Anatomía del Sarcómero y Contracción Muscular

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe correctamente la función de la titina en el sarcómero?

La titina es una proteína que ayuda a la formación del filamento delgado de actina.

La titina es una proteína que regula la velocidad de la liberación de calcio del retículo sarcoplásmico.

La titina es la proteína responsable del movimiento de las cabezas de miosina a lo largo del filamento de actina.

La titina es una proteína que ayuda a estabilizar la posición de los filamentos contráctiles y devuelve los músculos estirados a su longitud de reposo. (correct)

¿Qué sucede cuando el ATP se une a la miosina durante el ciclo de la contracción muscular?

La unión de ATP activa la enzima ATPasa de la cabeza de miosina, lo que lleva a la formación de ADP y fosfato inorgánico (Pi).

La unión de ATP provoca la liberación de calcio del retículo sarcoplásmico.

La unión de ATP induce un cambio conformacional en la miosina, lo que permite que la cabeza de miosina se mueva a lo largo del filamento de actina.

La unión de ATP provoca que la miosina se separe del filamento de actina. (correct)

En el contexto del ciclo de la contracción muscular, ¿cuál es la función de la liberación de Pi (fosfato inorgánico) de la cabeza de miosina?

La liberación de Pi desencadena la unión de la cabeza de miosina al filamento de actina.

La liberación de Pi provoca un cambio conformacional en la cabeza de miosina que permite que se mueva a lo largo del filamento de actina. (correct)

La liberación de Pi activa la enzima ATPasa de la cabeza de miosina.

La liberación de Pi facilita la liberación de ADP de la cabeza de miosina.

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la miosia es CORRECTA?

La miosina es una proteína que actúa como un motor molecular, utilizando ATP para generar movimiento. (D) Signup and view all the answers

¿Qué papel juega la nebulina en la organización del sarcómero?

La Nebulina ayuda a la formación del filamento delgado de actina. (A) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de proteína ayuda a crear redes de actina?

Proteínas de unión a la actina relacionadas con puentes cruzados (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia principal entre los haces de actina paralelos y las redes de actina?

Los haces paralelos están formados por filamentos de actina que se alinean en paralelo, mientras que las redes tienen filamentos de actina entrecruzados. (D) Signup and view all the answers

¿Cuáles son las proyecciones de la membrana plasmática que se sostienen mediante haces de actina paralelos?

Microvellosidades (B) Signup and view all the answers

¿Qué caracteriza a las proteínas de unión a la actina relacionadas con los puentes cruzados que forman redes de actina?

Son largas y flexibles. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es el resultado de la acción de las cofilinas sobre los filamentos de actina?

La creación de nuevos extremos de filamentos de actina. (D) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de estructura de actina se caracteriza por una disposición más holgada de los filamentos?

Redes de actina (C) Signup and view all the answers

¿Qué factor determina la naturaleza de la asociación entre los filamentos de actina y las proteínas de unión a la actina?

El tamaño y la forma de las proteínas de entrecruzamiento. (C) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de estructura de actina se encuentra en las microvellosidades?

Haces paralelos de actina (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de la cofilina en el citoesqueleto?

Promueve la escisión de filamentos de actina (B) Signup and view all the answers

¿Cómo contribuyen los filamentos de actina al movimiento celular?

Al empujar la membrana plasmática y generar protrusiones (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de la miosina en la célula?

Convertir energía química en energía mecánica (A) Signup and view all the answers

¿Qué ocurre tras la activación de la miosina en las células?

Se genera movimiento y fuerza en la célula (D) Signup and view all the answers

¿Qué proporciona la miosina a los filamentos de actina durante el movimiento celular?

Energía mecánica (A) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal del centrosoma en las células?

Iniciar el crecimiento de los microtúbulos (B) Signup and view all the answers

¿Qué proteína es clave en el centrosoma y está involucrada en el ensamblaje de microtúbulos?

γ-tubulina (C) Signup and view all the answers

¿Qué estructura contiene los tripletes de microtúbulos en el centrosoma?

Centriolos (D) Signup and view all the answers

¿Cómo están organizados los centriolos en el centrosoma?

Perpendicularmente entre sí (B) Signup and view all the answers

¿Qué compone el material pericentriolar en el centrosoma?

Complejos de anillo de γ-tubulina (C) Signup and view all the answers

¿Qué forma tienen los centriolos?

Cilíndrica (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es el rol del complejo de anillo de γ-tubulina en el centrosoma?

Nucleación de los microtúbulos (B) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de organización tiene el complejo de anillo de γ-tubulina?

En forma de anillo (D) Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal función de las quinesinas?

Transportar vesículas hacia los extremos más de los microtúbulos. (B) Signup and view all the answers

¿Qué estructura está formada por las cadenas pesadas de la quinesina I?

Estructura de hélice enrollada. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las dineínas citoplásmicas?

