A estrutura básica envolvida na contração consiste de grupamentos organizados de proteínas estruturais insolúveis. Um conjunto dessas proteínas forma um citoesqueleto que serve como ponto de fixação e como unidade transmissora de força para as proteínas contráteis dos miofilamentos. A unidade contrátil mais simples é o sarcômero. Os discos Z fazem a conecção entre os sarcômeros. Os "filamentos intermediários" (polímeros de proteínas desmina e vimentina) fazem a conecção entre os discos Z de miofibrilas adjacentes nas célula muscular estriada.
Filamentos finos
Os filamentos finos sempre contêm actina e tropomiosina. Os filamentos finos do músculo estriado possui também troponina, ligada a cada molécula de tropomiosina. A tropomiosina contém sítios de ligação para o Ca++ que participam do controle de contração e relaxamento.
Filamentos grossos
A miosina, uma molécula grande e complexa, possui três regiões: "cauda, colo e cabeça". As caudas se agregam para dar origem aos filamentos grossos, com o colo e a cabeça projetando-se lateralmente para formar a ponte cruzada. Cada cabeça contém um sítio de fixação para a actina e um local enzimático que pode hidrolizar o ATP, o ADP e o fosfato inorgânico (Pi). As pontes cruzadas e os filamentos finos se interajem puxando os filamentos finos em direção ao centro do sarcômero, fazendo com que esse se encurte, à medida que os discos Z vão se aproximando.
O CICLO DAS PONTES CRUZADAS
O ciclo das pontes cruzadas pode ser representado em quatro etapas: O ATP se liga à miosina e é hidrolizado para formar o complexo miosina-ADP-Pi. Este complexo tem grande afinidade pela actina e se liga rapidamente ao filamento fino(1ª etapa). O ADP e o Pi são liberados após a miosina ter se ligado ao filamento fino e a cabeça da miosina sofrer alteração de conformação(2ª etapa). O complexo actina-miosina se liga ao ATP e faz com que a ponte cruzada se dissocie do filamento fino, devido à baixa afinidade de fixação actina-miosina-ATP(3ª etapa). A hidrólize interna do ATP fixado regenera o complexo rico em energia miosina-ADP-Pi(4ª etapa). A grande liberação de energia que acontece neste processo é perdida como calor. A conversão desta energia em trabalho mecânico depende da estrutura sarcomérica das células musculares. A orientação das cabeças miosínicas incorporadas a um filamento grosso é forçada. A orientação perfeita dos complexos ricos em energia (miosina-ADP-Pi e actina-miosina-ADP-Pi) é perpendicular ao filamento grosso. Entretando, a melhor conformação é quando o complexo actina-miosina está a 45 graus em relação aos filamentos grossos. Essa inclinação gera forças que puxam os filamentos finos para o centro do sarcômero, passando por entre os filamentos grossos. A força é transmitida pelo citoesqueleto às extremidades da célula, onde ela exerce uma força sobre o esqueleto, encurtando o sarcômero e efetuando a contração.
Na figura abaixo, observa-se como ocorre um ciclo da contração muscular.
