Bioquimica do tecido muscular

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Bioquímica do Tecido Muscular
Realizado por: Anaísa, Jeane e Thaís
TECIDO MUSCULAR
Originário do folheto embrionário mesoderma 
É o responsável pela movimentação corporal, estabilização e postura, regulação do volume dos órgãos e pela produção de calor corporal; 
Entre as suas principais características estão: excitabilidade, contratilidade, extensibilidade e elasticidade.
As células do tecido muscular são alongadas e recebem o nome de fibras musculares ou miócitos. São ricas em duas proteínas: actina e miosina.
No estudo do tecido muscular, os seus elementos estruturais recebem uma denominação diferenciada:
 Célula = Fibra Muscular;
 Membrana Plasmática = Sarcolema;
 Citoplasma = Sarcoplasma;
 Retículo Endoplasmático Liso = Retículo Sarcoplasmático
O músculo converte energia potencial (química) fornecida pelo ATP em energia cinética (mecânica), capaz de realizar os movimentos. 
O tecido muscular constitui o maior tecido único do organismo humano, compreendendo cerca de 25% da massa corpórea ao nascimento, mais de 40% no adulto jovem e pouco menos de 30% no idoso.
O tecido muscular pode ser de três tipos: tecido muscular liso, tecido muscular estriado esquelético e tecido muscular estriado cardíaco. 
Tecido Muscular Estriado Esquelético
O termo esquelético deve-se à sua localização, pois está ligado ao esqueleto.
O tecido muscular estriado esquelético possui contração voluntária e rápida.
Cada fibra muscular contém várias miofibrilas, filamentos de proteínas (actina, miosina e outras).
A organização desses elementos faz com que se observem estriações transversais ao microscópio de luz, o que conferiu o nome estriado ao tecido.
As fibras musculares estriadas esqueléticas possuem forma de longos cilindros, que podem ter o comprimento do músculo a que pertencem. São multinucleadas e os núcleos se situam na periferia da fibra, junto à membrana celular.
Tecido Muscular Estriado Cardíaco
É o principal tecido do coração, possui contração involuntária, vigorosa e rítmica.
Apresentam estrias transversais, seguindo o padrão de organização dos filamentos de actina e miosina. Porém, não se agrupam em miofibrilas.
Diferencia-se do tecido muscular estriado esquelético por suas estriações serem mais curtas e não tão evidentes.
As fibras cardíacas são envolvidas por um envoltório de filamentos de proteínas, o endomísio. Não há perimísio e nem epimísio.
Quase metade do volume celular é ocupado por mitocôndrias, o que reflete a dependência do metabolismo aeróbico e a necessidade contínua de ATP.
As células estão unidas entre si, através de suas extremidades pelos discos intercalares. Estas junções permitem a adesão entre as fibras e a passagem de íons ou pequenas moléculas de uma célula a outra.
O tecido conjuntivo preenche os espaços entre as células e os seus capilares sanguíneos oferecem oxigênio e nutrientes.
Os batimentos cardíacos são controlados por um conjunto de células musculares cardíacas modificadas, denominado de nó sinoatrial. 
Sua principal característica é a ausência de estriações.
Presente nos órgãos viscerais (estômago, intestino, bexiga, útero, ductos de glândulas e paredes dos vasos sanguíneos).
Constitui a parede de muitos órgãos, sendo responsável por movimentos internos como o movimento dos alimentos através do tubo digestivo (peristaltismo).
Este tecido possui contração involuntária e lenta.
Tecido Muscular Liso ou Não-Estriado
As células são uninucleadas, alongadas e com extremidades afiadas.
A ausência de estriaçoes deve-se ao fato de que os filamentos de actina e miosina não se organizam no padrão regular apresentado por células estriadas.
As células estão unidas por meio de junções do tipo GAP e de zonas de oclusão, que resulta nas células serem muito justapostas e os impulsos serem transmitidos de uma para a outa.
No tecido muscular liso não é encontrado perimísio e nem epimísio.
Actina e miosina 
A massa de um músculo fresco é constituída, em até 75% de água e mais de 20% de proteína; 
As duas principais proteínas são a actina e a miosina;
A actina forma os filamentos finos, enquanto a miosina forma os filamentos espessos;
Em concentrações iônicas fisiológicas e na presença de Mg2+, a actina-G se polimeriza não-covalentemente para formar um filamento insolúvel, em dupla hélice, denominado actina-F.
A fibra muscular e a contração
A contração muscular é responsável por todos os movimentos corporais, sendo eles voluntários ou involuntários, como a locomoção, respiração, batimentos cardíacos e os demais movimentos do corpo.
As fibras musculares contraem-se devido ao encurtamento das miofibrilas, filamentos citoplasmáticos ricos em proteínas actina e miosina, dispostas ao longo de seu comprimento.
 A contração muscular 
 No músculo estriado esquelético, a contração se dá pela interação entre os dois filamentos de proteínas nos sarcômeros (actina e a miosina). 
 A cabeça da miosina realiza um movimento, no qual empurra os filamentos de actina, de forma à se aproximarem, gerando a contração muscular. 
 Em condições de relaxamento, ou seja, enquanto o músculo está descontraído, este ponto de conexão entre os filamentos está ocupado por uma terceira proteína denominada tropomiosina, que envolve filamentos de actina. 
Duas ações conjuntas são necessárias para a ocorrência da contração muscular: 
Liberação deste ponto de ligação no filamento de actina, que está, em condições de relaxamento muscular, ocupado por tropomiosina. 
Movimentação da cabeça da miosina para atingir a actina;
Os filamentos de actina e miosina podem ser observados em microscópio óptico, onde é possível verificar as estriações transversais dos músculos devido a alternância de faixas claras (Banda I, miofilamentos de actina) e faixas escuras (Banda A, miofilamentos de miosina).
A essa estrutura dá-se o nome de sarcômero, que representa a unidade funcional da contração muscular.
Uma célula muscular tem entre dezenas e centenas de sarcômeros arranjados na miofibrila. Cada sarcômero é delimitado por dois discos transversais, chamados de linhas Z.
 Para a movimentação da cabeça da miosina ocorrer, é necessário hidrolisar ATP (adenosina trifosfato) geralmente ligada à miosina, esta hidrólise consiste na “quebra” de uma molécula de ATP em ADP (adenosina difosfato) e P (fosfato inorgânico); 
ATP ADP + Pi 
Ciclos de “empurrões” da actina pela miosina consistem, portanto de:
Hidrólise de ATP e consequente movimentação da cabeça da miosina e ligação à actina; 
Liberação de ADP e Pi na célula (cabeça da miosina permanece ligada à actina);
Ligação de uma nova molécula de ATP à miosina (que acarreta a mudança na cabeça da miosina para sua forma original; ou seja, distante do filamento de actina);
Liberação da ponte entre miosina e actina volta à condição original. 
Importância do cálcio
 O cálcio encontra-se armazenado em organelas das fibras musculares denominadas retículos sarcoplasmáticos e, para o movimento ocorrer, o “ponto” (ou sítio) no filamento de actina, onde a cabeça da miosina irá se ligar durante a contração muscular, deve estar livre. 
 No entanto, em condições normais, duas proteínas regulatórias, a troponina e a tropomiosina, bloqueiam este local de interação. 
 A contração somente será possível caso íons de cálcio (Ca2+) sejam exportados dos retículos sarcoplasmáticos e façam uma ligação a troponina, sendo que esta movimenta os filamentos de tropomiosina, desbloqueando os sítios de ligação entre actina e miosina. 
 Em condições normais, as concentrações de cálcio em uma célula muscular não contraída são controladas adequadamente (manutenção do retículo sarcoplasmático); do mesmo modo, no momento da contração muscular, a quantidade adequada de cálcio deve ser liberada para permitir, então,a interação entre actina e miosina. 
 
