La contracción muscular ocurre solo cuando la molécula de energía llamada adenosina trifosfato (ATP) está presente. El ATP tiene tres grupos de fosfato que puede regalar, liberando energía cada vez. La miosina es la proteína motora que produce la contracción muscular tirando de barras de actina (filamentos) en las células musculares. La unión del ATP a la miosina hace que el motor libere su agarre sobre la varilla de actina. La ruptura de un grupo de fosfato de ATP y la liberación de las dos piezas resultantes es cómo la miosina llega a hacer otro ataque cerebral. Las células musculares contienen moléculas que ayudan a producir ATP, incluido NADH, FADH2 y fosfato de creatina.
Estructura de ATP
El ATP tiene tres partes. Una molécula de azúcar llamada ribosa está en el centro, conectada a una molécula llamada adenina en el costado y una cadena de tres grupos fosfato en el otro lado. La energía del ATP se encuentra en los grupos fosfato. Los grupos fosfato tienen una carga muy negativa, lo que significa que se repelen de forma natural. Sin embargo, en ATP, los tres grupos de fosfato se mantienen uno al lado del otro mediante enlaces químicos. La tensión entre el enlace la repulsión electrostática es la energía almacenada. Una vez que se rompe el enlace entre dos grupos de fosfato, los dos fosfatos se separan, que es la energía que mueve la enzima que está abrazando a la molécula de ATP. El ATP se divide en ADP (difosfato de adenosina) y fosfato (P). ADP tiene solo dos fosfatos.
Estructura de la miosina
La miosina es una familia de proteínas motoras que generan fuerza para mover las cosas dentro de una célula. La miosina II es el motor que produce la contracción muscular. La miosina II es un motor que se une y tira de los filamentos de actina, que son barras paralelas que se extienden a lo largo de la longitud de una célula muscular. Las miosinas tienen dos partes separadas; la cadena pesada y la cadena ligera La cadena pesada tiene tres regiones, como un puño, muñeca y antebrazo. La cadena pesada tiene un dominio de cabeza, que es como un puño que une el ATP y tira de la varilla de actina. La región del cuello es la muñeca que conecta el dominio de la cabeza con la cola. El dominio de la cola es el antebrazo, que se enrolla alrededor de las colas de otros motores de miosina, lo que resulta en un conjunto de motores que están unidos.
The Power Stroke
Una vez que la miosina se adhiere a un filamento de actina y tira, la miosina no puede dejar de funcionar hasta que se una nueva molécula de ATP. Después de liberar el filamento de actina, la miosina rompe el grupo de fosfato más externo del ATP, lo que hace que la miosina se dirija para enderezarse, listo para unirse y extraer la actina nuevamente. En esta posición enderezada, la miosina se agarra nuevamente a la varilla de actina. Entonces la miosina libera el ADP y el fosfato, que resultó de romper el ATP. La eyección de estas dos moléculas hace que la cabeza de miosina se una al cuello, como un puño que se curva hacia el antebrazo. Este movimiento de rizado tira del filamento de actina, lo que hace que la célula muscular se contraiga. La miosina no liberará la actina hasta que se una nueva molécula de ATP.
Quick Energy
El ATP es la molécula necesaria para la contracción muscular. Dado que las células musculares usan ATP a un ritmo elevado, tienen formas de producir ATP rápidamente. Las células musculares tienen altas cantidades de moléculas que ayudan a generar nuevos ATP. NAD + y FAD + son moléculas que transportan electrones en forma de NADH y FADH2, respectivamente. Si el ATP es como un billete de $ 20 que es suficiente para que la mayoría de las enzimas compren una comida estadounidense típica, lo que significa una reacción, entonces NADH y FADH2 son como tarjetas de regalo de $ 5 y $ 3, respectivamente. NADH y FADH2 dan sus electrones a lo que se llama la cadena de transporte de electrones, que utiliza los electrones para generar nuevas moléculas de ATP. Análogamente, se puede pensar que NADH y FADH2 son enlaces de ahorro. Otra molécula en las células musculares es el fosfato de creatina, que es un azúcar que le da su grupo fosfato a ADP. De esta forma, ADP puede recargarse rápidamente en ATP.
