Aula: 22 Temática: Funções bioquímicas das proteínas – parte IV Na

Aula: 22
Temática: Funções bioquímicas das proteínas – parte IV
Na aula de hoje, você irá conhecer as proteínas que atuam nos
músculos. Veja que interessante!
Função Contrátil – As proteínas actina e miosina são responsáveis pela
contração das células musculares.
O hialoplasma das células musculares estriadas é, em grande parte, formado
por feixes de fibrilas ou miofibrilas dispostos paralelamente ao eixo maior da
célula. As miofibrilas se estendem por todo o comprimento da célula muscular
(ou fibra muscular). Entre as miofibrilas, o hialoplasma apresenta numerosas
partículas de glicogênio. Além disso, a fibra muscular contém grande número
de mitocôndrias.
A contração dos músculos ocorre pelo deslizamento dos filamentos protéicos
de actina sobre os de miosina. Nas pontas dos filamentos de miosina existem
pequenas projeções, capazes de formar ligações com certos sítios dos
filamentos de actina, quando o músculo é estimulado. Essas projeções de
miosina puxam os filamentos de actina, forçando-os a deslizar sobre os
filamentos de miosina. Isso leva ao encurtamento das miofibrilas (feixes de
microfibras dispostas paralelamente que preenchem o hialoplasma da célula
muscular) e a contração muscular (fig. 1).
BIOQUÍMICA
Fig. 1 – A proteína actina desliza sobre a proteína miosina durante o processo de contração
muscular.
Durante a contração muscular, o sarcômero diminui devido à aproximação das
duas linhas Z e a zona H chega a desaparecer.
A miofibrila pode ser considerada como uma sucessão de sarcômeros
idênticos. No microscópio óptico, as miofibrilas parecem ser formadas por uma
sucessão periódica de faixas claras e escuras. A faixa clara é chamada de
Faixa I (isótropa), sendo formada somente por filamentos finos. A faixa escura
é chamada de Faixa A (anisótropa) e é formada por filamentos grossos entre
os quais se introduzem os filamentos finos, durante a contração muscular. Os
filamentos finos sempre contêm actina e troponina. A troponina é um composto
protéico de regulação do complexo de contração dos músculos cardíacos e
esqueléticos, estando ligada a cada molécula de tropomiosina. A tropomiosina,
por sua vez, impede a ligação actina/miosina bloqueando o sítio de ligação.
A tropomiosina contém sítios de ligação para o Ca++ que participam do
controle de contração e relaxamento muscular(fig. 2).
BIOQUÍMICA
Fig. 2 – Filamento fino: Filamentos de actina e miosina têm uma grande afinidade e ligam-se
facilmente sem a presença o complexo troponina/tropomiosina. Esse complexo impede a
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ligação na ausência de Ca . O mecanismo de liberação do sítio de ligação actina/miosina
começa com a chegada do potencial de ação à membrana do músculo, promovendo a entrada
2+
maciça de íons Ca .
Filamentos grossos são formados pela miosina, uma molécula grande e
complexa, que possui três regiões: "cauda, colo e cabeça". As caudas se
agregam para dar origem aos filamentos grossos, com o colo e a cabeça
projetando-se lateralmente. Cada cabeça contém um sítio de fixação para a
actina (filamentos finos) e um local enzimático onde pode ocorrer a hidrólise
das moléculas de ATP em ADP + Pi (fosfato inorgânico).
O filamento grosso é composto por aproximadamente duzentas moléculas de
miosina. A miosina é uma proteína formada por seis cadeias polipeptídicas e,
duas delas possuem uma estrutura globular nas extremidades denominada
cabeça da miosina, essas duas cadeias formam uma dupla hélice deixando as
cabeças livres na extremidade. As outras quatro cadeias se localizam na
cabeça da miosina, duas em cada cabeça. Os corpos das moléculas de
miosina formam a cauda do filamento grosso e dela saem proeminências da
porção helicoidal da molécula, mantendo a cabeça longe do corpo (fig. 3). O
conjunto formado chama-se ponte cruzada.
Fig. 3 – Molécula de miosina.
BIOQUÍMICA
Os filamentos de actina e miosina têm uma grande afinidade e ligam-se
facilmente sem a presença do complexo troponina/tropomiosina. Note-se que
esse complexo impede a ligação na ausência de Ca2+. O mecanismo de
liberação do sítio de ligação actina/miosina começa com a chegada do impulso
nervoso que se propaga fazendo com que o cálcio ali armazenado seja
liberado no hialoplasma. Ao entrar em contato com as miofibrilas, o cálcio
desbloqueia os sítios de ligação da actina e permite que esta se ligue à
miosina, iniciando a contração muscular. A interação actina/miosina se dá
imediatamente desde que haja ATP e magnésio (ambos presentes em
condições normais). Assim, a contração ocorre à medida que os filamentos
finos deslizam sobre os grossos, encurtando o sarcômero.
Na próxima aula irei abordar o metabolismo dos aminoácidos. Não
deixe que suas dúvidas acumulem, caso tenha, envie-as para nossa tutoria.
Um forte abraço e até a próxima aula!
BIOQUÍMICA