Proteínas e Contração Muscular

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Proteínas da contração 
muscular e hemoglobina
Tecido Muscular
• Origem mesodérmica 
– Mioblastos 
– Diferenciação 
• Cels fusiformes, alongadas 
• Capacidade síntese de proteínas contráteis 
– filamentos citoplasmáticos 
• Organização estrutural para geração de força
Tecido Muscular
• Membrana Plasmática = Sarcolema 
• Citoplasma = Sarcoplasma 
• REL = Retículo Sarcoplasmático 
• Mitocôndria = Sarcossoma 
• Sarco: Grego sarko-, sarx, sark-: CARNE 
• Tecido Muscular Estriado Esquelético 
– Contração rápida e voluntária 
• Tecido Muscular Estriado Cardíaco 
– Contração ritmica e involuntária 
• Tecido Muscular Liso 
– Contração lenta e involuntária
Musculo Esquelético
• Cels longas (30cm) 
• Cilíndricas 
• Multinucleadas 
– Núcleo periferia celular 
• Miofibrilas 
– Filamentos citoplasmáticos 
• Ø 10 a 100µm 
– Δ idade / sexo / nutrição / atividade
Musculo Esquelético - Organização
• Microscópio Optico 
• Estriações transversais 
• Faixas claras e escuras 
• Microscópio Polarização 
• Faixa escura – Anisotrópica – Banda A 
– Zona clara – Banda H 
• Faixa clara – Isotrópica – Banda I 
– Linha escura – Linha Z 
• Repetições: Unidades Funcionais 
• Sarcômero
Sarcômeros
• Entre duas linhas Z 
• Banda A 
• 2 Semi-bandas I 
• Arranjo alinhado: estrias características tecido muscular 
• Miofibrilas: dispostas paralelamente à orientação do 
sarcômero 
– Actina 
– Miosina 
– Troponina 
– Tropomiosina
Miofibrilas
• Actina 
– G – globular: monômero 
– F – filamentosa: polímero 
– Associada a Tropomiosina e Troponina 
– Microfilamento, “filamentos finos” 
– Z → H 
• Miosina 
– Bastão em α-hélice 
– Cabeça: ligação com actina, atividade de ATPase 
– Filamento intermediário, “filamentos grossos” 
– Organizadas no interior do sarcômero 
– A
Miofibrilas
• Tropomiosina 
– Molécula longa e fina 
– Associada a Actina F 
– Microfilamento, “filamentos finos” 
– Z → H 
• Troponina 
– TnT – ligação à Tropomiosina 
– TnC – sítio de ligação ao Ca+ 
– TnI – inibidora, recobre sítio de ligação Actina/Miosina
Retículo Sarcoplasmático
• REL → outras funções: Ca+ 
– Tecido muscular: retículo sarcoplasmático 
• Rede de cisternas 
– Armazenamento e regulação fluxo Ca+ 
– Entre feixes de microfilamentos 
• Estímulo nervoso → despolariza membrana RS → 
abertura canais Ca+ (difusão passiva) → ... 
