Biologie · Klasse 5–6 · aktualisiert
Muskeln: Aufbau, Arten und Bewegung verstehen
Wie Muskeln ziehen, Knochen bewegen und als Gegenspieler zusammenarbeiten.
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Kurz gesagt
Muskeln sind Körpergewebe, die sich zusammenziehen und dabei Zugkraft erzeugen. Skelettmuskeln bewegen über Sehnen die Knochen; beim Beugen und Strecken ziehen meist verschiedene Muskeln.
Wenn du den Unterarm beugst, zieht ein Muskel am Knochen. Ein anderer Muskel ermöglicht die Gegenbewegung. Du lernst drei Muskelarten, den Aufbau eines Skelettmuskels und das Gegenspielerprinzip kennen. Zum Schluss siehst du, wie Aktin, Myosin, Calcium und ATP beim Zusammenziehen mitwirken.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Nicht jeden Muskel kannst du absichtlich anspannen. Die drei Arten im menschlichen Körper unterscheiden sich durch ihren Bau und ihre Steuerung.
Skelettmuskeln haben unter dem Mikroskop helle und dunkle Streifen. Deshalb heißen sie quergestreift. Der Herzmuskel ist ebenfalls quergestreift. Seine Zellen sind verzweigt; er pumpt rhythmisch und arbeitet ohne bewusste Steuerung.
Definition
Skelettmuskulatur
Skelettmuskeln bewegen und halten den Körper. Sie sind quergestreift, meist durch Sehnen mit Knochen verbunden und größtenteils bewusst steuerbar.
Definition
Glatte Muskulatur
Glatte Muskeln sitzen zum Beispiel in Darmwand und Blutgefäßen. Sie arbeiten ohne bewusste Steuerung und meist langsamer als Skelettmuskeln. Im Darm bewegen und mischen sie den Nahrungsbrei.
Merke: Skelettmuskeln sind quergestreift und größtenteils bewusst steuerbar. Glatte Muskeln sind nicht quergestreift und arbeiten unwillkürlich. Der Herzmuskel ist quergestreift und arbeitet unwillkürlich.
Teste dich
Ein Muskel besteht aus Bündeln. Jedes Muskelfaserbündel enthält lange Muskelzellen: die Muskelfasern. In ihnen liegen viele feine Myofibrillen. Diese bestehen aus aneinandergereihten Sarkomeren mit den Fäden Aktin und Myosin.
Bindegewebe umgibt den Muskel. An seinen Enden geht es häufig in Sehnen über. Eine Sehne überträgt den Zug auf einen Knochen. Blutgefäße versorgen den Muskel; Nerven senden Signale an seine Fasern.
Definition
Sarkomer
Ein Sarkomer ist ein kurzer Abschnitt einer Myofibrille zwischen zwei Z-Scheiben. Hier liegen Aktin- und Myosinfäden, die bei einer Kontraktion aneinander vorbeigleiten.
Beispiel: Was steckt in einer Muskelfaser?
- 1Eine Muskelfaser ist eine lange Muskelzelle.
- 2In ihr liegen viele Myofibrillen.
- 3Die Myofibrillen enthalten Sarkomere mit Aktin und Myosin.
Merke: Vom Großen zum Kleinen: Muskel → Muskelfaserbündel → Muskelfaser → Myofibrille → Sarkomer. Die Sehne gehört zur Kraftübertragung am Muskelende.
Teste dich
Ein Muskel kann beim Zusammenziehen aktiv ziehen, aber nicht drücken. Für die Gegenrichtung zieht ein anderer Muskel. Diese beiden heißen Gegenspieler oder Antagonisten.
Beim Beugen des Unterarms zieht der Bizeps vorn am Oberarm über seine Sehne. Der Trizeps hinten entspannt sich passend dazu. Beim Strecken zieht der Trizeps, während der Bizeps nachgibt. Für fließende Bewegungen müssen die Muskeln abgestimmt arbeiten. Auch der Gegenspieler kann bei einer Gegenbewegung zum aktiven Muskel werden.
Beispiel: Beugen und Strecken am Ellenbogen
- 1Beim Beugen zieht der Bizeps am Unterarmknochen; der Trizeps gibt nach.
- 2Beim Strecken übernimmt der Trizeps den Zug; der Bizeps gibt nach.
- 3Das Ellenbogengelenk lässt die Knochen in der passenden Richtung bewegen.
Merke: Muskeln erzeugen Zug. Für die Gegenbewegung braucht der Körper einen Zug aus einer anderen Richtung.
Teste dich
Ein Nervensignal führt dazu, dass Calcium in einer Muskelfaser freigesetzt wird. Calcium bindet an Troponin. Dadurch verschiebt sich Tropomyosin und gibt Stellen am Aktin frei. Myosinköpfe binden dort und ziehen die Aktinfäden vorbei. ATP ist ein Stoff, der dafür nutzbare Energie bereitstellt. Es ermöglicht, dass sich Myosin wieder löst und für den nächsten Zug vorbereitet wird.
Viele Wiederholungen verkürzen die Sarkomere: Ihre Z-Scheiben nähern sich, während Aktin und Myosin aneinander vorbeigleiten. So werden Myofibrille, Muskelfaser und Muskel kürzer. Die Sehne überträgt den Zug auf einen Knochen; der Knochen bewegt sich im Gelenk.
Merke: Calcium macht die Verbindung zwischen Aktin und Myosin möglich. ATP wird für das Lösen und erneute Ansetzen gebraucht. Die Sehne überträgt nur den erzeugten Zug.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Muskeln
Muskelarten
Skelettmuskulatur, glatte Muskulatur, Herzmuskulatur
Aufbau
Muskel, Bündel, Muskelfaser, Myofibrille, Sarkomer
Kontraktion
Calcium, Aktin, Myosin, ATP
Kraftübertragung
Muskel, Sehne, Knochen, Gelenk
Gegenbewegung
Spieler und Gegenspieler
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Wie hebst du eine leichte Tasche an?
- 1Du beugst den Unterarm mit der Tasche in der Hand.
- 2Der Bizeps spannt sich an und zieht über eine Sehne am Unterarmknochen.
- 3Der Trizeps gibt nach; der Knochen bewegt sich im Ellenbogengelenk.
- 4Zum aktiven Strecken zieht anschließend der Trizeps.
Fehler finden
Prüfe eine Erklärung zum Strecken des Unterarms In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 3Richtig: Der Trizeps zieht über seine Sehne am Unterarmknochen. Der Fehler verwechselt Muskelzug mit Druck.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Skelettmuskeln übertragen ihren Zug meist über eine auf den Knochen. Beim Beugen des Unterarms zieht der . Die Gegenbewegung braucht einen .
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback