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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 \u2022 As células musculares são especializadas em contrair-se, graças ao deslizamento de fi lamentos de actina sobre feixes de miosina. \u2022 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. \u2022 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. \u2022 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. \u2022 A unidade de contração é o sarcômero, que compreende o espaço entre dois discos Z: duas hemibandas claras e uma banda escura. \u2022 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. \u2022 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. \u2022 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. \u2022 No citossol, o cálcio se liga à troponina, que, por sua vez, \u201cempurra\u201d a tropomiosina, liberando o sítio de ligação para miosina no fi lamento de actina. \u2022 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?