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  • BiofsicaContrao Muscular

    Prof. Dr. Walter Filgueira de Azevedo Jr.

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  • Tecidos musculares Juno neuromuscular Msculo esqueltico Actina e miosina Estrutura do sarcmero Teoria do filamento deslizante Mecanismo de contrao muscular Referncias

    Resumo

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  • Fonte: http://www.vetmed.wsu.edu/van308/skeletal.htm

    a) Msculo esqueltico b) Msculo esqueltico

    c) Msculo cardaco d) Msculo liso

    As fibras do msculo esqueltico (a e b) apresentam-se listradas, devido a presena de um padro alternado de complexos proticos. As clulas do msculo esqueltico so multinucleadas, pois so resultado da fuso de diversas clulas. As clulas do msculo cardaco apresentam uma estrutura ramificada, o que aumenta a sua resistncia mecnica (c). As clulas do msculo liso so dispostas em lminas, e esto em contato eltrico umas as outras, por meio do nexus, que permite a propagao do potencial de ao entre elas.

    Tecidos Musculares

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  • Juno Neuromuscular

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  • Fonte: Purves et al., Vida A cincia da Biologia. 6a. Ed. Artmed editora, 2002 (pg. 836).

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  • Estrutura do Sarcmero

    Banda MLinha Z Linha Z

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  • Fonte: http://www.bris.ac.uk/Depts/Physiology/ugteach/ugindex/m1_index/nm_tut4/page1.htm

    Teoria do Filamento Deslizante

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  • Actina F

    Actina GCdigo de acesso pdb: 1ATN

    A actina F possui duas extremidades, conhecidas como "mais" e "menos". Na extremidade "mais", entra a actina G ligada molcula de ATP, promovendo o aumento do polmero de actina F, e na extremidade "menos" sai a actina G complexada com a molcula de ADP, promovendo a diminuio da cadeia de actina F. Assim, o tamanho relativo da actina F depende da entrada e da sada de actinas G pelas extremidades "mais" e "menos", conforme o diagrama esquemtico abaixo.

    Fonte: http://www.icb.ufmg.br/~lbcd/prodabi4/grupos/grupo1/actina.htm

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  • Miosina

    CLECLR

    Miosina consiste de 6 cadeias polipeptdicas, duas cadeias pesadas de 220 kD e 2 pares de cadeias leves, chamadas de cadeias leves essenciais (CLE) e cadeias leves regulatrias(CLR).

    Cadeia pesada

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  • Fonte: http://lessons.harveyproject.org/development/muscle/proteol.html

    Miosina II

    Domnio da cabea globular

    Tripsina papanaProtelise

    Domnio motorCLECLR

    Protelise da Miosina

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  • Fonte: http://lessons.harveyproject.org/development/muscle/proteol.html

    Fragmento Massa molecular (kDa) Tamanho aproximado ()HMM 520 650LMM 160 900S1 120 110S2 100 1300

    Protelise da Miosina

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  • Estrutura do Fragmento S1 de Miosina

    Cdigo de acesso PDB: 1DFK

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  • Actina

    Filamento grosso de miosina

    Cabea

    Brao de alavanca

    Complexo Actina-Miosina

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  • Miofibrila

    Fonte: Purves et al., Vida A cincia da Biologia. 6a. Ed. Artmed editora, 2002 (pg. 837).

    Na miofibrila os filamentos de actina e miosina sobrepem-se. Os filamentos de miosina so formados por feixes de protenas, com extremidade globular e cauda na forma de alavanca. Os filamentos de actina so compostos de duas cadeias polipeptdicas, com monmeros de actina G enrolados, como contas em um colar. Essas cadeias so envolvidas por tropomiosina, e, em intervalos regulares, ocorre a ligao de troponina, conforme o diagrama esquemtico abaixo.

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  • Tbulos T

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    Fonte: Purves et al., Vida A cincia da Biologia. 6a. Ed. Artmed editora, 2002 (pg. 838).

  • Contrao Muscular

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    Fonte: Purves et al., Vida A cincia da Biologia. 6a. Ed. Artmed editora, 2002 (pg. 839).

