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Possediamo tre diversi tipi di muscoli, tra cui muscolo scheletrico, muscolatura liscia e muscolo cardiaco. Tuttavia, tutti i muscoli sono composti da fibre che si contraggono da un meccanismo simile: lo scorrimento di sottili filamenti di actina su filamenti spessi di miosina.
carattere
La fibra muscolare è una singola cellula che contiene un fascio di miofibrille. Questi sono composti da filamenti spessi e sottili, formando i sarcomeri. I filamenti fini sono costituiti da una proteina chiamata actina, che è circondata da un'altra proteina chiamata tropomiosina, mentre i filamenti spessi sono formati dalla proteina della miosina.
contrazione
In una fibra muscolare a riposo, i filamenti sottili e spessi si sovrappongono solo parzialmente su ogni sarcomero, con il centro del sarcomero contenente solo filamenti spessi, mentre la parte esterna contiene solo filamenti fini. La lunghezza di questi filamenti non cambia. La contrazione muscolare si verifica quando i filamenti scivolano uno sull'altro, aumentando così il numero di sovrapposizione tra loro, accorciando il sarcomero. Tutti i sarcomeri contenuti nella fibra muscolare si contrae immediatamente, accorciando la fibra nel suo insieme.
Meccanismo molecolare
Lo scorrimento dei filamenti viene eseguito dalla parte superiore della miosina (testa), per cui i filamenti spessi sono responsabili del trascinamento dei sottili filamenti lungo la fibra. Alimentati da adenosina trifosfato (ATP), le teste di miosina attaccano più volte all'actina, si piegano, si separano dall'actina, ritornano al loro stato naturale e quindi si attaccano di nuovo. Tutte le teste di miosina del filamento spesso, una volta piegate, tirano l'actina nella stessa direzione, facendo scorrere i filamenti l'uno sull'altro.
regolazione
Quando una fibra muscolare è rilassata, la tropomiosina dei sottili filamenti copre l'actina, impedendo alla testa della miosina di legarsi. Gli ioni calcio sono responsabili della modifica di questa posizione della tropomiosina, consentendo l'esposizione dei siti di legame all'actina, con conseguente contrazione muscolare. I neuroni che controllano la contrazione muscolare, così come il rilassamento, funzionano in funzione della concentrazione di ioni calcio nel corpo.
tipi
Diversi tipi di fibre muscolari sono stati adattati per funzioni specifiche. Le fibre muscolari a contrazione rapida sono utilizzate per contrazioni brevi e potenti, mentre le fibre a contrazione lenta possono mantenere le contrazioni per lunghi periodi di tempo. La maggior parte dei muscoli contiene una combinazione di fibre a contrazione rapida e lenta. Alcuni animali hanno fibre muscolari che possono contrarsi molto più velocemente rispetto alle fibre a contrazione rapida degli esseri umani. Ad esempio, il crepitio di un serpente a sonagli è controllato da fibre muscolari super veloci. Le fibre muscolari possono anche essere classificate in fibre ossidative e glicolitiche. Le fibre ossidanti ottengono energia (ATP) attraverso la respirazione aerobica, mentre le fibre glicolitiche dipendono dalla glicolisi. Mangiando pollo, puoi facilmente distinguere questi due tipi. La parte scura della carne è costituita da fibre ossidative, mentre la polpa bianca è costituita da fibre glicolitiche.