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BIOLOGÍA CELULAR256 La tropomiosina (70 kDa) del músculo estriado consti- tuye del 5 al 10 % de las proteínas musculares y es algo diferente a la de las células no musculares. Al igual que en éstas, cada molécula tiene forma de bas- tón recto de unos 40 nm de longitud y está constituida por un doble helicoide de cadenas no globulares. Las cadenas son de dos tipos: α (36 kDa) y β (34 kDa). Am- bos son muy similares y se combinan en la proporción 4α/1β. Por consiguiente, hay dobles hélices con α y β o con sólo α. La troponina (70.5 kDa) constituye otro 5% de las pro- teínas musculares. Comprende tres complejos: troponina C (18 kDa), que se une al Ca2+; troponina T (30.5 kDa), que se une a la tropomiosina; y troponina I (22 kDa), que in- hibe la interacción actina-miosina y la actividad ATPasa de la miosina. El primer complejo es de forma alargada y los otros dos son globulares. El crecimiento de cada filamento delgado está limi- tado por dos proteínas que los estabilizan: la proteína de coronación en el extremo (+) (en las líneas Z) y la tropomodulina en el extremo (–) (en el centro de la sar- cómera). Miofilamentos gruesos Están constituidos por la proteína miosina, que consti- tuye el 44% de la proteína muscular total. Las miosinas del músculo esquelético y cardíaco están codificadas por genes diferentes pero se disponen de la misma for- ma. En los vertebrados, cada miofilamento grueso está formado por la agrupación de unas 225 moléculas de miosina. Éstas se disponen secuencialmente por pare- jas, cada una de ellas desfasada con unos 14.3 nm, res- pecto a la siguiente, con las cabezas giradas unos 120°. De este modo, cada tres parejas vuelven a encontrarse las cabezas en la posición inicial (han girado 360°), a una distancia de 42.9 nm (14.3 × 3). Las cabezas están inclinadas hacia la línea Z más próxima; por consiguien- te, las de cada mitad del miofilamento están en direc- ción opuesta. La parte central del miofilamento carece de cabezas y forma la banda L o pseudo-H (Fig. 6.17). Componentes de las líneas Z (discos Z) Las líneas Z (tal como se ven en el plano de corte) o dis- cos Z (tal como son tridimensionalmente) forman los lí- mites de la sarcómera, y en ellos se anclan los filamentos de actina por su extremo (+). Su estructura es compleja (Figs. 6.16 y 6.17) y de interpretación controvertida. Al igual que en las placas de fijación de los microfilamen- tos de haces contráctiles en células no musculares, en los discos Z hay proteína de coronación (que limita el crecimiento de los filamentos de actina anclados en los discos Z) y actinina α. La vinculina, que une filamentos de actina a la membrana, no es un componente general de las líneas Z; tan sólo se encuentra en la unión de la últi- ma sarcómera a la membrana plasmática. En el múscu- lo estriado cardíaco se encuentra en los discos interca- lares. MIOFILAMENTOS DEL MÚSCULO ESTRIADO TIPOS DE MIOFILAMENTOS Y PROTEÍNAS ASOCIADAS La organización de los haces contráctiles de microfila- mentos alcanza su máxima eficiencia en el músculo es- triado, donde constituyen los denominados clásicamen- te miofilamentos. En el músculo estriado los miofilamentos se distribu- yen formando una unidad repetitiva que recibe el nom- bre de sarcómera. En los mamíferos, esta unidad mide unos 2.4 µm de longitud y aproximadamente 1 µm de ancho. Presenta bandas transversales I, A, H, pseudo-H y M, enmarcadas por las líneas Z o discos también transversales (Figs. 6.16 y 6.17). Esta organización se debe a la disposición de dos tipos principales de miofi- lamentos: 1. Delgados. Son microfilamentos de actina con la organización molecular descrita. Miden 6 nm de espesor y 1 µm de longitud, y forman las bandas I y parte de las A. 2. Gruesos. Están formados por ensamblaje de mo- léculas de miosina II. Miden 14 nm de espesor y 1.6 µm de longitud. Forman parte de las bandas A. Las longitudes de ambos tipos de miofilamentos va- rían en los distintos grupos zoológicos, sobre todo en los invertebrados. Los filamentos gruesos difieren tam- bién en anchura, llegando a superar en algunos inverte- brados los 100 nm. En cambio, los filamentos delgados mantienen su espesor en toda la escala zoológica. Los datos que facilitamos a continuación se refieren a ma- míferos. Miofilamentos delgados Están constituidos en su mayor parte por la proteína ac- tina, que forma el 22% de la proteína muscular. En las células de los vertebrados se conocen tres tipos de acti- na: α, β y γ. A su vez, la actina α (la más ácida) presenta cuatro variedades: una exclusiva del músculo estriado esquelético, otra del cardíaco, otra del músculo liso vascu- lar y otra del músculo liso no vascular. Las actinas β y γ se encuentran en las células no musculares, pero pue- den estar también en las musculares; en concreto, se han descrito en el músculo estriado de algunos verte- brados. En los mioblastos de mamíferos, la actina es del tipo α, β o γ, pero en el músculo estriado adulto de los mamíferos queda sólo el tipo α. Como ocurre en los haces contráctiles de las células no musculares, a la doble hélice de actina que forma los miofilamentos delgados, se adosan moléculas de tropo- miosina. Cada molécula de tropomiosina forma una ba- rra que se extiende a lo largo de ocho monómeros de actina G (unos 36.5 nm). Donde termina una molécula de tropomiosina empieza otra, y en los puntos en que se unen dos tropomiosinas se añade el complejo tropo- nina (Fig. 6.18). 06 PANIAGUA BIOLOGIA 3 06 29/11/06 13:36 Página 256
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