Myofilament

Définition

Les myofilaments sont des fibres qui forment ensemble la myofibrille. Ils sont constitués de protéines et sont de deux types avec des filaments minces formés par la protéine actine et des filaments épais formés par la protéine myosine. L'organisation des myofilaments dans le myofibrille forme une unité répétitive appelée sarcomère, qui est la base fonctionnelle dans les contractions musculaires.

Le myofilament d'une myofibrille :

Les myofilaments fins sont composés des molécules protéiques appelés actine quand les myofilaments épais sont composés de molécules de protéines appelées myosine.

Explications

Un myofilament est un filament des myofibrilles, construit à partir de protéines, principalement la myosine ou l'actine. Les types de muscles sont les muscles striés somatiques (un somatique tel que les muscles somatiques, muscles squelettiques et muscles cardiaques), les muscles striés obliquement (trouvés chez certains invertébrés) et les muscles lisses.

Divers arrangements de myofilaments créent différents muscles. Le muscle strié a des bandes transversales de filaments. Dans le muscle obliquement strié, les filaments sont décalés. Le muscle lisse a des arrangements irréguliers de filaments.

Types de myofilaments

Il existe trois types de myofilaments : les filaments épais, fins et élastiques. Plus complètement :

• Les filaments épais sont constitués principalement de la protéine myosine. Chaque filament épais a un diamètre d'environ 15 nm et est composé de plusieurs centaines de molécules de myosine. Une molécule de myosine a la forme d'un club de golf, avec une queue formée de deux chaînes entrelacées et une double tête globulaire en saillie à un angle. La moitié de la tête de la myosine est inclinée vers la gauche et la moitié d'entre eux vers la droite, créant une zone au milieu du filament appelée zone dénudée.
• Les filaments minces, de 7 nm de diamètre, sont constitués principalement de la protéine actine, spécifiquement de l'actine fibreuse (F). Chaque brin d'actine-F est composé d'une chaîne de sous-unités appelée actine globulaire (G). Chaque actine-G a un site actif qui peut se lier à la tête d'une molécule de myosine. Chaque filament mince a également environ 40 à 60 molécules de tropomyosine, la protéine qui bloque les sites actifs des filaments minces lorsque le muscle est détendu. Chaque molécule de tropomyosine a une plus petite protéine liant le calcium appelée troponine qui lui est liée. Tous les filaments minces sont attachés à la ligne Z.
• Les filaments élastiques de 1 nm de diamètre sont constitués de titine, une grande protéine élastique. Ils traversent le noyau de chaque filament épais et l'ancrent à la ligne Z, le point final d'un sarcomère. La titine stabilise également le filament épais, tout en le centrant entre les filaments minces. Il aide également à prévenir l'étirement du filament épais, reculant comme un ressort chaque fois qu'un muscle est étiré.

Action protéique

Le complexe protéique composé d'actine et de myosine, protéines contractiles, est parfois appelé actomyosine. Dans les muscles striés, tels que le muscle squelettique et le muscle cardiaque, les filaments d'actine et de myosine ont chacun une longueur spécifique et constante de l'ordre de quelques micromètres, bien inférieure à la longueur de la cellule musculaire allongée (quelques millimètres dans le cas de cellules musculaires squelettiques). Les filaments sont organisés en sous-unités répétées sur toute la longueur de la myofibrille. Ces sous-unités sont appelées sarcomères.

La nature contractile de ce complexe protéique est basée sur la structure des filaments épais et minces. Le filament épais, la myosine, a une structure à deux têtes, avec les têtes positionnées aux extrémités opposées de la molécule. Au cours de la contraction musculaire, les têtes des filaments de myosine se fixent à des filaments minces orientés de manière opposée, l'actine, et les tirent l'un sur l'autre. L'action de la fixation de la myosine et du mouvement de l'actine entraîne un raccourcissement du sarcomère. La contraction musculaire consiste en un raccourcissement simultané de plusieurs sarcomères.

Réponse du myofilament à l'exercice

Les changements apportés au myofilament en réponse à l'exercice sont depuis longtemps un sujet d'intérêt pour les physiologistes et les athlètes qui dépendent de leur recherche pour les techniques d'entraînement les plus avancées. Les athlètes à travers un éventail d'événements sportifs sont particulièrement intéressés de savoir quel type de protocole d'entraînement entraînera la génération de force maximale d'un muscle ou d'un ensemble de muscles, tant d'attention a été accordée aux changements dans le myofilament sous des formes chroniques et aiguës.

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