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Química LICENCIATURA EN KINESIOLOGIA Y FISIATRIA Bioquímico Mariano García Músculos Bioquímico Mariano García Tienen dos funciones comunes: -Generar movimiento. -Generar fuerza. También generan calor, contribuyendo a la homeostasis de la temperatura coorporal

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  • Qumica

    LICENCIATURA EN KINESIOLOGIA Y FISIATRIA

    BioqumicoMarianoGarca

    Msculos

    BioqumicoMarianoGarca

    Tienen dos funciones comunes:

    -Generar movimiento.

    -Generar fuerza.

    Tambin generan calor, contribuyendo a la homeostasis de la temperatura coorporal

  • Tiposdetejidosmusculares

    BioqumicoMarianoGarca

    Msculo cardaco

    Msculo esqueltico

    Msculo liso

    Tiposynombres

    -Segn su aspecto.

    -Segn su ubicacin.

    -Segn su mecanismo de control.En qu se parecen? En quse diferencian?

    BioqumicoMarianoGarca

  • Comparacindelosdistintostiposdemsculos

    ArticulacinTendones (colgeno)Origen

    Insercin Un extremo queda fijo (origen) y el otro se mueve

    (insercin)

    Momento de fuerza

    BioqumicoMarianoGarca

  • Deltejidomuscularalasclulasqueloforman

    Las fibras adyacentes forman fascculos.Entre fascculos hay colgeno, vasos, nervios

    Longitud igual a la del msculo y dimetro entre 10 y 80 m

    BioqumicoMarianoGarca

    Cmosernlasclulasdemsculoesqueltico?

    BioqumicoMarianoGarca

  • BioqumicoMarianoGarca

    Msculoesqueltico

    Estructuracelularaltamenteorganizada

    MitocondriaSarcolemaRetculoSarcoplsmicoTbulos T

    Ncleo

    Miofibrilla

    Los tbulos T son invaginaciones del sarcolema

    Cmo se llamarel citoplasma de esta clula?

    BioqumicoMarianoGarca

  • TradaTbulo T

    Trada

    Cisterna terminal

    Qu habr dentro de los tbulos T? Lquido intracelular o lquido extracelular?

    BioqumicoMarianoGarca

    Miofibrillas

    Corte transversalBioqumicoMarianoGarca

  • Miofibrillas

    Corte longitudinal

    SARCMERO

    BioqumicoMarianoGarca

    Repasandohastallegaralsarcmero

    BioqumicoMarianoGarca

  • Aspectosmolecularesdelamiofibrilla

    BioqumicoMarianoGarca

    BioqumicoMarianoGarca

  • Qu eslamiosina?Cuntostiposhay?

    Dnde se la

    encuentra?

    Es una enzima?

    Cmo estformada?

    Dmero de dos cadenas Miosina II

    Por qu II?Existe una miosina I?

    BioqumicoMarianoGarca

    Existen en la naturaleza al menos 37 molculas de miosina distintas

    El movimiento es una adaptacin importante para cualquier clula, para cualquier organismo

    No se conoce la funcin de todas

    BioqumicoMarianoGarca

  • 250miosina,aproximadamente,formanunfilamentogrueso

    Cerca de 2000 aminocidos

    Existe algn orden de las cabezas en la generacin del filamento grueso?

    BioqumicoMarianoGarca

    BioqumicoMarianoGarca

    FilamentogruesoCabezas de miosina

    Colas de miosina

    Zona centralZona H

    Cabezas de miosina

    Banda A (Anistropo)

    La letra H es del alemn Helles, que significa claro (Por qu esta palabra?).

  • Actina

    Actina G: monmero de Actina FEn cada molcula de ActinaG existe un sitio de unin para la cabeza de la miosina

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    Cmosedisponenlosfilamentosgruesosconlosfinosenelmsculo

    esqueltico

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  • Dndeestnlosfilamentos?Lnea M Filamentos gruesos

    Discos ZTitina

    Extremo +de molcula de actina

    Nebulina Extremo - Filamento fino

    SARCMERO

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    Titina (Conectina)C169 723H270 464N45 688O52 243S912

    3,816,188.13 Da (la protena ms grande del cuerpo

    Va del disco Z a la lnea M, es decir, la mitad del sarcmero

    Se cree que es la protena responsable de la elasticidad del msculo

    En esta zona central de la molcula, existe una repeticin de una secuencia de aminocidos (PEVK), que acta como muelle

    BioqumicoMarianoGarca

  • NebulinaProtena muy grande: de 600 000 a 900 000Da

    Se une a por lo menos 200 monmeros de actina G.