Generar movimiento en los cilios. (C) Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las cadenas pesadas en la dineína?

Formar dominios motores globulares de unión al ATP. (C) Signup and view all the answers

¿Qué parte de la quinesina I se une a los microtúbulos y al ATP?

Dominios de cabeza globular. (C) Signup and view all the answers

¿Qué dirección de transporte realizan las quinesinas I?

Hacia los extremos ‘más’ de los microtúbulos. (A) Signup and view all the answers

¿Cuántas quinesinas diferentes se han descrito en humanos?

45 quinesinas. (C) Signup and view all the answers

Los cilios y flagelos son responsables de cuál de las siguientes funciones?

Movimiento de las células eucariotas. (D) Signup and view all the answers

¿Cómo se diferencian los cilios y los flagelos en términos de longitud?

Los flagelos pueden llegar hasta 200 μm, mientras que los cilios son más cortos. (B) Signup and view all the answers

¿Qué función cumplen las cadenas ligeras en la quinesina I?

Unirse a otros componentes celulares. (C) Signup and view all the answers

¿En qué dirección se mueven las dineínas en los microtúbulos?

Hacia los extremos menos. (A) Signup and view all the answers

¿Qué característica comparten los cilios y los flagelos en su estructura?

Están constituidos por microtúbulos organizados en estructuras similares. (B) Signup and view all the answers

¿Cuál es la masa molecular aproximada de un complejo de dineína?

2000 kDa. (D) Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes características es típica de las quinesinas?

Tienen dos cadenas pesadas y dos ligeras. (C) Signup and view all the answers

¿Qué tipo de estructuras son las que transporta la dineína hacia el extremo ‘menos’ de los microtúbulos?

Vesículas y orgánulos. (B) Signup and view all the answers

¿Qué factor permite a las dineínas y quinesinas reconocer diferentes microtúbulos?

Las modificaciones postraduccionales de la tubulina. (A) Signup and view all the answers

Study Notes

Biología Celular

El bloque 2 estudia la estructura y función de las células.
La unidad didáctica 7 se centra en el citoesqueleto y el movimiento celular.

Citoesqueleto

El citoesqueleto es una red de filamentos de proteína que se extiende por el citoplasma.
Proporciona un armazón estructural para la célula, determinando su forma y la organización general del citoplasma.
Es responsable de los movimientos celulares, el transporte interno de orgánulos y otras estructuras (como los cromosomas mitóticos).
Es una estructura dinámica que se reorganiza continuamente según la célula se mueve y cambia de forma.
Constituido por tres tipos de filamentos de proteína: filamentos de actina, microtúbulos y filamentos intermedios.
Estos filamentos se mantienen unidos entre sí y con los orgánulos intracelulares y la membrana plasmática mediante una serie de proteínas accesorias.

Filamentos de Actina

La actina es la proteína citoesquelética más abundante en la mayoría de las células.
La actina polimeriza formando filamentos, también llamados microfilamentos.
Son fibras delgadas y flexibles de aproximadamente 7 nm de diámetro y hasta varios micrómetros de longitud.
Se organizan en estructuras de orden superior, formando haces o redes tridimensionales con propiedades de gel semisólido.
Se asocia a otras estructuras celulares y la interacción entre los filamentos de actina y otras estructuras celulares se regula mediante proteínas de unión a la actina.
Abundan debajo de la membrana plasmática, proporcionando soporte mecánico, determinando la forma celular y permitiendo el movimiento de la superficie celular.
Constituye entre el 5% y el 10% de las proteínas totales de las células eucariotas (20% en las células musculares).

Ensamblaje y Desensamblaje de los Filamentos de Actina

Los monómeros de actina son proteínas globulares, que interaccionan cabeza con cola para polimerizar y formar filamentos (actina filamentosa F).
En los filamentos, cada monómero se encuentra girado 166°, dando apariencia de hélice de doble cadena.
Los monómeros se orientan en la misma dirección, lo que da al filamento una cierta polaridad, determinante en su función.
En condiciones fisiológicas, los monómeros de actina se polimerizan para formar filamentos.
El primer paso de la polimerización de actina (nucleación) es la formación de un acúmulo compuesto por tres monómeros de actina.
Los filamentos de actina crecen mediante la adición reversible de monómeros en ambos extremos.
El extremo (+), o protuberante, se alarga de 5 a 10 veces más rápido que el extremo (-), o puntiagudo.
Los monómeros de actina se unen a ATP; tras el ensamblaje, el ATP se hidroliza.
El intercambio rotatorio, o treadmilling, ilustra el comportamiento dinámico de los filamentos de actina.
El montaje y desmontaje de los filamentos de actina está regulado por proteínas de unión a la actina, como la formina, profilina.
Otras proteínas de unión a la actina, como las cofilinas, remodelan o modifican los filamentos, por ejemplo, cortando los filamentos de actina, generando así nuevos extremos.
Arp2/3 inicia el crecimiento de filamentos de actina ramificados, esencial para el movimiento de la célula.
Muchas proteínas se unen a la actina, estabilizándola o modificando su comportamiento dinámico.

