinazione di fibre a contrazione rapida e lenta. Alcuni animali hanno fibre muscolari che si contraggono molto più velocemente rispetto alle fibre umane a contrazione rapida. Ad esempio, il crepitio di un serpente a sonagli è controllato da fibre muscolari super veloci.

Anche le fibre muscolari possono essere classificate in fibre ossidative e glicolitiche. Le fibre ossidative ottengono ATP attraverso la respirazione aerobica, mentre le fibre glicolitiche si basano sulla glicolisi. Quando mangi il pollo, puoi facilmente distinguere questi due tipi. La carne scura è costituita da fibre ossidanti, mentre la carne bianca è costituita da fibre glicolitiche.