Organización de las miofibrillas
En los tejidos musculares esquelético y cardíaco, la contracción es asegurada por orgánulos largos: las miofibrillas. Se disponen paralelamente al eje largo de la fibra o célula y se extienden a lo largo de toda su longitud.
- En el músculo cardíaco, las miofibrillas ocupan entre el 40 % del volumen del citoplasma (sarcoplasma) y su número se cuenta por cientos en un solo cardiomiocito.
- En el músculo esquelético, ocupan hasta el 70 % del volumen y en una sola fibra muscular (miosinplasto) puede haber hasta 1400.
Estriación transversal y límites del sarcómero
El característico efecto óptico de la estriación transversal surge gracias a la estructura estrictamente ordenada de las miofibrillas. A lo largo del orgánulo se alternan zonas de diferente densidad:
- Bandas claras: discos I.
- Bandas oscuras: discos A.
Dado que estas zonas coinciden en miofibrillas paralelas vecinas, toda la fibra muscular se ve estriada. Exactamente en la mitad del disco I claro pasa un límite oscuro: la línea Z (telophragma). El segmento de miofibrilla comprendido entre dos líneas Z adyacentes es precisamente el sarcómero.
Ultraestructura y mecanismo de contracción
Cada sarcómero contiene miles de filamentos proteicos orientados longitudinalmente: los miofilamentos. Se dividen en dos tipos:
- Delgados (de actina).
- Gruesos (de miosina).
En estado de reposo, los miofilamentos se distribuyen de manera desigual, lo que crea los discos visibles. En los bordes del sarcómero, junto a las líneas Z, solo hay filamentos delgados. En el centro se concentran únicamente los gruesos. Entre estas áreas existen zonas de superposición donde ambos tipos de filamentos se encuentran juntos.
El mecanismo de contracción consiste en el deslizamiento mutuo (penetración) de los filamentos de actina y miosina. Su zona de superposición aumenta, por lo que el sarcómero se acorta. El acortamiento de miles de miofibrillas a lo largo de una miofibrilla provoca la contracción de todo el músculo.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Cómo se llama la línea que pasa por el centro del disco A oscuro del sarcómero?
La línea que pasa por el centro del disco A oscuro se denomina mesophragma o línea M. En esta región, la parte media de los filamentos gruesos de miosina está fijada por la proteína M. La longitud de los filamentos gruesos determina la anchura del disco A oscuro.
¿Cómo se llama la zona en el centro del sarcómero que contiene únicamente filamentos gruesos de miosina?
La zona en el centro del sarcómero que contiene únicamente filamentos gruesos de miosina se llama zona H. Se encuentra en el centro mismo del disco A oscuro. La formación de este espacio se debe a que los extremos de los filamentos delgados de actina, dirigidos uno hacia el otro desde las líneas Z vecinas, no se unen en el centro del sarcómero. Esto proporciona la heterogeneidad óptica de la fibra.
¿Qué proteínas reguladoras forman parte de los miofilamentos delgados, además de la actina?
Los miofilamentos delgados, además de actina, contienen proteínas reguladoras como la troponina y la tropomiosina. Se sitúan en la superficie de la actina:
- Tropomiosina: forma filamentos delgados y bloquea los sitios activos de la actina en reposo.
- Troponina: finaliza los filamentos de tropomiosina y controla físicamente su posición.
Juntas, estas proteínas forman un complejo único que, en el estado relajado de la fibra muscular, bloquea los centros activos de la actina e impide la interacción con las cabezas de miosina.
Para recordar qué filamentos son delgados y cuáles gruesos: AcTina = Delgado, MiosIna = Voluminoso (grueso).
Preguntas de clases y exámenes
¿Qué delimita el sarcómero?
El sarcómero se encuentra entre dos líneas Z adyacentes (telofragmas).
¿Qué estructuras forman los discos claros y oscuros?
Las zonas claras (discos I) están formadas por miofilamentos delgados (de actina) y las oscuras (discos A) por los gruesos (de miosina).
¿Se acortan los propios miofilamentos durante la contracción muscular?
No, los filamentos proteicos en sí mismos no cambian de longitud. La contracción del sarcómero se produce debido a su deslizamiento unos sobre otros.
Qué más repasar sobre el tema
- Organización estructural de la fibra muscular (miosinplasto y satelitocitos)
- Características estructurales de las fibras funcionales del miocardio
- Desarrollo embrionario de los tejidos musculares esquelético y cardíaco
- Diferencias en la regulación por los sistemas nerviosos somático y autónomo
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