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Bewegungsvorgänge

Die Muskelbewegung

Die Actin-Bindung und die ATP-Hydrolyse finden am Kopf des Myosin-Moleküls statt (Myosin-Subfragment S1). Ein Myosin-Kopf bewegt sich von seiner Position auf dem dicken Filament zur benachbarten Actin-Untereinheit. Sobald Myosin an Actin bindet, wird ADP freigesetzt, der Kopf des Myosins macht eine Konformationsänderung durch, klappt um und zieht den Rest des dicken Filamentes nach. Ein neues ATP-Molekül wird nun an Myosin gebunden und die Bindung an Actin aufgehoben. Die Hydrolyse von ATP bewegt den Myosin-Kopf wieder in seine ursprüngliche Konformation, der Cyclus ist damit beendet. So wandert jedes Myosin-Molekül am Actin-Filament entlang, dickes und dünnes Filament gleiten also ineinander. Jedes dicke Filament trägt ca. 500 Myosin-Köpfe, die jeweils etwa fünf Mal pro Sekunde den Cyclus durchlaufen.

Abb.1

Das Signal zur Muskelkontraktion wird von der Nervenzelle über die Transversal- oder T-Tubuli, die jede Myofibrille an der Z-Scheibe umgeben, auf das sarkoplasmatische Retikulum übertragen. Das sarkoplasmatische Retikulum setzt darauf hin Ca2+-Ionen, die die Kontraktion der Myofibrille induzieren, aus seinem Lumen ins Cytosol frei. Das Signal geht von der Plasmamembran der Muskelzelle in Sekunden auf jedes Sarcomer in der Zelle über und stellt so sicher, dass sich alle Myofibrillen einer Zelle synchron kontrahieren.

Abb.2
3D-Animation zur Muskelbewegung
© Wiley-VCH
Seite 4 von 28