A contração muscular ocorre apenas quando a molécula de energia chamada adenosina trifosfato (ATP) está presente. O ATP tem três grupos de fosfato que ele pode fornecer, liberando energia a cada vez. A miosina é a proteína motora que faz a contração muscular, puxando as hastes de actina (filamentos) nas células musculares. A ligação do ATP à miosina faz com que o motor libere sua aderência na haste de actina. Quebrar um grupo fosfato de ATP e liberar as duas partes resultantes é como a miosina alcança outro golpe. As células musculares contêm moléculas que ajudam a produzir ATP, incluindo NADH, FADH2 e creatina fosfato.
Estrutura do ATP
O ATP tem três partes. Uma molécula de açúcar chamada ribose está no centro, conectada a uma molécula chamada adenina no lado e uma cadeia de três grupos fosfato no outro lado. A energia do ATP é encontrada nos grupos fosfato. Grupos de fosfato são altamente carregados negativamente, o que significa que eles naturalmente se repelem. No entanto, no ATP, os três grupos fosfato são mantidos próximos um ao outro por ligações químicas. A tensão entre a ligação a repulsão eletrostática é a energia armazenada. Uma vez que a ligação entre dois grupos fosfato é quebrada, os dois fosfatos se separam, que é a energia que move a enzima que está abraçando a molécula de ATP. O ATP é dividido em ADP (adenosina difosfato) e fosfato (P). ADP tem apenas dois fosfatos à esquerda.
Estrutura da miosina
A miosina é uma família de proteínas motoras que geram força para mover as coisas dentro de uma célula. A miosina II é o motor que faz a contração muscular. A miosina II é um motor que se liga e puxa os filamentos de actina, que são hastes paralelas que se estendem ao longo do comprimento de uma célula muscular. Miosinas têm duas partes separadas; a cadeia pesada e a cadeia leve. A cadeia pesada tem três regiões, como punho, punho e antebraço. A cadeia pesada tem um domínio de cabeça, que é como o punho que liga o ATP e puxa a haste de actina. A região do pescoço é o pulso que conecta o domínio da cabeça à cauda. O domínio da cauda é o antebraço, que se enrola em torno das caudas de outros motores de miosina, resultando em um conjunto de motores que são unidos.
O curso de energia
Uma vez que a miosina se agarra a um filamento de actina e puxa, a miosina não pode soltar até que uma nova molécula de ATP se ligue. Depois de liberar o filamento de actina, a miosina quebra o grupo de fosfato mais externo do ATP, o que faz com que a miosina se dirija para se endireitar, pronta para se ligar e puxar a actina novamente. Nesta posição endireitada, a miosina agarra novamente a vareta de actina. Então a miosina libera o ADP e o fosfato, que resultaram da quebra do ATP. A ejeção destas duas moléculas faz com que a cabeça da miosina se ligue no pescoço, como um punho que se enrola em direção ao antebraço. Esse movimento de ondulação puxa o filamento de actina, o que faz com que a célula muscular se contraia. A miosina não solta a actina até que uma nova molécula de ATP se ligue.
Energia rápida
O ATP é a molécula necessária para a contração muscular. Como as células musculares usam o ATP em uma taxa alta, elas têm maneiras de produzir ATP rapidamente. As células musculares têm quantidades elevadas de moléculas que ajudam a gerar novo ATP. NAD + e FAD + são moléculas que transportam elétrons na forma de NADH e FADH2, respectivamente. Se o ATP é como uma conta de US $ 20 suficiente para a maioria das enzimas comprar uma refeição americana típica, ou seja, fazer uma reação, então NADH e FADH2 são como cartões-presente de US $ 5 e US $ 3, respectivamente. NADH e FADH2 dão seus elétrons para o que é chamado de cadeia de transporte de elétrons, que usa os elétrons para gerar novas moléculas de ATP. Analogamente, NADH e FADH2 podem ser considerados como ligações de poupança. Outra molécula nas células musculares é o fosfato de creatina, que é um açúcar que dá o seu grupo fosfato ao ADP. Dessa maneira, o ADP pode ser rapidamente recarregado no ATP.
