Muscle Contraction Part 3 The Cross Bridge Cycle

Dr.abdul rahman aljad

18 Aug 201503:54

Summary

TLDREl ciclo de puente cruzado es el proceso molecular que genera la fuerza necesaria para el movimiento esquelético. En la fibra muscular esquelética, el sarcomere es la unidad funcional de la contracción. Cuando los cabezales de miosina en las filamentos espesos forman puente cruzado con las moléculas de actina en los filamentos delgados, el sarcomere se encoge. Este proceso comienza con la liberación de iones de calcio que activan la miosina al unirse a la actina. La contracción ocurre con la repetición del ciclo de puente cruzado, que termina cuando los iones de calcio son reabsorbidos y los sitios de unión de la miosina se cubren nuevamente.

Takeaways

💪 La fuerza generada por el músculo esquelético es necesaria para mover el esqueleto.
🔄 El proceso de tracción se activa mediante una serie de eventos moleculares conocidos como el ciclo de puente cruzado.
🏋️‍♂️ El sarcomere es la unidad funcional de la contracción muscular.
🔗 Los cabezales de miosina en los filamentos espesos forman puente cruzado con las moléculas de actina en los filamentos delgados.
🚫 La formación de un puente cruzado comienza cuando los iones de calcio liberados del sarcoplasmático retículo se unen a la troponina.
🔄 La unión de la troponina provoca un cambio de forma, lo que permite que la tropomiosina se mueva y exponga los sitios de unión de miosina en actina.
⚡ La cabeza de miosina debe estar activada antes de que comience el ciclo de puente cruzado, lo cual ocurre cuando el ATP se une y se hidroliza a ADP y fosfato inorgánico.
🔁 El ciclo de puente cruzado consta de cuatro pasos: formación, potencia, desprendimiento y reactivación.
🏁 El ciclo de puente cruzado se repite mientras los sitios de unión en actina permanecen expuestos, lo que provoca la contracción muscular.
🛑 El ciclo de puente cruzado termina cuando los iones de calcio son transportados activamente de vuelta al sarcoplasmático retículo y la troponina regresa a su forma original.

Q & A

¿Qué es la fuerza generada por un músculo esquelético y cómo es necesaria para mover el esqueleto?
-La fuerza generada por un músculo esquelético es necesaria para mover el esqueleto a través de una serie de eventos moleculares conocidos como el ciclo de puente cruzado.
¿Cuál es la unidad funcional de la contracción en un纤维 de músculo esquelético?
-La unidad funcional de la contracción en un músculo esquelético se llama sarcomere.
¿Qué sucede cuando los cabezales de miosina en las miofilamentos gruesos forman puente cruzado con las moléculas de actina y los filamentos finos?
-Cuando los cabezales de miosina forman puente cruzado con actina y los filamentos finos, el sarcomere se encoge.
¿Cómo se inicia la formación de un puente cruzado?
-La formación de un puente cruzado se inicia cuando los iones de calcio liberados del retículo sarcoplasmático se unen a la troponina, provocando un cambio de forma en esta y permitiendo que la tropomiosina se aleje de los sitios de unión de miosina en actina.
¿Qué ocurre antes de que comience el ciclo de puente cruzado y cómo se activa el cabezal de miosina?
-El cabezal de miosina debe estar activado antes de que comience el ciclo de puente cruzado. Esto ocurre cuando la ATP se une al cabezal de miosina y se hidroliza a ADP e inorgánico fosfato, liberando energía que activa el cabezal de miosina.
Describe los cuatro pasos del ciclo de puente cruzado.
-1) Formación del puente cruzado: el cabezal de miosina activado se une a actina. 2) El powerstroke: se libera ADP y el cabezal de miosina activado gira, deslizándose el filamento fino hacia el centro del sarcomere. 3) Despacho del puente cruzado: cuando se une otra ATP, se debilita la unión entre el cabezal de miosina y actina, y el cabezal se desprende. 4) Reactivación del cabezal de miosina: la ATP se hidroliza a ADP e inorgánico fosfato, reactivando el cabezal de miosina.
¿Qué sucede cuando la ATP se hidroliza durante el ciclo de puente cruzado?
-Cuando la ATP se hidroliza, se libera energía que reactiva el cabezal de miosina, lo que lo devuelve a la posición puesta lista para formar un nuevo puente cruzado.
¿Cómo se detiene el ciclo de puente cruzado en un músculo esquelético?
-El ciclo de puente cruzado se detiene cuando los iones de calcio son transportados activamente de vuelta al retículo sarcoplasmático, lo que hace que la troponina regrese a su forma original y cubre nuevamente los sitios de unión de miosina en actina.
¿Cuál es la relación entre la repetición del ciclo de puente cruzado y la contracción del músculo?
-A medida que se repite el ciclo de puente cruzado, los filamentos se deslizan entre sí y el sarcomere se encoge, lo que provoca la contracción del músculo entero.
¿Qué papel juega el retículo sarcoplasmático en la contracción muscular?
-El retículo sarcoplasmático desempeña un papel crucial en la contracción muscular al liberar iones de calcio necesarios para iniciar el ciclo de puente cruzado y, posteriormente, al recuperar estos iones para detener la contracción.

