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os receptores para acetilcolina na membrana das células musculares. Gradualmente, a pessoa vai perdendo a força, e quando a capacidade de contrair o diafragma fi ca comprometida, sobrevém a morte por asfi xia. Rigor mortis: também conhecido como rigidez cadavérica, é devido à falta de ATP para que a musculatura volte ao estado relaxado. É um fator importante para que os legistas possam determinar a hora provável da morte. Tétano: é causado por uma bactéria, Clostridium tetanus. A neurotoxina tetânica bloqueia a liberação de neurotransmissores inibitórios, isto é, aqueles capazes de inibir a exocitose da acetilcolina, levando a uma paralisia espasmódica (o músculo fi ca paralisado no estado contraído). Distrofi a muscular Duchenne: é uma doença hereditária ligada ao cromossomo X, na qual a proteína distrofi na, que forma pontes entre a actina e o sarcolema, não é corretamente sintetizada. Isso resulta em fi bras musculares mais frágeis, que, com o uso, vão sendo lesadas progressivamente, conduzindo à perda da atividade motora. CEDERJ 45 A U LA M Ó D U LO 3 1 1Curare, Botox e estricnina Dardos envenenados com o extrato de curare, um cipó amazônico, têm sido usados pelos índios brasileiros desde antes da chegada de Cabral. O alcalóide extraído dessa planta liga-se ao receptor de acetilcolina na membrana dos músculos estriados. Dessa forma, a acetilcolina não consegue abrir esses canais iônicos, impedindo a contração muscular. Ao contrário da toxina tetânica, a musculatura é paralisada no estado relaxado. Isso levou ao uso do curare e de seus sucedâneos sintéticos em processos anestésicos. A ingestão do curare por via oral não é perigosa, de modo que os índios fl echavam a presa que, ferida e parcialmente paralisada era capturada com facilidade. Uma outra molécula, a succinilcolina, também se liga aos receptores de acetilcolina, mas provocando sua abertura. Por não ser degradada pela acetilcolinesterase, a succinilcolina mantém os canais iônicos abertos por longo período, levando à paralisia muscular no estado de contração. Curiosamente, tanto o curare quanto a estricnina (principal componente do chumbinho, um perigoso raticida) são extraídos de plantas do mesmo gênero: Strychnos toxifera e Strychnos nux vomica, respectivamente. Entretanto, a estricnina compete com neurotransmissores do sistema nervoso central. Visto isso, por que não usar o curare no lugar do botox, já que ambos deixam o músculo no estado relaxado? A resposta está no fato de que o efeito do curare dura relativamente pouco, enquanto o organismo leva vários meses para eliminar a toxina botulínica. CEDERJ46 Biologia Celular II | A célula muscular Navegar é preciso... Vários sites tratam desse assunto. Selecionamos alguns para você visitar. Apesar da maioria dos textos estar em inglês, as imagens são auto-explicativas e várias animações e fi lmes estão disponíveis. cs.southwesternadventist.edu/.../ sk_muscle/- a interação actina- miosina. O papel do cálcio, do ATP e a participação da troponina e da tropomiosina no processo regulador. Para uma bela combinação de microscopia eletrônica e animação. Vá ao site http://www.bio.davidson.edu/misc/movies/musclcp.mov CONCLUSÃO Vimos na aula de hoje como é a organização estrutural da célula muscular e como ela se presta à sua função contrátil específi ca. Surpreendentemente (ou não), a musculatura voluntária dos invertebrados (caranguejos, gafanhotos, minhocas etc.) é muito semelhante à dos vertebrados e muitos dos estudos sobre a contração muscular voluntária foram, e continuam a ser, feitos nesses animais. Se considerarmos que o sucesso evolutivo (= sobrevivência) de um animal depende, em grande parte, de sua capacidade de correr atrás de suas presas e escapar das espécies predadoras, isso é muito justifi cável, não acham? CEDERJ 47 A U LA M Ó D U LO 3 1 1R E S U M O • As células musculares são especializadas em contrair-se, graças ao deslizamento de fi lamentos de actina sobre feixes de miosina. • Existem três tipos de célula muscular: lisa, estriada cardíaca e estriada esquelética. As duas primeiras são de contração involuntária, controlada pelo Sistema Nervoso Autônomo. Apenas os músculos esqueléticos possuem contração voluntária. • As células musculares têm origem em mioblastos que se fundem e formam fi bras longas e multinucleadas. O crescimento das fi bras é feito pela fusão de mioblastos a fi bras preexistentes. • A maior parte do citoplasma da fi bra muscular é ocupado pelas miofi brilas. Ao redor das miofi brilas distribuem-se mitocôndrias e cisternas do retículo endoplasmático liso, que se associam aos túbulos T da membrana plasmática, constituindo as tríades. Núcleos e demais organelas se situam na periferia da fi bra. • A unidade de contração é o sarcômero, que compreende o espaço entre dois discos Z: duas hemibandas claras e uma banda escura. • Nas bandas claras predominam os fi lamentos de actina, as bandas escuras são constituídas por feixes de miosina do tipo II e fi lamentos de actina que interpenetram esses feixes. O disco Z é constituído por alfa-actinina e cap Z. • A despolarização resulta da abertura de canais iônicos dependentes do neurotransmissor acetilcolina (receptores de acetilcolina) e subseqüente abertura de canais iônicos voltagem dependentes ao longo da membrana, até atingir os túbulos T. • O cálcio, que se acumula no retículo sarcoplasmático pela ação de uma Cálcio ATPase, é liberado no citossol quando a despolarização da membrana chega aos túbulos T, mudando a conformação da proteína DHPR. A DHPR provoca a abertura de canais de cálcio na membrana do retículo sarcoplasmático. • No citossol, o cálcio se liga à troponina, que, por sua vez, “empurra” a tropomiosina, liberando o sítio de ligação para miosina no fi lamento de actina. • Durante a contração do sarcômero, cada cabeça de miosina hidrolisa uma molécula de ATP, liga-se ao fi lamento de actina e, ao liberar o Pi, o fi lamento de actina é puxado, encurtando o sarcômero. O relaxamento ocorre quando uma nova molécula de ATP liga-se à miosina. CEDERJ48 Biologia Celular II | A célula muscular EXERCÍCIOS 1. Qual a origem das células musculares esqueléticas? Como crescem? 2. Quais são e quais as principais características dos outros tipos de músculo? 3. Defi na: a) sarcômero b) sarcolema c) retículo sarcoplasmático d) túbulo T- ou túbulo transverso e) tríade 4. Qual a função das seguintes proteínas acessórias: a) alfa-actinina b) Cap Z c) tropomodulina d) troponina e) tropomiosina f) nebulina g) titina 5. Por que nos referimos a fi lamentos de actina e a feixes de miosina? 6. Como, uma vez no estado contraído, o sarcômero volta ao estado relaxado? 7. Por que ocorre a rigidez cadavérica?