Muskelgewebe at Universität Würzburg

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Histologische Klassifikation

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Zytoplasma


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Endoplasmatisches Retikulum

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Kontraktilität

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Einstülpungen des Sarkolemms

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Aktinfilamente

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Myosinfilamente


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Anordnungsarten

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Verankerungen der Myofilamente der quergestreiften Muskulatur

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Kontraktion der Myofilamente

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Muskelgewebe

Histologische Klassifikation

Quergestreift: 

Skelett und Herzmuskulatur


Glatte Muskulatur

Muskelgewebe

Plasmamebran

Sarkolemm

Muskelgewebe

Zytoplasma


Sarkoplasma

Muskelgewebe

Endoplasmatisches Retikulum

Sarkoplasmatisches Retikulum 

Muskelgewebe

Kontraktilität

Durch die Interaktion von sog. Myofilamenten aus Aktin und Myosin können Muskelzellen Spannung erzeugen bzw. sich verkürzen

Muskelgewebe

Calciumspeicher

Das sarkoplasmatische Reticulum (SR) dient als Calciumspeicher (wird für die Kontraktion benötigt) und ist unterschiedlich stark erweitert zu sog. L-Tubuli und Terminalzisternen

Muskelgewebe

Einstülpungen des Sarkolemms

Das Sarkolemm hat tief in die Zelle reichende Membrankanälchen in der quer gestreiften Muskulatur (sog. T-Tubuli) bzw. Membraneinbuchtungen in der glatten Muskulatur (Caveolae)

Durch diese Einstülpung steht das Sarkolemm in direkter Nachbarschaft zum sarkoplasmatischen Reticulum, um ankommende Aktionspotentiale direkt auf das SR zu übertragen. Die enge Interaktion von Sarkolemm und SR ist zentraler Baustein der elektromechanischen Kopplung.


Muskelgewebe

Aktinfilamente

  • Funktion: Aktinfilamente bilden die Schiene, an der die Myosinfilamente unter ATP-Verbrauch entlanggleiten
  • Stabilisierung: Regulatorproteine wie Nebulin und Tropomyosin begleiten das Aktin auf ganzer Länge und verhindern dessen Depolymerisation 


  • Begleitproteine zur
    • Blockierung der Myosinbindungsstellen: Tropomyosin (in quergestreifter und glatter Muskulatur), Caldesmon und Calponin (beides nur in glatter Muskulatur)
    • Interaktion mit Calcium: Troponin (in quergestreifter Muskulatur) und Calmodulin (in glatter Muskulatur)

Muskelgewebe

Myosinfilamente


  • Funktion: Gleiten unter ATP-Verbrauch an Aktinfilamenten entlang
  • Aufbau
    • Myosinfilament besteht aus ca. 300 Myosinmoleküle
    • Myosinmolekül besteht aus einem Schwanz- und einem Kopfteil, die je nach Myosinart aus mehreren schweren und leichten Ketten gebildet werden
      • Myosinköpfe haben sowohl Affinität zu Aktin, als auch ATPase Aktivität
      • Schwere Ketten sind wie ein Zopf umeinander gewickelt, von dem auf beiden Seiten Myosinköpfe abstehen

Muskelgewebe

Anordnungsarten

Glatte Muskulatur: ungeordnet

Quergestreifte Muskulatur: Sarkomere

Muskelgewebe

Verankerungen der Myofilamente der quergestreiften Muskulatur

Z-Scheiben: Quervernetzt und Verankerung im Sarkolemme über Intermediärfilamente (Desmin)


nicht kontraktiles Aktin des Zytoskeletts: mit Sarkolemm und EZM über Dystrophin-Glykoprotein-Komplex


Muskelzelle: im Endomysium mittels Kollagenfibrillen 

Muskelgewebe

Kontraktion der Myofilamente


  • Ausgangszustand: Aktin und Myosin können nicht interagieren 
  • Auslösender Reiz depolarisiert Sarkolemm
  • Elektrischer Reiz breitet sich über Sarkolemm aus → Einbuchtungen des Sarkolemms (T-Tubuli oder Caveolae) bringen Reiz in die Nähe von intrazellulären Strukturen
  • Öffnung von Calciumkanälen im Sarkolemm und im sarkoplasmatischen Reticulum → Erhöhung der intrazellulären Calciumkonzentration 
  • Myosinbindungsstellen werden frei → Interaktion von Aktin und Myosin (siehe: Filamentgleittheorie) → Mechanische Kontraktion 


QUERBRÜCKENZYKLUS: 

1. Ruhestellung: aktin und Myosin können nicht interagieren, da sie durch BP gehemmt sind 

2. Aufrichten des Myosinkopfes

3. Querbrückenbildung 

4. Kraftschlag des Myosinkopfes

5. Lösen der Querbrücken 

6. Wiederholung 

7. Ruhestellung 



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