Outlines

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💪 Ciclo de puente cruzado en el músculo esquelético

El ciclo de puente cruzado es un proceso molecular clave en los músculos esqueléticos que permite la generación de fuerza para el movimiento del esqueleto. Este proceso ocurre en la fibra muscular esquelética y se centra en la unión de miosina con actina, facilitada por la formación de puente cruzado. El sarcomere, la unidad funcional de la contracción, se encarga de la acortamiento. La liberación de iones de calcio del sarcoplasmic reticulum activa la miosina, permitiendo que se una a la actina y se genere el puente cruzado. Este ciclo continúa con la liberación de ADP, el pivoteo de la miosina para realizar una potenciada, la desvinculación de la miosina y actina, y la reactivación de la miosina mediante la hidrólisis de ATP. Este ciclo se repite hasta que los iones de calcio son transportados de vuelta al sarcoplasmic reticulum, lo que termina la contracción muscular.

Mindmap

Keywords

💡Fuerza muscular

La fuerza muscular es la capacidad de los músculos esqueléticos para generar la fuerza necesaria para mover el esqueleto. En el guion, se menciona que la tracción se activa mediante una serie de eventos moleculares conocidos como el ciclo de puente cruzado, que es fundamental para entender cómo los músculos esqueléticos generan esta fuerza.

💡Ciclo de puente cruzado

El ciclo de puente cruzado es una serie de eventos moleculares que ocurren en las fibras musculares esqueléticas y que son esenciales para el movimiento. Se describe en el guion como el proceso por el cual los cabezales de miosina en las filamentos espesos forman puente cruzado con las moléculas de actina en los filamentos delgados, lo que resulta en la contracción muscular.

💡Sarcomera

La sarcomera es la unidad funcional de contracción en una fibra muscular esquelética. Según el guion, se acorta cuando los cabezales de miosina forman puente cruzado con actina, lo que es crucial para el entendimiento de cómo ocurre la contracción muscular.

💡Miosina

La miosina es una proteína que forma parte de los filamentos espesos en las fibras musculares. En el guion, se menciona que los cabezales de miosina son los que forman puente cruzado con actina, lo que es esencial para el proceso de contracción.

💡Actina

La actina es una proteína que forma parte de los filamentos delgados en las fibras musculares. El guion explica que los sitios de unión de miosina en actina son cubiertos por troponina y tropomiosina, y su exposición es necesaria para que ocurra el ciclo de puente cruzado.

