I filamenti sottili sono costituiti prevalentemente da una proteina denominata actina. quelli spessi da una chiamata miosina. Le molecole di miosina sono costituite da una porzione allungata costituente la coda e da una porzione globulare chiamata testa. La coda è disposta lungo l'asse maggiore del filamento spesso, la testa si proietta lateralmente e costituisce i processo trasversale del filamento.A livello della testa di miosina è presente una enzima (miosina-ATP-asi) che scinde ATP in ADP, liberando P ed energia. La contrazione muscolare avviene dunque grazie allo scorrimento di filamenti sottili su quelli spessi. Tale scorrimento è permesso grazie a reazioni biochimiche che avvengono tra l'actina e la testa della miosina, permettendo la continua formazione e scissione di legami trasversali tra filamenti sottili e spessi.La serie delle reazioni viene iniziata ad opera del Ca 2+ , liberato dalle cisterne del reticolo sarcoplasmatico fluisce nel sarcoplasma per semplice diffusione in virtù dell'apertura dei pori a livello delle cisterne, le quali vengono sottoposte allo stesso campo elettrico dei tubuli trasversali con cui sono a contatto.In condizioni di riposo della cellula, quando la concentrazione intracellulare di Ca 2+ libero è bassa, la reazione tra actina e miosina è impedita ad opera di due molecole regolatrici, troponina e tropomiosina, che se legate all'actina, bloccano la possibilità che i loci reattivi di questa proteina interagiscano con il processo laterale della miosina.Il Ca 2+ svolge dunque anche un'azione disinibente, legandosi alle molecole regolatrici, libera i loci reattivi dell'actina permettendo un'interazione e la conseguente formazione di ponti trasversali con le protuberanze laterali della miosina. Per la formazione di questi ponti è ovviamente necessaria la scissione di ATP che viene attuata dalla miosina-ATPasi. L'ATP non viene utilizzato solo per la formazione del legame actomiosinico, sembrerebbe infatti che l'attività ATPasica della miosina sia più elevata quando i ponti sono formati, cioè quando il legame actomiosinico è già formato. L'energia liberata dalla scissione dell'ATP in questa fase è dunque necessaria a produrre un movimento del ponte laterale che consente uno scorrimento dei filamenti.Un solo ciclo di formazione di ponti trasversali non è comunque sufficiente a promuovere lo scivolamento dei filamenti sottili sui filamenti spessi. Il legame tra l'actina e la miosina deve quindi formarsi, scindersi e riformarsi di nuovo, ma con loci reattivi topograficamente distinti, e procedere in questo modo per un certo numero di volte. La scissione per mezzo dei legami actomiosinici è quindi un evento fondamentale per far procedere lo scivolamento dei filamenti.Senza ATP il muscolo, come accade dopo la morte, diviene infatti rigido (rigor mortis), in quanto il legame tra actina e miosina non può più essere scisso.Lo scorrimento dei filamenti mediante i legami trasversali che si formano e si liberano è stato paragonato al modo con cui un individuo sale su una fune o al modo di procedere di una barca a remi. L'ATP è quindi essenziale nella contrazione muscolare ed interviene per fornire energia almeno in tre momenti fondamentali:1) nella formazione dei legami tra actina e miosina;2) nella loro scissione;3) nella fase di sequestro del Ca 2+; Durante la fase di contrazione vengono dunque utilizzate grandi quantità di energia. (11).