La contracción muscular ocurre solo cuando la molécula de energía llamada trifosfato de adenosina (ATP) está presente. El ATP proporciona la energía para la contracción muscular y otras reacciones en el cuerpo. Tiene tres grupos fosfato que puede regalar, liberando energía cada vez.
La miosina es la proteína motora que realiza la contracción muscular tirando de las varillas de actina (filamentos) en las células musculares. La unión de ATP a la miosina hace que el motor libere su agarre sobre la varilla de actina. Romper un grupo fosfato de ATP y liberar las dos piezas resultantes es la forma en que la miosina se extiende para hacer otro golpe.
Además del ATP, las células musculares tienen otras moléculas necesarias para la contracción muscular, como NADH, FADH2y fosfato de creatina.
Estructura de ATP (molécula de energía muscular)
ATP tiene tres partes. A molécula de azúcar llamada ribosa está en el centro, conectada a una molécula llamada adenina de un lado y una cadena de tres grupos fosfato
Sin embargo, en el ATP, los tres grupos fosfato se mantienen uno junto al otro mediante enlaces químicos. La tensión entre el enlace y la repulsión electrostática es la energía almacenada. Una vez que se rompe el enlace entre dos grupos fosfato, los dos fosfatos se separan, que es la energía que mueve la enzima que abraza la molécula de ATP.
El ATP se divide en ADP Difosfato de adenosina) y fosfato (P), por lo que a ADP solo le quedan dos fosfatos.
Estructura de la miosina
La miosina es una familia de proteínas motoras que generan fuerza para mover cosas dentro de una célula. La miosina II es el motor que realiza la contracción muscular. La miosina II es un motor que se une y tira de los filamentos de actina, que son varillas paralelas que se extienden a lo largo de una célula muscular.
Las moléculas de miosina tienen dos partes separadas: la cadena pesada y el cadena de luz. La cadena pesada tiene tres regiones, como un puño, una muñeca y un antebrazo.
La cadena pesada tiene un dominio de cabeza, que es como un puño que se une al ATP y tira de la barra 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 da como resultado un conjunto de motores que se unen entre sí.
El golpe de poder
Una vez que la miosina se adhiere a un filamento de actina y tira, la miosina no puede soltarse hasta que se adhiere una nueva molécula de ATP. Después de liberar el filamento de actina, la miosina rompe el grupo fosfato más externo del ATP, lo que hace que la miosina se enderece, lista para unirse y tirar de la actina nuevamente. En esta posición recta, la miosina se agarra de nuevo a la barra de actina.
Luego, la miosina libera el ADP y el fosfato, que resultan de la ruptura del ATP. La expulsión de estas dos moléculas hace que la cabeza de la miosina se una al cuello, como un puño que se dobla hacia el antebrazo. Este movimiento de rizado tira del filamento de actina, lo que hace que la célula muscular se contraiga. La miosina no soltará la actina hasta que se adhiera una nueva molécula de ATP.
Energía rápida para la contracción muscular
El ATP es una de las moléculas más importantes necesarias para la contracción muscular. Desde células musculares utilizan ATP a un ritmo elevado, tienen formas de producir ATP rápidamente. Las células musculares tienen grandes cantidades de moléculas que ayudan a generar nuevo 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 típica estadounidense, es decir, hacer 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 cadena de transporte de electrones, que utiliza los electrones para generar nuevas moléculas de ATP.
De manera análoga, NADH y FADH2 pueden considerarse bonos de ahorro. Otra molécula en las células musculares es el fosfato de creatina, que es un azúcar que cede su grupo fosfato al ADP. De esta manera, ADP se puede recargar rápidamente en ATP.