Alimenti proteici: la carne…primo trancio

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Le proteine delle uova o del latte si sono appositamente evolute con funzione di alimenti, mentre la carne può essere studiata da diversi punti di vista, a seconda che se ne consideri l’aspetto funzionale o in caso si valutino le modificazioni che avvengono durante la macellazione o la cottura.

La biologia, per esempio, studia aspetti che interessano meno la chimica degli alimenti o le scienze della nutrizione. La struttura del tessuto muscolare è estremamente complessa per cui si rimanda ai lettori con interessi biologici o biochimici di approfondire la descrizione che segue su testi specifici di biologia cellulare, fisiologia dei mammiferi o biochimica.

Un normale trancio di carne presente sul banco di una macelleria, è tagliato da diversi muscoli, ciascuno dei quali dotato dei propri ancoraggi allo scheletro, del proprio sistema vascolare e dei propri nervi.

Ogni muscolo è rivestito da uno strato di tessuto connettivo costituito quasi per intero di collagene. Questo strato contiene e sostiene il tessuto contrattile del muscolo e le sue estremità forniscono le connessioni allo scheletro.

Le unità contrattili del muscolo sono le fibre muscolari, costituite da cellule estremamente allungate, con un diametro di 10-100 micrometri e una lunghezza  fino a 30 cm. L’esame di una sezione trasversale delle fibre muscolari mostra un’organizzazione in fasci separati da tessuto connettivo, che si presenta senza soluzioni di continuità con quello che circonda il muscolo. I vasi sanguigni, il tessuto adiposo e i nervi sono anch’essi immersi nel tessuto connettivo.

Le fibre muscolari hanno molte delle caratteristiche proprie delle cellule animali più tipiche. Intorno alla fibra c’è la membrana della cellula, detta sarcolemma (il prefisso sarco- deriva dal greco sarkòs, che significa carne).

Lungo la cellula, proprio all’interno del sarcolemma, sono disposti numerosi nuclei. Le fibre muscolari hanno due complessi sistemi di membrane intracellulari: i tubuli trasversali o tubuli T, che sono invaginazioni del sarcolemma, e del reticolo sarcoplasmico che corrisponde al reticolo endoplasmico delle altre cellule.

Entrambi partecipano alla trasmissione del segnale dalle terminazioni nervose motorie sulla superficie alle fibre degli elementi contrattili delle stesse, le miofibrille.. I tubuli T e il reticolo sarcoplasmico circondano ogni miofibrilla in modo tale che le loro contrazioni siano perfettamente sincronizzate. Numerosi mitocondri, disposti tra le miofibrille, assicurano il rifornimento di adenosina trifosfato, ATP, che è il carburante chimico del processo di contrazione.

Le stesse miofibrille sono a loro volta costituite da fasci di filamenti proteici disposti come in figura. I filamenti sottili sono costituiti dalla proteina actina, insieme a quantità minori di tropomiosina e troponina.

I filamenti spessi sono aggregati molto grandi e allungati di miosina. Le sequenze degli eventi che determinano la contrazione muscolare possino essere così riassunte:

  1. L’impulso nervoso che giunge alla superficie della membrana della fibra, il sarcolemma, è trasmesso da un capo all’altro della cellula dai tubuli T e provoca il rilascio di Ca++ contenuto in vescicole serbatoio formate dalle membrane del reticolo sarcoplasmico.
  2. Gli Ca++ si legano alla troponina dei filamenti sottili, provocandone una modificazione della forma, che a sua volta causa uno spostamento del complesso proteico adiacente alla tropomiosina, il cui cambiamento di posizione lascia scoperti i siti attivi dell’actina.
  3. L’actina “attivata” è ora in grado di reagire ripetutamente, con la miosina dei filamenti spessi e con l’ATP, che è la fonte dell’energia necessaria per la contrazione.
  4. Le teste delle molecole di miosina sono disposte ad angoli diversi rispetto ai filamenti spessi nei vari stadi del ciclo, in modo tale che di volta in volta, per mezzo dell’idrolisi di una molecola di ATP, la testa della miosina impegna una molecola diversa di actina. Ne consegue che i due filamenti si muovono l’uno rispetto all’altro, provocando la contrazione.
  5. Quando l’impulso nervoso cessa, il Ca è riportato nel reticolo sarcoplasmico ed il ciclo ritorna allo stadio II, con la tropomiosina che ritorna nella posizione iniziale el’actina non interagisce più con le teste della miosina. Il muscolo risulta ora rilassato e può tornare alla posizione estesa iniziale per azione di altri muscoli.
                                                          FIG . il ciclo della miosina-acinomiosina.Durante la contrazione del muscolo, il ciclo funziona di continuo come indicato.Nel momento in cui cala la concentrazion di ioni Ca non si possono più formare legami con l’actina e il ciclo si ferma allo stadio II. Se invece viene meno il rifonimento di ATP il ciclo si arresta allo stadio III.  
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