• Fim da despolarização → transporte ativo de Ca+ 
para cisternas → interrupção atividade contrátil
Túbulos Transversais (T)
• Invaginações Sarcolema (MP) 
• Junções Bandas A e I 
• Túbulo T + Expansões RS = Tríade 
• Tríade = Contração Uniforme da Fibra 
Muscular 
– Difusão Ca+ equivalente 
– Evitar “onda de contração”
Inervação
• Tecido nervoso → sinal Fibras Musculares (1-200) 
• Nervo + Fibra Muscular → Unidade Motora 
– Perda bainha mielina 
– Alojado depressão superfície fibra 
→ Placa Motora / Junção MioNeural 
– N: vesículas sinapticas (acetilcolina) 
– M: sarcolema, dobras juncionais 
• Contração total 
• Δ força Δ precisão: Δ nº fibras ativadas unidade motora
 
Junção NeuroMuscular 
Sistemas de Controle Contração
• Fusos Musculares 
– Receptores captam alterações músculo 
– Cápsula de tecido conjuntivo 
– Fibras musculares modificadas 
– Fibras intrafusais 
– Fibras nervosas sensoriais 
• Corpúsculos Tendíneos de Golgi 
– Tendão 
– Fibras nervosas sensoriais 
• Controle da contração muscular e força movimentos 
• Controle da postura 
• Coordenação de movimentos músculos opostos
• Lentas 
• Sarcoplasma 
– Mioglobina: reserva O2 
– Vermelho-escuro 
• Contrações continuadas
Fibras Tipo I
Fibras Tipo II 
• Rápidas 
• Pouca Mioglobina 
– Vermelho-claro 
• Contrações rápidas e descontínuas
Resumo dos Eventos da Contração muscular
1-Chegada do Potencial de Ação do nervo e 
liberação de Acetilcolina na junção mioneural 
2-Acetilcolina liberada liga-se ao Receptor 
Nicotínico 
3-Ocorrerá o Potencial da placa motora 
4-Ocorrerá o Potencial de Ação no músculo 
5 Túbulos T (transversos) conduzem o PA 
profundamente entre as fibras musculares 
6-PA provoca liberação de Cálcio do retículo 
sarcoplasmático 
7-Cálcio liga-se à Troponina e libera o sítio de 
ligação com a Miosina
8-São formadas Pontes cruzadas de 
Tropomiosina – Miosina. A Miosina está 
 ligada à molécula de ATP 
9- Hidrólise da molécula de ATP que 
leva a liberação de energia 
(power Stroke) 
10- Energia liberada move o filamento 
grosso da miosina que desliza entre os 
 filamentos finos da actina 
11- Miosina desliga-se da Actina 
12- Início de um novo ciclo: novo ATP liga-se à miosina 
13-Término do PA-nervo com recaptura do Cálcio, sítio de ligação 
tropomiosina/miosina será novamente encoberto. 
14-Músculo relaxa
A Unidade de Comando ou 
Unidade Motora
Músculos 
Movimento dos olhos: 1-5 
contrações mais “finas” 
Temporal: 1-1000 
Contrações mais 
potentes
Cada neurônio motor se 
ramifica para inervar um 
número de fibras musculares 
Quando o neurônio motor é 
ativado todas estas fibras 
musculares se contraem
a) Agonistas: músculos que 
atuam em conjunto ativamente 
para produzir um movimento 
desejado. 
b) Antagonistas: músculos que 
se opõem à ação dos agonistas. 
Quando o agonista se contrai, o 
antagonista relaxa 
progressivamente, produzindo 
um movimento suave.
Os movimentos resultam da 
atividade global de diversos músculos
Contração Muscular é Graduada
• É possível haver a graduação 
da força de contração 
• Ativação variável de número 
de neurônios motores implica 
em ativação variável do 
número de fibras musculares 
• Esta graduação ocorreria por 
Somação do número de fibras 
recrutadas
Contração Muscular 
Graduada 
•Ocorre o Recrutamento 
progressivo: aumentando o 
número de unidades 
motoras ativas aumentará a 
força da contração muscular 
•Somação das unidades 
motoras: cada neurônio 
motor que é recrutado, 
incrementa a força de 
contracão mais 
intensamente que o anterior 
e uma contração se 
sobrepõem à outra 
Frequência 
de fusão
Então, como aumentar a força da 
contração? 
Aumento da frequência de estimulação das 
fibras musculares pelo motoneurônio da 
unidade motora. 
O aumento da força ocorre por somação 
mecânica. 
Tipos de contração
• A contração muscular proporciona desenvolvimento de 
força mecânica ou tensão. 
• Essa força causa movimento ou se opõem a uma carga
Músculo Cardíaco
• Cels alongadas e ramificadas 
• Junções celulares complexas 
– Discos Intercalares 
• Estriações tranversais 
– Semelhantes Músculo Esquelético 
• 1 ou 2 núcleos centrais 
• Delicada bainha tecido conjuntivo 
– Equivalente ao endomísio 
– Capilares, nutrição...
