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Muskelkontraktion einfach erklärt!
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 46 Zeilen
- Und einer Muskelkontraktion verstehst du die Anspannung eines Muskels. Sie ist notwendig, dass du deine Muskeln bewegen
- kannst. Wie genau die Kontraktion abläuft, erklären wir dir hier. Nicht nur, wenn du etwas hochhebst oder
- läufst, sondern immer wenn du dich bewegst, benutzt du deine Muskeln. Bei jeder deiner Bewegungen findet eine
- Muskelkontraktion statt. Darunter verstehst du das aktive Anspannen oder Zusammenziehen eines Muskels. Damit das
- passiert, müssen deine Muskeln mechanische Arbeit verrichten. Dafür benötigen Sie Energie. Genauer gesagt
- chemische Energie, die Sie aus der Spaltung des Moleküls Adenosin Triphosphat erhalten.
- Damit du verstehst, wie deine Muskeln funktionieren, schauen wir uns zuerst mal ihren Aufbau an. Du besitzt drei
- verschiedene Muskeltypen, die Skelettmuskulatur, die glatte Muskulatur und die Herzmuskulatur.
- Für alle aktiven Bewegungen wie das Bewegen von Armen und Beinen, sind die Skelettmuskeln zuständig.
- Wenn du dir den Querschnitt eines Skelettmuskels anschaust, sieht das so aus. Du erkennst verschiedene
- Strukturen, die wir jetzt von groß nach klein durchgehen. Du kannst dir den Muskel als ein Muskelfaserbündel
- vorstellen, also ein Bündel aus mehreren Muskelfasern umgeben von Bindegewebe. Die Muskelfasern sind lang gestreckte
- mehrkernige Zellen. Bei den Muskelzellen nennst du das Zellplasma Sakoplasma und die Zellmembran Sakulem. Das
- endoplasmatische Retikulum der Muskelzelle heißt entsprechend sakoplasmatisches Retikulum. Es umhüllt
- die sogenannten Myofibrillen. Sie ermöglichen das Verkürzen der Muskeln und bestehen wiederum aus den Sakomeren.
- Und wie sieht das Sakomer, die kleinste Einheit der Muskelzelle aus? An den Rändern ist jedes Sakomeer begrenzt
- durch die Zwischenscheiben. Daran hängen auf beiden Seiten dünne fadenförmige Proteine. Du nennst sie Aktinfilamente.
- Mittig dazwischen findest du die dickeren Myosinfilamente. Über das Protein Titin sind sie an den
- Zscheiben befestigt. Das kannst du dir vorstellen wie eine elastische Feder. Zur Muskelbewegung können Myosin und
- Aktinfilamente nun aneinander vorbeigleiten. Daher bezeichnest du das Prinzip auch als Gleitfilamentt Theorie.
- Dabei verkürzt sich zwar der Muskel, die Länge der Myosin und Aktinfilamente bleibt jedoch gleich.
- Schauen wir uns das Ganze jetzt einmal auf molekularer Ebene an. Dort kannst du die Muskelkontraktion durch den
- Querbrückenzyklus erklären. Schritt für Schritt läuft das so ab. Im Ruhezustand, wenn der Muskel entspannt ist, ist Aktin
- von den Proteinen Troponin und Tropomyosin umschlungen. So verdecken die Tropomyosinfäden die
- Myosinbindestelle auf den Aktinfilamenten. Das Myosinköpfchen hat ATP gebunden und
- befindet sich in einem 90° Winkel zum Aktin. Jetzt aktiviert ein Nervensignal den Muskel. Es führt nämlich zur
- Ausschüttung von Calciumionen aus dem sakoplasmatischen Retikulum. Dadurch wird die Enzymaktivität von Myosin
- aktiviert. Es ist eine ATP-Ase. Das bedeutet, es kann Adenosin Triphosphat zu Adenosin Diphosphat und
- einem Phosphatrest spalten. Dabei wird Energiefrei, die der Myosin Kopf speichert. Die Calziumionen binden
- außerdem Anthroponin. Das löst eine Änderung seiner Struktur aus, sodass es die Bindestelle für
- Myosin freigibt. Jetzt kommt der Schritt der Querbrückenbildung. Denn Myosin kann nun
- an Aktin binden. Daraufhin gibt das Myosinköpfchen nacheinander Phosphat und ADP ab. Die dabei freiwerdende Energie
- führt zum Kippen des Kopfes um 45°. Das sieht aus wie ein Ruderschlag. So zieht Myosin die Aktinfilamente in die Mitte
- und der Muskel spannt sich an. Um wieder in den Ruhezustand zurückzukehren, lagert sich neues ATP an den Myosinkopf
- an. Dadurch lösen sich die Myosin und Aktinfilamente voneinander. Die Calziumkonzentration sinkt und die
- Ruhestellung ist wieder erreicht. Jetzt kannst du auch den Effekt der Totenstarre erklären. Darunter verstehst
- du das Versteifen der Muskeln nach dem Tod. Das passiert, weil kein neues ATP mehr vorhanden ist. So bleiben Myosin
- und Aktin weitergebunden und die Muskulatur bleibt angespannt. Du hast gerade gelernt, dass die
- Muskelkontraktion durch den Einstrom von Calziumionen in die Muskelzelle ausgelöst wird. Und wie steuert die
- Zelle das? Ein Signal aus einer Nervenzelle löst die Öffnung spannungsgesteuerter Calziumionenkanäle
- aus. Das Signal entspricht einer Spannungsänderung an der Muskelzellmembran.
- So führt also ein elektrisches Signal zu einer mechanischen Antwort. Damit das elektrische Signal von der
- Nerven auf die Muskelzelle übertragen werden kann, müssen sie über eine spezielle Kontaktstelle verbunden sein.
- Du kannst sie als motorische Endplatte bezeichnen. Wenn du wissen möchtest, wie sie aufgebaut ist und wie dort Signale
- übertragen werden, schau dir einfach unser Video dazu an. Dir hat das Video gefallen? Für mehr kostenlose Videos
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