  • Contrao Muscular

    Para quebrar a ligao da cabea da miosina com a actina necessrio ATP, contudo a molcula de ATP no necessria para a formao do complexo actina-miosina. Tal observao explica a razo do endurecimento dos msculos dos animais aps a morte, situao conhecida como rigor mortis. A morte cessa a reposio da molcula de ATP, assim o complexo actina-miosina no pode ser quebrado.

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  • 1. O potencial de ao viaja axnio abaixo2. Os canais de Ca2+ dependentes de voltagem abrem-se3. Exocitose de ACh4. Difuso de ACh na fenda sinptica5. ACh liga-se ao receptor6. Abertura dos canais de Na+ (entrada) e K+ (sada)7. Aumento da probabilidade de incio de um potencial de ao 8. O potencial de ao viaja ao longo da membrana9. O potencial de ao entra no retculo sarcoplasmtico10. O potencial de ao abre os canais de Ca2+ dependentes de voltagem11. Os ons de Ca2+ ligam-se aos filamentos, causando contrao

    Resumo da Contrao Muscular

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  • TEORIA DO FILAMENTO DESLIZANTE

    1. O PA causa a rpida liberao do on Ca2+ no interior da clula2. O on Ca2+ liga-se troponina3. A troponina passa por uma mudana conformacional4. Tal mudana movimenta a tropomiosina para fora da rea de encaixe da miosina5. Hidrlise do ATP (pela a ATPase da miosina), o que permite a formao do

    complexo actina-miosina6. A ligao da miosina com a actina7. Os filamentos de actina deslizam sobre a miosina8. Uma nova molcula de ATP permite a quebra do complexo actina-miosina. A nova

    molcula de ATP sofre hidrlise. O processo continua at que no haja mais Ca2+

    Como Funciona a Contrao ?

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  • Como Funciona a Contrao ?

    RELAXAO

    1. Degradao da acetilcolina2. Canais inicos fecham-se3. Repolarizao da membrana4. Diminuio da permeabilidade do retculo sarcoplasmtico (rs) aos ons de Ca2+5. Os ons de Ca2+ so bombeados de volta ao rs (processo lento com consumo de

    ATP)6. Os ons de Ca2+ so retirados das molculas de troponina C, que volta a

    conformao original7. A tropomiosina retorna a cobrir a regio do encaixe da actina8. Quebram-se os complexos miosina-actina9. O complexo miosina-ATP se reconstitui nas cabeas de miosina, pronto para um

    novo potencial de ao

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  • Funo do Ca2+ na Contrao

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  • Funo do ATP na Contrao

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  • A anlise do modelo do complexo actina-miosina(Rayment & Holden, 1994) revela as bases moleculares da contrao muscular. Esse modelo exibe a orientao espacial relativa do fragmento S1 da miosina, mostrando, claramente, que a fenda na miosina estende-se do stio de ligao de ATP, at o stio de ligao da actina. O modelo tambm indica que a cauda helicoidal do C-terminal do fragmento S1 da miosina, funciona com um brao de alavanca. A boa complentaridade de forma geomtrica e carga eltrica, das estruturas da miosina e da actina, corroboram o modelo proposto para contrao muscular.

    Bases Moleculares para a Contrao Muscular

    Referncia: Rayment, I. & Holden, H. M. (1994). Trends Biochem. Sci. 19: 129-134.

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    http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=8203020&query_hl=13&itool=pubmed_DocSumhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=8203020&query_hl=13&itool=pubmed_DocSumhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=pubmed&dopt=Abstract&list_uids=8203020&query_hl=13&itool=pubmed_DocSum
  • Fonte: http://www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin_gif.html

    Mecanismo da Contrao Muscular

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  • Fonte: http://www.vetmed.wsu.edu/van308/muscleanimation.htm

    Mecanismo da Contrao Muscular

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  • Trabalho

    1) Descreva a contrao do msculo esqueltico.

    2) Faa um diagrama esquemtico do sarcmero.

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  • Garcia, E. A. C. Biofsica. Editora Savier, 2000.Purves, W. K., Sadava, D., Orians, G. H., Heller, H. G. Vida. A Cincia da Biologia. 6a

    ed. Artmed editora. 2002.

    Referncias

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    Biofsica

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