💡Troponina y tropomiosina

Troponina y tropomiosina son proteínas que regulan la contracción muscular. El guion describe cómo la liberación de iones de calcio causa que la troponina cambie de forma, permitiendo que tropomiosina se mueva y exponga los sitios de unión de actina, lo que es crucial para iniciar el ciclo de puente cruzado.

💡Ácido adenosín trifosfato (ATP)

El ATP es la fuente de energía celular y juega un papel crucial en el ciclo de puente cruzado. El guion menciona que la hidrólisis de ATP a ADP y fosfato inorgánico libera la energía necesaria para activar los cabezales de miosina y comenzar el ciclo.

💡Paso de potencia

El paso de potencia es una etapa del ciclo de puente cruzado donde los cabezales de miosina, después de liberar ADP, giran y empujan los filamentos delgados hacia el centro de la sarcomera, lo que resulta en la contracción. El guion lo describe como un evento clave en el movimiento de los filamentos.

💡Despacho del puente cruzado

El despacho del puente cruzado es el proceso por el cual los cabezales de miosina se separan de actina después de que otro ATP se une a ellos. El guion lo describe como una etapa necesaria antes de que se reactive el cabezal de miosina y se repita el ciclo.

💡Reactivación del cabezal de miosina

La reactivación del cabezal de miosina ocurre cuando el ATP se hidroliza a ADP y fosfato inorgánico, lo que devuelve al cabezal de miosina a su posición lista para formar un nuevo puente cruzado. El guion lo presenta como un paso esencial para mantener el ciclo de puente cruzado en marcha.

💡Retorno de iones de calcio

El retorno de iones de calcio al retículo sarcoplasmático es el evento que termina el ciclo de puente cruzado. El guion lo describe como el momento en que la troponina regresa a su forma original y tropomiosina cubre nuevamente los sitios de unión de miosina en actina, deteniendo la contracción.

Highlights

El músculo esquelético genera la fuerza necesaria para mover el esqueleto a través de eventos moleculares conocidos como el ciclo de puentes cruzados.

El sarcomere es la unidad funcional de la contracción en las fibras musculares esqueléticas.

Los sarcómeros se encogen cuando las cabezas de miosina en los filamentos espesos forman puentes cruzados con las moléculas de actina en los filamentos delgados.

La formación de un puente cruzado comienza cuando los iones de calcio liberados del retículo sarcoplasmático se unen a la troponina.

La unión de los iones de calcio a la troponina provoca un cambio de forma en la troponina, permitiendo que la tropomiosina se aleje de los sitios de unión de miosina en la actina.

La cabeza de miosina debe estar activada antes de que comience un ciclo de puentes cruzados, lo cual ocurre cuando el ATP se une a la cabeza de miosina y se hidroliza a ADP y fosfato inorgánico.

El ciclo de puentes cruzados comienza con la formación del puente cruzado cuando la cabeza de miosina activada se une a la actina.

Durante el poder de la carrera, se libera ADP y la cabeza de miosina activada gira, deslizándose el filamento delgado hacia el centro del sarcomere.

La desvinculación del puente cruzado ocurre cuando otro ATP se une a la cabeza de miosina, lo que debilita la unión entre la cabeza de miosina y la actina.

La reactivación de la cabeza de miosina ocurre cuando el ATP se hidroliza a ADP y fosfato inorgánico, lo que reactiva la cabeza de miosina y la devuelve a la posición puesta.

El ciclo de puentes cruzados se repite mientras los sitios de unión en la actina permanecen expuestos, lo que hace que los filamentos se acerquen y el sarcomere se encoja.

La contracción del músculo se produce debido a la encogida del sarcomere que causa la aproximación de los filamentos.

El ciclo de puentes cruzados termina cuando los iones de calcio son transportados activamente de vuelta al retículo sarcoplasmático.

Cuando los iones de calcio se transportan de vuelta, la troponina regresa a su forma original, permitiendo que la tropomiosina se deslize y cubra los sitios de unión de miosina en la actina.