Discos Intercalares
• Linhas transversais fortemente coradas 
– Retas ou em escada 
• Zônulas de Adesão 
– Ancoramento filamentos de actina 
• Desmossomos 
– União celular, contração 
• Junções Comunicantes (GAP) 
– Continuidade iônica entre cels vizinhas 
– Cels musculares: sincício
Mecanismo de Contração
• Idem Músculo Esquelético 
• Discos intercalares 
– Facilitam trocas iônicas e comunicação celular 
• Sistema T e Retículo Sarcoplasmático 
– Menor organização 
– Distribuídos irregularmente 
• 1 expansão túbulo por sarcômero 
– Banda Z 
• Tríades substituídas por Díades 
– Túbulo T + 1 cisterna retículo 
• Mitocôndrias
Mecanismo de Contração
• Músculo Cardíaco e Mitocôndrias 
– 40% citoplasma (vs 2% Músculo Esquelético) 
– Metabolismo aeróbio 
• Ac Graxos 
– Gotículas lipídeos citoplasma 
• Glicogênio 
• Grânulos Lipofuscina(Restos Celulares) 
• Grânulos de Secreção 
– ANP – peptídeo natriurético atrial 
• Átrio Esquerdo* → Rins 
• Diurese → H2O 
• Natriurese → Na 
• ↓ pressão arterial 
 
Músculo Liso
• Cels longas e fusiformes 
– Núcleo único e central 
• Revestidas Lâmina Basal + Fibras Reticulares 
– União entre células 
– Transmissão força contração 
• Sarcolema (MP) 
– Depressões/Vesículas: Cavéolas 
– Armazenamento Ca+ 
• Junções Comunicantes 
• Corpos Densos 
– Pontos ancoragem: proteínasmotoras e citoesqueleto
 Corpos Densos
Cavéolos
Músculo Liso - Contração
• Actina + Miosina* + Tropomiosina 
– Ausência de Sarcômeros 
– Ausência de Troponina 
• *Miosina II 
– Forma circular, espiralada 
 + Fosfato = filamento 
• Estímulo nervoso (SNA) → cavéolas 
 → Ca+ do sarcoplasma + calmodulina → ativa enzima quinase 
 → Quinase ativada fosforila a Miosina II → filamentar → mostra 
sítios com atividade ATPase e combina com a actina 
 → cabeça de miosina se liga á actina → ocorre o deslizamento ou 
deslocamento da actina que está ligada aos corpos densos.
 
 
Músculo Liso - Inervação
• SNA 
– Simpático 
– Parassimpático 
• Ausência de placas motoras 
• Axônios 
– Dilatações entre cels musculares 
– Vesículas sinápticas com neurotransmissores 
• Colinérgicas – acetilcolina 
• Adrenérgicas – noradrenalina 
• Antagônicas
Regeneração Tecido Muscular
• Músculo Liso 
– Cels Musculares Lisas 
– Pericitos 
• Músculo Cardíaco 
– Fibrose em áreas de lesão 
– Não regenera 
• Músculo Esquelético 
– Cels satélite 
• mioblastos: novas cels musculares 
• Exercício: hipertrofia
Hemoglobina
Hemoglobina (Hb) 
 
 • Molécula formada por quatro cadeias polipeptídicas globínicas associadas a 4 anéis porfirínicos – heme. 
Função da hemoglobina 
• Responsável pelo transporte de oxigênio e gás carbônico. 
 CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- 
– Hemoglobina oxigenada ou oxihemoglobina 
 – Hemoglobina desoxigenada ou desoxihemoglobina 
– Hemoglobina reduzida ou protonada: Hb H+ 
 – Carbaminohemoglobina : HbCO2 
– Carboxihemoglobina: HbCO - processo patológico 
– Hemoglobina glicosilada, etc.
