Muscle Contraction Part 3 The Cross Bridge Cycle
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
💪 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
💡Ciclo de puente cruzado
💡Sarcomera
💡Miosina
💡Actina
💡Troponina y tropomiosina
💡Ácido adenosín trifosfato (ATP)
💡Paso de potencia
💡Despacho del puente cruzado
💡Reactivación del cabezal de miosina
💡Retorno de iones de calcio
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.
Transcripts
of a skeletal muscle generates the force
necessary to move the skeleton
traction is triggered by a series of
molecular events known as the cross
bridge cycle in a skeletal muscle fiber
the functional unit of contraction is
called the sarcomere
a sarcomere shortens when myosin heads
in thick myofilaments form cross bridges
with actin molecules and thin mile
filaments
the formation of a cross bridge is
initiated when calcium ions released
from the sarcoplasmic reticulum bind to
troponin this binding causes troponin to
change shape
tropomyosin moves away from the myosin
binding sites on actin allowing the
myosin head to bind actin and form a
cross bridge
also note that the myosin head must be
activated before a crossbridge cycle can
begin this occurs when ATP binds to the
myosin head and is hydrolyzed to ADP and
inorganic phosphate the energy liberated
from the hydrolysis of ATP activates the
myosin head forcing it into the cocked
position
a crossbridge cycle step one cross
bridge formation the activated myosin
head binds to actin forming a cross
bridge inorganic phosphate is released
and the bond between myosin and actin
becomes stronger step two the
powerstroke
ADP is released and the activated myosin
head pivots sliding the thin miele
filament toward the center of the
sarcomere step three cross bridge
detachment when another ATP binds to the
myosin head the link between the myosin
head and actin weakens and the myosin
head detaches step 4 reactivation of the
myosin head ATP is hydrolyzed to ADP and
inorganic phosphate the energy released
during hydrolysis reactivates the myosin
head returning it to the cocked position
as long as the binding sites on actin
remain exposed the crossbridge cycle
will repeat
and as the cycle repeats that then
myofilaments are pulled toward each
other and the sarcomere shortens this
shortening causes the whole muscle to
contract crossbridge cycling ends when
calcium ions are actively transported
back into the sarcoplasmic reticulum
troponin returns to its original shape
allowing tropomyosin to glide over and
cover the myosin binding site on actin
you
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