    Se cree que funciona como una regla sobre la cual se construye el filamento de actina

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    Distrofiamusculartibial

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    Enfermedad muscular de origen gentico

    Forma parte del grupo de miopatas distales, asdenominadas por que afectan principalmente a los miembros (piernas,pies, antebrazos y manos).

    Se caracteriza por debilidad muscular de los pies, ms exactamente en los msculos dorsiflexores del pie (msculo tibial anterior, situado en la cara anterior de la pierna).Los pies caen y se hace difcil flexionarlos hasta un ngulo de 45 grados. Los msculos de los muslos se ven afectados ligeramente en uno de cada diez pacientes.

    Aunque es poco frecuente, puede asociarse una afectacin cardiaca.

    Mutacin del gen que codifica para la titina

  • Dos teoras

    Acortamiento del msculo

    Acortamiento de la miosina por calor.

    Generacin de fuerza

    Andrew Huxley-Rolf Niedeigerke(1954)

    La banda A (miosina) no vara de longitud

    Teora del deslizamiento de filamentos

    BioqumicoMarianoGarca

    Contraccin

    Durante la contraccin, las bandas I y H se reducen de tamao, y los discos Z se acercan. Esto produce un acortamiento del msculo

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  • Movimientomuscularypuentescruzados

    Filamentos finos de actina F

    Filamentos gruesos de Miosina II

    BioqumicoMarianoGarca

    Basemolecular.Complejoactinamiosina

    Y la energa? De dnde proviene?

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  • Mecanismo

    BioqumicoMarianoGarca

    Estado de rigidez

    Estado de Rigor Mortis

    Mecanismo

    BioqumicoMarianoGarca

    Separacin e

    incorporacin de

    ATP

  • Mecanismo

    BioqumicoMarianoGarca

    Hidrlisis de ATP

    Mecanismo

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    Unin dbil

  • Mecanismo

    BioqumicoMarianoGarca

    Liberacin de

    fosfato y golpe de fuerza

    Mecanismo

    BioqumicoMarianoGarca

    Liberacin de ADP

  • Qu estnhaciendo?

    Si el ATP siempre estdisponible

    El msculo siempre se est

    contrayendo?

    BioqumicoMarianoGarca

  • Tropomiosina

    BioqumicoMarianoGarca

    Qu es lo que evita la tropomiosina?

    Dmero alfahelicoidal de 30-40 nm de longitud, parecido a la miosina en su estrcucturaprimaria.

    Troponina

    BioqumicoMarianoGarca

    Unin cabeza-cola de tropomiosina

    TropomiosinaActina

    Complejo protico formado por tres unidades (protenas):

    Tn ITn CTn T

  • Troponina

    BioqumicoMarianoGarca

    Troponina T

    Es la encargada de mover a la tropomiosina.

    Estvinculada a la tropomiosinay a la troponina C

    TroponinaC

    Capaz de ligar 4 iones ca2+ de forma reversible.

    Es la subunidadactiva, y solo se une a las otras dos protenas de las troponina

    Troponina I

    Cuando no hay calcio est unida a la actina.

    Inhibe la capacidad ATPsicadela miosina.

    Detectar troponina en sangre (Test de la troponina), es una manera muy sensible de evaluar dao cardaco por qu?

    A qu se deben las letras que las

    designan?

    Cuandoelcalcioaumenta

    BioqumicoMarianoGarca

    http://www.ht.org.ar/histologia/NUEVAS%20UNIDADES/unidades/unidad4/contraa.htm

    La concentracin de calcio debe

    llegar a ser mayor a 5x 10-7 M

    0.000001 M

    Es mucho? Es poco?

    0.003 M

  • Si el ATP siempre estdisponible

    El msculo siempre se est

    contrayendo?BioqumicoMarianoGarca

    Si el Calcio siempre estdisponible

    BioqumicoMarianoGarca

    Calcio extracelular

    0.005 M

    Calcio intracelular

    IONPLASMAmEq/Lt

    INTERSTICIALmEq/Lt

    INTRACELULARmEq/Lt

    Na+ 142 139 14

    K+ 4.2 4.0 140

    Ca++ 4.5 4.8 0

    Mg+ 2 2 20

    Cl 100 100 4

    HCO3 24 28 10

    HPO4,H2PO4 4 4 11

    SO4 0.5 0.5 1

    Lactato 1.2 1.2 1.5

    Protenas 1.2 0.2 4

    Urea 4 4 4

    mEq Totales 282.0 281.0 281.0

    0.0000001 M

    Concentracin de los principales iones

    El calciotender a entrar o a salir de la clula?