• Quando inteiramente saturada, uma grama de Hb 
promove a ligação de 1,39 ml de O2 
• Ligação do O2 com o heme e com a histidina distal 
• O controle da afinidade da hemoglobina pelo O2 
depende da temperatura, pH, quantidade de O2 (PO2 ) e 
2,3 DPG.
Curva de saturação da hemoglobina
• A liberação do O2 para os tecidos: 
• Ocorre por diferença de pressão parcial de O2 (baixa nos 
tecidos) com liberação de O2 , alteração da conformação 
do Fe2+, afastamento das cadeias beta da globina e 
entrada de 2,3 DPG na bolsa central produzindo 
desoxihemoglobina
• Captação de O2 nos pulmões: 
• Ocorre por diferença de pressão parcial de O2 (maior nos 
pulmões), ligação do O2 com o Fe2+, alteração da 
conformação do Fe2+ , aproximação das cadeias beta e 
liberação de 2,3 DPG produzindo oxihemoglobina
hemácia
Hematose
Hematose
Hematose
• É a difusão do O2 e CO2 entre os alvéolos pulmonares e 
capilares sangüíneos, que se dá graças as diferenças de 
pressões parciais desses gases no sangue e nos alvéolos.
Transporte e difusão tecidual de O2 e CO2
• Transporte de O2 : 
 Maior parte é transportada junto coma hemoglobina formando a 
oxihemoglobina. 
4Hb + 4 O2 4Hb O2 
 Uma pequena parte é diluída no sangue. 
 A pressão parcial de O2 é maior no sangue do que nos tecidos, 
ocorrendo a difusão do O2 sanguíneo para o tecido. 
 
Transporte e difusão tecidual de O2 e CO2
• Transporte de CO2 : 
 A pressão arterial de CO2 é maior nos tecidos do que no sangue, 
dessa forma o gás sai dos tecidos e vai para o sangue. 
 O Transporte de CO2 ocorre de 3 maneiras: 
– 5% fica absorvido no plasma; 
– 25% se associam à hemoglobina formando a carbohemoglobina: 
Hb + CO2 HbCO2 
– A maior parte (cerca de 70%), reage com a água e forma H2CO3, 
que se dissocia em H+ (associado à hemácia) + HCO3
- (vai para o 
plasma).
Transporte de CO2
• Interior dos eritrócitos
CO2 
+H2O
H2CO3 H+ + HCO3
Alvéolo
Anidrase 
carbônica
Hb
plasma
• Pulmão
H+ + HCO3 H2CO3 CO2 +H2O
Transporte de O2 no sangue
• Hemoglobina 
– Oxiemoglobina 
– Desoxiemoglobina 
• Dissociação da oxiemoglobina 
– Efeito do Ph 
– Efeito da temperatura 
– Concentração do 2,3 DPG
Uma vez dentro da célula, o oxigênio vai reagir com a glicose 
(dentro da mitocôndria), desta reação resultará a energia 
(ATP) e o gás carbônico. A energia é aproveitada e o CO2 sai da 
célula, vai para o sangue, para o pulmão e por fim para o 
ambiente. 
Equação da respiração: 
O2 + C6H12O6 (glicose) -> CO2 + H2O + ENERGIA (em 
forma de ATP)
Respiração Intracelular
Regulação da Respiração
• O controle da respiração é feito automaticamente por um 
centro nervoso localizado no bulbo, de onde partem os 
nervos e estímulos responsáveis pela contração dos 
músculos respiratórios. 
• O principal mecanismo de regulação depende da 
concentração de CO2 no sangue. Quando ocorre maior 
formação desse gás aumenta a quantidade de H+ no 
sangue, provocando uma diminuição no pH. Com isso o 
bulbo é sensibilizado. 
• Degradação da hemoglobina 
• Após 120 dias a hemácia é retirada da circulação pelos 
macrófagos SMF. 
• A porção globínica é metabolizada e os aminoácidos são 
reaproveitados. 
• O heme é clivado, convertido a pigmentos biliares e 
excretado por via urinária e fecal. 
• O ferro é reutilizado.