Histofisiología de la contracción muscular

Ciclo del puente transverso de miosina

Cambios del sarcómero en la contracción

Ciclo del puente transverso de miosina

Histofisiología de la contracción muscular

La contracción muscular se produce por un deslizamiento de los filamentos de actina hacia el interior entre los filamentos de miosina.

Esto se produce gracias a fuerzas mecánicas generadas por la interacción de los puentes cruzados de los filamentos de miosina con los filamentos de actina.

En condiciones de reposo, estas fuerzas están inhibidas, pero cuando un potencial de acción viaja por la membrana muscular, hace que el retículo sarcoplásmico libere gran cantidad de iones Ca2+ que penetran en las miofibrillas. Estos iones activan a su vez las fuerzas entre los filamentos de actina y miosina, y comienza la contracción.

Pero a la vez se requiere energía para que se lleve a cabo el proceso de contracción, y ésta proviene de los enlaces ricos en energía del ATP, que se degrada a ADP para liberar la energía necesaria para el proceso.

Histofisiología de la contracción muscular

La unión de iones calcio a la troponina C desencadena una variación de conformación del complejo de troponina, que desplaza la molécula de tropomiosina de modo que ya no cubre el sitio de unión para la miosina en la actina. Esto inicia el ciclo de la contracción.

Ciclo del puente transverso de miosina

Correspondencia del modelo molecular con el modelo esquemático para el ciclo del puente transverso

Nota: Troponina y tropomiosina no

representados en el modelo esquemático.

Ciclo del puente transverso de miosina

Tras el desplazamiento de la molécula de tropomiosina la cabeza de miosina se fija ahora al sitio de unión libre sobre la actina...

Ciclo del puente transverso de miosina

...lo que causa la liberación de P y ADP por la ATPasa de la cabeza de miosina...

10 nm

Ciclo del puente transverso de miosina

...y separa la cabeza de miosina de la tensa posición de 90º, por lo que vuelve a su posición de 45º con el bastón de miosina.

Ciclo del puente transverso de miosina

Ciclo del puente transverso de miosina

La inclinación de la cabeza de miosina hasta 45º implica también que los sitios de unión para ATP en la cabeza de la ATPasa son accesibles, por lo que se fija ATP.

Ciclo del puente transverso de miosina

Una vez interrumpida la unión entre la cabeza de miosina y el filamento de actina se escinde ATP y la energía liberada vuelve a crear tensión sobre la cabeza de

miosina al pasar a la posición de 90º, por lo que vuelve al punto de inicio del ciclo.