  • Plasma(mosmoles/l)

    intersticial(mosmoles/l)

    Intracelular(mosmoles/l)

    Na+

    K+

    Ca2+

    Mg2+

    Cl

    HCO3

    HPO42

    SO42

    FosfocreatinaCarnosinaAminoacidosCreatinaLactatoAdenosintrifosfatoHexosamonfosfatoGlucosaProtenaUrea

    14452.51.51072720.5

    20.21.2

    5.61.24

    1374.72.41.4112.728.320.5

    20.21.2

    5.60.24

    101410314101114514891.553.7

    44

    Total(mOsmoles)

    303,7 302,3 302.3

    PresinOsmtica(mm deHg a37C)

    5454 5430 5430

    Calcio extracelular

    0.005 M

    Calcio intracelular

    0.0000001 M

    El calciotender a entrar o a salir de la clula?

    De la clase de membrana

    Homeostasisdelcalcio

    BioqumicoMarianoGarca

    TbuloT

    Canales de calcio tipo L voltaje dependientes

    Bomba de calcio de R sarcoplsmico

    Intercambiador Na-Ca

    Bomba de calcio de sarcolema

  • MecanismoscongastodeATP

    BioqumicoMarianoGarca

    TbuloT

    Canales de calcio tipo L voltaje dependientes

    Bomba de calcio de R sarcoplsmico

    Intercambiador Na-Ca

    Bomba de calcio de sarcolema

    TradaTbulo T

    Trada

    Cisterna terminal

    Qu habr dentro de los tbulos T? Lquido intracelular o lquido extracelular?

    BioqumicoMarianoGarca

    Los canales de calcio sensibles al voltaje se encuentran en el tbulo T a nivel de la trada

  • Por qu se abren los canales de calcio del Tbulo T?

    BioqumicoMarianoGarca

    Qu significa sensibles al voltaje?

    La acetilcolina inicia el acoplamiento excitacin-contraccin

  • El potencial de accin libera calcio al citosol

    Qu eselpotencialdemembrana?

    Lasclulastienenunadiferenciadepotencialelctrico(diferenciadevoltaje)atravsdesumembranaplasmtica,denominadopotencialdemembranaenreposo.

    Elcitoplasmasueleserelctricamentenegativoenrelacinallquidoextracelular.

    Todas las clulas tienen un potencial de membrana en reposo con el citosol

    electronegativo respecto al lquido extracelular.

  • Generacindelpotencialdemembrana

    BioqumicoMarianoGarca

    Bombadesodiopotasio ATPasa:protenademembrana

    9 Gastodeenerga:ATP9 Contragradiente deconcentracin9 Saca3ionessodioalexterior

    celular9 Ingresa2ionespotasioal

    citoplasma9 DiferentesconcentracionesLICy

    LEC

    Comoconsecuenciadesufuncionamientosecreaunpotencialelctricoatravsdelamembrana

    Qu eselpotencialdeaccin?

    Lacomunicacinentrelasclulasnerviosasdependedeunamodificacinelctrica,denominadopotencialdeaccin,quesepropagaporlamembranaplasmtica.

    Enelmsculoestriadoelpotencialdeaccinsepropagarpidamentesobretodalasuperficiecelularypermitequelaclulasecontraigadeformasincrnica.

  • Laactividaddelmsculolisoestreguladaporsealesqumicas.

    Lacontraccindelmsculolisoest controladapordistintassealesqumicasexcitatorias oinhibitorias.

    Neurotransmisores. Muchos msculos lisos estn controlados porneuronassimpticas yparasimpticas (doble inervacin),otrosporuna sola de las ramas autnomas (control tnico, en vasossanguneos) y la respuesta se grada modificando la cantidad deneurotransmisor liberado sobre el msculo. Un neurotransmisorpuedetenerdistintosefectosendiferentestejidos,dependiendo delos receptores a los que se une. El neurotransmisor y su receptordeterminanlarespuestadelmsculolisoalaestimulacinnerviosa.

    Hormonasysustanciasparcrinas. Lacontraccindelmsculo lisotambin est controlada por hormonas y sust. parcrinas. Losmsculos lisos de diferentes sistemas (cardiovascular, digestivo,urinario, respiratorio y reproductor) responden a sustanciasqumicas llevadaspor la sangre (hormonas)o liberadas localmente(sustanciasparcrinas).