SARCOLEMA: CARACTERÍSTICAS, ESTRUTURA E FUNÇÃO - BIOLOGIA - 2024

O sarcolema, também chamado de miolema, é a membrana plasmática que compõe as células musculares ou fibras dos tecidos contráteis dos animais. Essas fibras têm a capacidade de se contrair diante de estímulos elétricos específicos, ou seja, podem reduzir seu comprimento, gerando uma força mecânica que permite o deslocamento das articulações, a movimentação e a deambulação dos animais.

As células musculares são células de grande comprimento (especialmente as estriadas); são células nucleadas que possuem todas as organelas internas características de organismos eucarióticos: mitocôndrias, retículo endoplasmático e complexo de Golgi, lisossomas, peroxissomos, etc.

Organização estrutural de uma fibra muscular (Fonte: OpenStax via Wikimedia Commons)

No entanto, ao contrário das células em outros tecidos, os componentes das células do tecido muscular recebem nomes específicos, que ajudam a distingui-los de outras células não contráteis.

Assim, sua membrana plasmática é conhecida como sarcolema, seu citosol como sarcoplasma, seu retículo endoplasmático como retículo sarcoplasmático e suas mitocôndrias como sarcossomas.

Características e estrutura

O sarcolema, como todas as membranas celulares, é uma membrana composta por uma bicamada lipídica na qual os lipídios são organizados de tal forma que as porções hidrofílicas “olham” para ambas as superfícies da mesma (intra e extracelular) e as porções hidrofóbicas eles são "enfrentados" no centro.

Tem aproximadamente 100Ǻ de espessura e é uma membrana especializada, pois muitas de suas características estão relacionadas às funções das células musculares.

Na região imediata à periferia externa do sarcolema há uma camada muito mais espessa (cerca de 500Ǻ), que corresponde a uma deposição extracelular de materiais moderadamente densos.

Esses materiais representam a membrana basal, cuja densidade diminui à medida que se afasta do sarcolema, se aproxima do espaço extracelular e se mistura com a substância fundamental do tecido conjuntivo circundante.

Sistema sarcotubular

O sarcolema é uma membrana excitável, que em muitos aspectos se assemelha à membrana plasmática das células neuronais, pois funciona para conduzir impulsos elétricos e tem a capacidade de conduzir um potencial de ação.

Além de recobri-los, essa membrana se estende até as fibras musculares estriadas na forma de projeções ou invaginações conhecidas como túbulos transversos ou túbulos T, constituindo o que muitos autores reconhecem como um sistema sarcotubular, por onde os impulsos se propagam. nervoso nas fibras.

Sarcolema, sarcoplasma e túbulos T (Fonte: Arcadian via Wikimedia Commons)

Os túbulos T deste sistema projetam-se transversalmente em direção aos sítios de ligação das bandas A e I dos sarcômeros nas células do músculo esquelético, onde entram em contato com o sistema tubular do retículo sarcoplasmático no citosol (sarcoplasma) do mesmo. fibra muscular.

Como o contato entre o retículo sarcoplasmático e o túbulo T ocorre de tal forma que o túbulo fica preso a cada lado com a membrana do retículo, essa "estrutura" que se forma é conhecida como tríade.

Assim, quando um impulso nervoso estimula o sarcolema na superfície celular, a despolarização da membrana "viaja" ou se espalha em sua totalidade, incluindo os túbulos T em contato com o retículo sarcoplasmático, que, por sua vez, está em intimamente relacionado às miofibrilas contráteis (fibras de actina e miosina).

A despolarização dos túbulos T provoca então a despolarização do retículo sarcoplasmático, o que provoca a liberação de íons cálcio em direção aos miofilamentos, ativando sua contração.

Proteínas sarcolemais

Como acontece com todas as membranas celulares, o sarcolema está associado a várias proteínas, integrais e periféricas, que lhe fornecem muitas de suas propriedades funcionais características.

Essas proteínas são conhecidas como proteínas do sarcolema e muitas delas contribuem para a manutenção da integridade estrutural das fibras musculares, pois atuam contra as forças físicas de contração que são exercidas sobre o sarcolema.

Algumas dessas proteínas ancoram a estrutura interna dos músculos à membrana basal e à matriz extracelular. Estes incluem distrofina, sarcoglicanos, utrofina, disferlina, caveolina, merosina e filamentos intermediários.

Como as células musculares têm alta demanda de energia, o sarcolema também é equipado com uma série de proteínas integrais na forma de canais que facilitam o transporte de diferentes tipos de moléculas de e para o exterior da célula, incluindo carboidratos, íons e outros.

Essas proteínas do tipo canal são essenciais para a contração muscular, pois graças a elas uma fibra muscular pode retornar ao seu estado de repouso após a despolarização induzida pelo impulso da fibra nervosa que a inerva.

Função sarcolema

O sarcolema atua no estabelecimento das células musculares, bem como na membrana plasmática de qualquer tipo de célula corporal. Portanto, essa membrana desempenha funções importantes como barreira semipermeável à passagem de diferentes tipos de moléculas e como estrutura para manutenção da integridade celular.

A matriz extracelular associada ao sarcolema possui centenas de polissacarídeos que permitem que as células musculares se ancorem aos diferentes componentes que compõem e sustentam o tecido muscular, incluindo outras fibras musculares adjacentes, favorecendo a contração simultânea do mesmo músculo.

Contração do músculo de fibra estriada

Cada fibra muscular presente em um determinado músculo é inervada pela ramificação de um neurônio motor específico, que estimula sua contração. A liberação de acetilcolina no local da sinapse nervosa entre o neurônio e a fibra do sarcolema gera uma "corrente" que se espalha e ativa os canais de sódio do sarcolema.

A ativação desses canais promove o início de um potencial de ação que começa no local da sinapse e é rapidamente distribuído por todo o sarcolema. Nas fibras musculares estriadas, esse potencial de ação, por sua vez, excita os receptores sensíveis à voltagem nas tríades formadas entre os túbulos T e o retículo sarcoplasmático.

Esses receptores ativam os canais de cálcio ao "sentirem" a presença de um potencial de ação, permitindo a liberação de pequenas quantidades de cálcio divalente para o sarcoplasma (do retículo sarcoplasmático), aumentando sua concentração intracelular.

O cálcio se liga a locais especiais na estrutura de uma proteína chamada troponina-C, eliminando o efeito inibitório sobre as miofibrilas que outra proteína associada, conhecida como tropomiosina, tem, estimulando a contração.

Referências

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