Organización de los filamentos de actina

Se ensamblan en haces de actina y redes de actina.
En los haces, los filamentos se unen por proteínas de entrecruzamiento y se disponen en paralelo.
En las redes, los filamentos se unen por proteínas de entrecruzamiento con una disposición ortogonal, formando mallas tridimensionales con propiedades de gel semisólido.
Hay dos tipos de haces paralelos; Haz paralelo y Haz Contráctil.
La fimbrina y la a-actinina son importantes proteínas que unen los filamentos.

Microvellosidades y Estereocilios

Las microvellosidades son extensiones digitiformes de la membrana plasmática, abundantes en las células epiteliales del intestino para aumentar la superficie de absorción.
Los estereocilios son microvellosidades especializadas en las células auditivas para detectar vibraciones sonoras.
Las microvellosidades intestinales contienen haces paralelos de 20 a 30 filamentos de actina.
Han sido descritos en tres sistemas: Haz paralelo, Haz contráctil y red de filamentos.
Los filamentos están entrelazados por la fimbrina y la villina, que se fijan a la membrana plasmática por calmodulina y miosina I.

Protrusiones de superficie celular y movimiento celular

Las protrusiones celulares, como pseudópodos, lamelipodios y filópodos, son estructuras transitorias que participan en el movimiento celular.
Los movimientos se basan en extensiones locales de la membrana plasmática, que se mueven y extienden hacia el frente de la célula.
Los pseudópodos son extensiones de un ancho moderado basados en filamentos de actina.
Los lamelipodios son extensiones anchas y laminares del borde apical de los fibroblastos.
Los filópodos son extensiones delgadas que se originan desde los lamelipodios.

Microtúbulos

Estructuras rígidas y dinámicas de 25 nm de diámetro.
Determinan la forma de las células.
Participan en el movimiento celular.
Transportan orgánulos.
Se separan los cromosomas durante la mitosis.
Compuestos por un dímero de tubulina (α y β).
Están relacionados con la y-tubulina (en el centrosoma).
Los microtúbulos son estructuras polares, con dos extremos diferentes.
En los microtúbulos, la hidrólisis del GTP unido a la β-tubulina inmediatamente después de la polimerización debilita la afinidad entre los dímeros de tubulina, lo que puede llevar a la disociación del GDP en extremos 'menos' del microtúbulo, lo que conlleva a la despolimerización y un acortamiento del microtúbulo.
Las proteínas asociadas a microtúbulos (MAP) regulan el comportamiento dinámico, ayudando en la polimerización y la despolimerización.
El centrosoma es el centro organizador de microtúbulos en las células animales.
Los centriolos son estructuras cilíndricas que se hallan dentro del centrosoma.

Motores microtubulares y movimiento

El movimiento es generado por procesos de polimerización y despolimerización de microtúbulos bajo la acción de proteínas motoras que utilizan la ATP para provocar el movimiento.
Las quinesinas y dineínas son motores importantes de proteínas.
Las quinesinas se mueven hacia el extremo positivo (más) del microtúbulo.
Las dineínas se mueven hacia el extremo negativo (menos) del microtúbulo.
Las proteínas motoras microtubulares actúan en varios procesos celulares, participando en el transporte intracelular (vesículas u orgánulos), la división celular, en el movimiento ciliar y los flagelos entre otros.

Miosina

La miosina es un motor molecular que es el prototipo de la conversión de ATP a energía mecánica.
Las interacciones de actina y miosina median en procesos como la contracción muscular, división celular, transporte de vesículas y transporte de orgánulos.
La miosina II es el tipo de miosina presente en el músculo.
Consiste en dos pares de cadenas que se enrollan una alrededor de la otra en forma de alfa-hélice.

Filamentos Intermedios

No están implicados directamente en el movimiento celular. Proporcionan fuerza mecánica a los tejidos celulares y proporcionan un medio para la localización de los procesos celulares, incluyendo la señalización intracelular.
Los filamentos intermedios tienen diámetros de 10 a 12 nm.
Las proteínas pueden ser clasificadas en 5 grupos en función de sus similitudes en las secuencias de aminoácidos.
Tipo I (ácida) y II (neutra/básica) corresponden a grupos de queratinas.
Tipo III: incluye a la vimentina, desmina, etc.
Tipo IV: incluye a las tres proteínas de neurofilamentos (light, medium, heavy).
Tipo V: incluye las láminas nucleares.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Este cuestionario explora la anatomía del sarcómero y los procesos involucrados en la contracción muscular. A través de una serie de preguntas, se examina la función de diversas proteínas como la titina, miosina y actina, así como los mecanismos bioquímicos que alimentan la contracción muscular. Prueba tus conocimientos sobre este fascinante aspecto de la biología muscular.