 No entanto, isso nem sempre acontece. Nos casos de doenças musculares, também denominadas miopatias, geralmente há interferência na concentração de cálcio. 
 
Mecanismo da contração: músculo cardíaco
 A estrutura e a função das proteínas contráteis das células musculares cardíacas são praticamente as mesmas descritas para o músculo esquelético. Todavia, no músculo cardíaco o sistema T e o retículo sarcoplasmático não são tão bem organizados como no músculo esquelético 
 O retículo sarcoplasmático não é tão desenvolvido e distribui-se irregularmente entre os miofilamentos. 
Mecanismo da contração: músculos lisos
No músculo liso não existe retículo sarcoplasmático, , que é o depósito de cálcio nos outros dois tipos de tecido muscular.
Os íons Ca2+ se combinam com as moléculas de calmodulina, uma proteína com afinidade para estes íons. O complexo calmodulina-Ca2+ ativa a enzima quinase da cadeia leve da miosina II. A enzima ativada fosforila as moléculas de miosina II. Uma vez fosforiladas, essas moléculas se distendem, tomando a forma filamentosa, deixam descobertos os sítios que têm atividade de ATPase e se combinam com a actina. 
Essa combinação libera energia do ATP, que promove a deformação da cabeça da molécula de miosina II e o deslizamento dos filamentos de actina e de miosina II uns sobre os outros, como ocorre nos dois outros tipos de tecido muscular 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
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SANTOS, Renato Augusto Corrêa dos. Jornal Biosferas. Biologia molecular: o movimento de contração muscular e a importância do cálcio. Disponivel em: <http://www.rc.unesp.br/biosferas/Art0085.html?fbclid=IwAR007t6TJkJQ-g61NJYqMCU6Dz0BWIAvWwDjVvjPUx3C6vyudqJtCQsFibE>. Acesso em 10/11/2018
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