¿Cuáles son los eventos involucrados en la contracción muscular a nivel celular y molecular?
La contracción muscular es un proceso complejo que implica la interacción de múltiples proteínas dentro de las células musculares. Las principales proteínas implicadas en la contracción muscular son la actina y la miosina, que están dispuestas en unidades repetidas llamadas sarcómeros. El proceso de contracción muscular se puede resumir en los siguientes eventos celulares y moleculares:
1. Acoplamiento excitación-contracción :El proceso de contracción muscular se inicia mediante una señal eléctrica llamada potencial de acción. Cuando un potencial de acción llega a la célula muscular, desencadena la liberación de iones de calcio del retículo sarcoplásmico, el almacenamiento interno de calcio de la célula.
2. Unión de calcio a la troponina :El aumento de la concentración de calcio en la célula muscular hace que los iones de calcio se unan a una proteína llamada troponina, que se encuentra en el filamento delgado (actina). Esta unión induce un cambio conformacional en la troponina, que expone un sitio de unión en la molécula de actina.
3. Unión de la cabeza de miosina a la actina :El cambio conformacional en la troponina permite que la cabeza de miosina, una región globular de la molécula de miosina, se una al sitio de unión expuesto en el filamento de actina. Esta interacción forma un puente cruzado entre los filamentos finos y gruesos.
4. Golpe de poder :Una vez que la cabeza de miosina se une a la actina, sufre un cambio conformacional que tira del filamento delgado hacia el centro del sarcómero. Este movimiento se conoce como golpe de potencia y genera la fuerza necesaria para la contracción muscular.
5. Liberación de ADP y enlace de Pi :Después del golpe de fuerza, la cabeza de miosina libera ADP y fosfato inorgánico (Pi), que son productos de la hidrólisis del ATP. Este paso prepara la cabeza de miosina para el siguiente ciclo de contracción.
6. Unión de ATP a miosina :El ATP se une a la cabeza de miosina, provocando que se desprenda del filamento de actina. Este desprendimiento reinicia la cabeza de miosina para otra ronda de unión y golpe de poder.
7. Relajación :Cuando finaliza el potencial de acción, las bombas de calcio transportan activamente iones de calcio de regreso al retículo sarcoplásmico, lo que reduce la concentración de calcio en la célula muscular. La disminución de los niveles de calcio hace que la troponina vuelva a su conformación original, bloqueando el sitio de unión de la actina. Sin la miosina unida, los finos filamentos se deslizan hacia su posición original, relajando el músculo.
La secuencia de estos eventos celulares y moleculares se repite rápidamente durante la contracción muscular, lo que permite que los músculos generen fuerza y movimiento.