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Scoperto in due molecole il segreto della contrazione dei muscoli

  Autore: n/a

  domenica 17 dicembre 2006 ore: 00:00:00 - letto [ 4861 ]

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Si chiamano miosina e actina le due molecole che racchiudono il segreto del movimento muscolare ed è la loro azione combinata che fa contrarre i muscoli

Utilizzando una apparecchiatura per ricerche di fisica nucleare, il meccanismo di come i muscoli riescono a contrarsi è stato scoperto e descritto su Nature da un gruppo di ricercatori del laboratorio di Fisiologia e Biofisica cellulare dell'Università di Firenze, in collaborazione con il gruppo britannico del King's College di Londra diretto da Malcolm Irving. Il gruppo italiano, coordinato da Vincenzo Lombardi, fa capo all'Istituto Nazionale di Fisica della Materia (INFM) ed è composto da Marco Linari,Gabriella Piazzesi e Massimo Reconditi.

Osservare in azione i meccanismi molecolari che rendono possibile il movimento dei muscoli è stato possibile utilizzando la luce di sincrotrone, tramite la sorgente europea dell'ESRF (European Synchrotron Radiation Facility) di Grenoble e la statunitense APS (Advanced Photon Source) del laboratorio nazionale di Argonne.

Per la prima volta si sono messe in luce le basi molecolari del meccanismo con cui l'energia chimica si trasforma in lavoro muscolare. I ricercatori sono riusciti a misurare con una precisione senza precedenti l'ampiezza del movimento del motore molecolare del muscolo, una misura indispensabile per comprendere il meccanismo della contrazione muscolare. Hanno verificato inoltre che il movimento dei muscoli dipende dallo scorrimento fra due tipi di filamenti, formati dalle proteine contrattili actina e miosina. Quando le molecole di miosina si muovono per legarsi all'actina generano forza in una frazione di millisecondo. Quindi si staccano e il ciclo di ripete, con una nuova contrazione muscolare.

La luce di sincrotrone ha permesso di determinare con un'accuratezza nell'ordine dei nanometri i movimenti del motore muscolare quando è in azione nella cellula muscolare integra. Grazie a questa tecnica è stato possibile raccogliere i segnali da singole cellule isolate dal muscolo della rana per tempi così brevi (un decimo di millisecondo) da seguire le modifiche strutturali che accompagnano il rapido processo elementare di generazione di forza. E' stato inoltre osservato che con carichi maggiori la modifica strutturale del motore è minore e diventa più lenta, mentre il lavoro meccanico aumenta.



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