Muscolo scheletrico PDF

MUSCOLO SCHELETRICO Tessuti muscolari Apparato contrattile della cellula muscolare scheletrica Il ciclo dei ponti trasversali Accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo scheletrico  Tessuti muscolari: differenze morfologiche e funzionali SCHELETRICO...

MUSCOLO SCHELETRICO Tessuti muscolari Apparato contrattile della cellula muscolare scheletrica Il ciclo dei ponti trasversali Accoppiamento eccitazione-contrazione nel muscolo scheletrico  Tessuti muscolari: differenze morfologiche e funzionali SCHELETRICO grandi cellule polinucleate striatura trasversale contrazione volontaria CARDIACO cellule mononucleate striatura trasversale accoppiate elettricamente contrazione involontaria LISCIO piccole cellule mononucleate striatura assente contrazione involontaria (accoppiamento elettrico e meccanico)  Apparato contrattile della cellula muscolare scheletrica Tre strati separati di tessuto connettivo rinforzano e proteggono il muscolo: Epimisio, più esterno, racchiude gruppi di fasci muscolari. Perimisio, avvolge ciascun fascio. Endomisio (sarcolemma) avvolge ogni singola fibra muscolare La fibra muscolare (cellula) I tubuli T, le cisterne e il reticolo sarcoplasmatico  muscolare è costituita Ogni fibra Da un insieme di miofibrille Ogni miofibrilla è formata da circa 1500 filamenti di miosina e 3000 filamenti di actina Lo scorrimento dei filamenti di actina su quelli di miosina è il meccanismo alla base del quale si genera la contrazione muscolare.  Struttura del sarcomero le miofibrille sono disposte lungo l’asse maggiore della cellula, hanno un diametro di circa 1 μm, contengono l’apparato contrattile, costituiscono quasi interamente il citoplasma della cellula scheletrica. la struttura a bande è dovuta alla presenza di due tipi di filamenti (sottili e spessi) nelle miofibrille, disposti in modo altamente organizzato: i filamenti sottili (actina) sono disposti ad esagono intorno a quelli spessi (miosina). Rapporto sottili/spessi = 2/1 la banda chiara (I) è divisa in due dalla stria Z 4.1_MUSCOLO e contiene filamenti sottili. 5La banda scura (A) contiene SCHELETRICO filamenti spessi e sottili. La banda H contiene solo filamenti spessi ed è divisa dalla linea M.  Il sarcomero e la disposizione dei filamenti spessi e sottili α-actinina ▪ l’unità che si ripete lungo la miofibrilla si chiama sarcomero, delimitato da due strie Z ▪ nel centro del sarcomero sono localizzati i filamenti spessi ▪ i filamenti sottili sono ancorati alle strie Z ▪ il filamento spesso è legato ad una proteina elastica, la titina, che è legata dall’altro lato alla stria Z e mantiene il filamento nella corretta posizione rispetto al filamento sottile ▪ la α-actinina è un componente della stria Z  Filamenti Sottili di Actina il filamento sottile è costituito da proteine contrattili (actina) e proteine regolatrici (troponina e tropomiosina) actina: (43 KD) le molecole di G-actina sono disposte lungo 2 filamenti avvolti a doppia elica (F-actina) e possiedono siti attivi per il legame della miosina tropomiosina: (70 KD) proteina filamentosa formata da due α-eliche disposte nel solco di due eliche di F-actina troponina: (80 KD) composta da 3 subunità: TnI (inibisce il legame actina-miosina), TnT (è legata alla tropomiosina), TnC (possie8de 4 siti di legame ad alta affinità per il Ca2+) 4.1_MUSCOLO SCHELETRICO Il complesso troponina-tropomiosina, in assenza di Ca2+, inibisce l’interazione actina-miosina  Stanfield – Fisiologia – Capitolo 12 Il calcio libera i filamenti di actina  Filamenti spessi di miosina ▪ il filamento spesso contiene ~ 200 molecole di miosina ▪ la miosina è un dimero formato da 2 subunità, ciascuna formata da una coda (meromiosina pesante) e da una testa (meromiosina leggera) (ponte trasversale) ▪ i ponti trasversali sono orientati in tutte le direzioni (360 gradi) Filamenti spessi di miosina Slittamento dei filamenti durante la contrazione ▪durante la contrazione il sarcomero si accorcia ▪la banda A rimane immutata mentre le bande I ed H si accorciano ▪i filamenti sottili e spessi non modificano la loro lunghezza ma scorrono gli uni sugli altri (actina scorre su miosina!!!)  Il ciclo dei ponti trasversali Il ciclo dei ponti trasversali ha inizio con l’aumento di calcio intracellulare Il calcio si lega alla troponina la quale cambia conformazione ed sposta la tropomiosina, a questo punto le teste di miosina possono interagire con i filamenti di actina  Ciclo dei ponti trasversali: come il muscolo genera forza I. muscolo a riposo idrolisi ATP (l’ATP si dissocia in ADP+Pi; liberazione di energia non convertita subito in lavoro meccanico; interazione A-M non può ancora avvenire) II. aumento Ca2+ e legame con TnC  Ciclo dei ponti trasversali: come il muscolo genera forza La testa di miosina dopo aver agganciato l actina ruota di 45 gradi III. legame actina-miosina e liberazione prima di Pi (alto livello di energia libera) IV. movimento dei ponti e liberazione di ADP. V. nuovo legame di ATP che riduce l’affinità del complesso actina-miosina e ne causa la dissociazione l’ATP fornisce energia per il movimento dei ponti e favorisce il distacco tra actina e miosina  Assone motoneurone Membrana (sarcolemma) Reticolo sarcoplasmatico Invaginazione m.plasmatica (sarcolemma) Miofibrilla contiene liq. extracellulare NB: dalla membrana il PA deve arrivare a tutte le miofibrille (come fa???) reticolo sarcoplasmatico (5% del volume cellulare) avvolge ciascuna myofibrilla, è un deposito di Ca2+ miofibrille: costituiscono l’apparato contrattile; disposte lungo la fibra e costituite da filamenti spessi e sottili. Sono circa 100-10000 per fibra; ciascuna miofibrilla contiene 1500 filamenti spessi e 3000 filamenti sottili. Rete di tubuli trasversali (Tubuli T), costituiti da invaginazioni della membrana plasmatica nell’interno della fibra muscolare (dunque contengono liquido extracellulare). NB: i tubuli T non fanno parte del reticolo sarcoplasmatico, sono strutture indipendenti.  Accoppiamento eccitazione-contrazione La parte terminale dell’assone è deputata alla produzione ed al rilascio di acetilcolina. La placca motrice è la porzione della fibra muscolare in cui viene propagato l’impulso elettrico responsabile della contrazione ed in cui sono presenti i recettori nicotinici (pot. di placca)