Teoría  de  los  filamentos  deslizantes  Hoja  de  trabajo  creada  por  Gustavo  Toledo  Contreras,  para  ser  usada  por  alumnos  del  San  Fernando  College  o  de  cualquier  otro  colegio.  • Entender  el  mecanismo  molecular  envuelto  en  la  contracción  muscular  • Entender  la  contracción  muscular  a  nivel  del  sarcómero  y  del  músculo  entero.  • Aclarar  las  principales  etapas  de  la  contracción  muscular.  • Aclarar  el  papel  de  los  miofilamentos  de  actina  y  miosina.  • Entender  el  papel  del  ATP  en  la  contracción  muscular.  • Entender  cómo  los  cambios  conformacionales  de  la  miosina  permiten  el  deslizamiento  de  los  

miofilamentos  La  locomoción  está  habilitada  por  la  contracción  de  los  músculos  esqueléticos.  Un  músculo  

esquelético  se  compone  de  paquetes,  con  cada  paquete  compuesto  por  una  colección  de  células  musculares  llamadas  fibras  musculares.  Cada  una  de  estas  fibras  resulta  de  una  sucesión  de  unidades  estructurales  llamadas  sarcómeros.                El  sarcómero  es  la  unidad  estructural  y  funcional  del  músculo.  La  comprensión  de  la  contracción  a  nivel  del  sarcómero  nos  permite  comprender  mejor  la  contracción  a  nivel  de  todo  el  músculo.  Por  esta  razón,  la  comprensión  de  la  contracción  muscular  se  logra  a  través  de  conocimiento  de  las  finas  estructuras  de  las  fibras  musculares.                   A  nivel  de  la  fibra  muscular:  La  observación  de  una  fibra  muscular  bajo  un  microscopio  óptico  muestra  unas  estriaciones  transversales.  Estas  estriaciones    corresponden  a  una  alternancia  de  bandas  cuyos  colores  son  claros  y  oscuros.  Las  claras  se  denominan  Bandas  I  y  las  oscuras  se  conocen  como    Bandas  A.  Durante  una  contracción,  se  observa  una  disminución  de  las  bandas  claras,  mientras  que  las  bandas  oscuras  siguen  estando,  en  general  sin  cambios.  Las  fibras  musculares  se  acortan  durante  la  contracción  de  un  músculo.                  A  nivel  del  sarcómero:  Una  fibra  muscular  lleva  en  su  citoplasma  (también  conocido  como  sarcoplasma)  miofibrillas  organizados  en    sarcómeros.  Un  sarcómero  se  compone  de  dos  miofilamentos  de  proteínas  delgadas  y  gruesas,  llamadas,  respectivamente,  miofilamentos  de  actina  y  miofilamentos  de  

miosina.  Dos  sarcómeros  adyacentes  están  unidos  por  una  línea  Z.  Durante  la  contracción  muscular,  se  observa  a  las  líneas  Z  acercarse  una  a  la  otra.  Los  sarcómeros  se  acortan  durante  la  contracción  muscular.    

 

A  nivel  molecular:  Un  miofilamento  de  miosina  se  compone  de  una  cola  y  dos  cabezas  globulares.  Las  cabezas  de  la  miosina  están  fuertemente  atraídas  por  la  actina  y  ATP  y  sus  derivados,  ADP  y  Pi  (fosfato  inorgánico)  El  modo  de  acción  del  sarcómero  sigue  el  siguiente  ciclo:    

   

               1.  El  ADP  y  Pi  se  unen  a  las  cabezas  de  miosina.  Esta  asociación  permite  una  vinculación  estrecha  con  la  actina  a  través  de  la  formación  transversal  de  puentes  moleculares  llamados  puentes  cruzados.    

 

               2.  Luego,  la  liberación  de  ADP  y  Pi  inducen  a  un  cambio  en  la  conformación  de  las  cabezas.  Esto  hace  que  se  doblen  las  cabezas,  causando  el  deslizamiento  de  los  miofilamentos.    

 

 

                 3.  La  fijación  de  una  molécula  de  ATP  induce  la  eliminación  de  los  puentes  cruzados.  Las  cabezas  de    miosina  se  separan  de  la  actina.    

                   

4.  La  actividad  ATPasa  de  las  cabezas  de  miosina    provoca  la  hidrólisis  de  ATP,  para  formar  ADP  y  Pi.  Esta  hidrólisis  va  acompañada  por  otro  cambio  en  la  conformación  de  las  cabezas  de  miosina,  que  les  permite  de  nuevo  unirse  a  la  actina.    

Un  nuevo  ciclo  comienza  de  este  modo.