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Biology for Majors II

Learning Outcomes

  • clasificar los diferentes tipos de tejido muscular y fibras

Las células musculares están especializadas para la contracción. Los músculos permiten movimientos como caminar, y también facilitan procesos corporales como la respiración y la digestión. El cuerpo contiene tres tipos de tejido muscular: músculo esquelético, músculo cardíaco y músculo liso (Figura 1).

la Figura 1., El cuerpo contiene tres tipos de tejido muscular: músculo esquelético, músculo liso y músculo cardíaco, visualizados aquí usando microscopía de luz. Las células del músculo liso son cortas, cónicas en cada extremo, y tienen solo un núcleo rechoncho en cada una. Las células del músculo cardíaco son ramificadas y estriadas, pero cortas. El citoplasma puede ramificarse, y tienen un núcleo en el Centro de la célula., (crédito: modificación del trabajo del NCI, NIH; datos de la barra de escala de Matt Russell)

el tejido del músculo esquelético forma los músculos esqueléticos, que se adhieren a los huesos o la piel y controlan la locomoción y cualquier movimiento que pueda controlarse conscientemente. Debido a que puede ser controlado por el pensamiento, el músculo esquelético también se llama músculo voluntario. Los músculos esqueléticos son largos y cilíndricos en apariencia; cuando se ven bajo un microscopio, el tejido muscular esquelético tiene una apariencia rayada o estriada. Las estrías son causadas por la disposición regular de las proteínas contráctiles (actina y miosina)., La actina es una proteína contráctil globular que interactúa con la miosina para la contracción muscular. El músculo esquelético también tiene múltiples núcleos presentes en una sola célula.

el tejido muscular liso se encuentra en las paredes de los órganos huecos, como los intestinos, el estómago y la vejiga urinaria, y alrededor de los conductos, como las vías respiratorias y los vasos sanguíneos. El músculo liso no tiene estrías, no está bajo control voluntario, tiene solo un núcleo por célula, es cónico en ambos extremos y se llama músculo involuntario.,

el tejido del músculo cardíaco solo se encuentra en el corazón, y las contracciones cardíacas bombean sangre por todo el cuerpo y mantienen la presión arterial. Al igual que el músculo esquelético, el músculo cardíaco está estriado, pero a diferencia del músculo esquelético, el músculo cardíaco no se puede controlar conscientemente y se llama músculo involuntario. Tiene un núcleo por célula, está ramificado y se distingue por la presencia de discos intercalados.

estructura de la fibra del músculo esquelético

cada fibra del músculo esquelético es una célula del músculo esquelético. Estas células son increíblemente grandes, con diámetros de hasta 100 µm y longitudes de hasta 30 cm., La membrana plasmática de una fibra del músculo esquelético se llama sarcolema. El sarcolema es el sitio de la conducción potencial de acción, que desencadena la contracción muscular. Dentro de cada fibra muscular están las miofibrillas-estructuras cilíndricas largas que se encuentran paralelas a la fibra muscular. Las miofibrillas recorren toda la longitud de la fibra muscular, y debido a que solo tienen aproximadamente 1,2 µm de diámetro, se pueden encontrar cientos a miles dentro de una fibra muscular. Se adhieren al sarcolema en sus extremos, de modo que a medida que las miofibrillas se acortan, toda la célula muscular se contrae (Figura 2).,

la Figura 2. Una célula del músculo esquelético está rodeada por una membrana plasmática llamada sarcolema con un citoplasma llamado sarcoplasma. Una fibra muscular se compone de muchas fibrillas, empaquetadas en unidades ordenadas.

la apariencia estriada del tejido muscular esquelético es el resultado de la repetición de bandas de las proteínas actina y miosina que están presentes a lo largo de la longitud de las miofibrillas. Las bandas oscuras A y las bandas claras I se repiten a lo largo de las miofibrillas, y la alineación de las miofibrillas en la célula hace que toda la célula aparezca estriada o con bandas.,

la Figura 3. Un sarcómero es la región de una línea Z a la siguiente línea Z. Muchos sarcómeros están presentes en una miofibrila, lo que resulta en el patrón de estriación característico del músculo esquelético.

cada banda I tiene una línea densa que corre verticalmente a través del centro llamada disco Z o línea Z. Los discos Z marcan el borde de las unidades llamadas sarcómeros, que son las unidades funcionales del músculo esquelético., Un sarcómero es el espacio entre dos discos Z consecutivos y contiene una banda a completa y dos mitades de una banda I, una a cada lado de la banda A. Un miofibril se compone de muchos sarcómeros que corren a lo largo de su longitud, y como los sarcómeros se contraen individualmente, las miofibrillas y las células musculares se acortan (Figura 3).

las miofibrillas están compuestas de estructuras más pequeñas llamadas miofilamentos. Hay dos tipos principales de filamentos: filamentos gruesos y filamentos delgados; cada uno tiene diferentes composiciones y ubicaciones. Los filamentos gruesos se producen sólo en la banda de una miofibrilla., Los filamentos delgados se adhieren a una proteína en el disco Z llamada alfa-actinina y ocurren a lo largo de toda la longitud de la banda I y parcialmente en la banda A. La región en la que los filamentos gruesos y delgados se superponen tiene una apariencia densa, ya que hay poco espacio entre los filamentos. Los filamentos delgados no se extienden hasta las bandas A, dejando una región central de la banda A que solo contiene filamentos gruesos. Esta región central de la banda A se ve ligeramente más clara que el resto de la banda A y se llama zona H., El Centro de la zona H tiene una línea vertical llamada Línea M, en la que las proteínas accesorias mantienen juntos los filamentos gruesos. Tanto el disco Z como la línea M mantienen los miofilamentos en su lugar para mantener la disposición estructural y la estratificación de la miofibrila. Las miofibrillas están conectadas entre sí por filamentos intermedios, o desmín, que se unen al disco Z.

los filamentos gruesos y delgados están compuestos de proteínas. Los filamentos gruesos están compuestos por la proteína miosina., La cola de una molécula de miosina se conecta con otras moléculas de miosina para formar la región central de un filamento grueso cerca de la línea M, mientras que las cabezas se alinean a cada lado del filamento grueso donde los filamentos delgados se superponen. El componente primario de los filamentos delgados es la proteína actina. Otros dos componentes del filamento delgado son la tropomiosina y la troponina. La actina tiene sitios de unión para la fijación de la miosina. Las hebras de tropomiosina bloquean los sitios de unión y previenen las interacciones actina-miosina cuando los músculos están en reposo. La troponina consiste en tres subunidades globulares., Una subunidad se une a la tropomiosina, una subunidad se une a la actina y una subunidad se une a los iones Ca2+.

vea este video que muestra la organización de las fibras musculares.

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