V. R. Strong - Anatomica

1 – Calcium-Ionen binden an das Tropomyosin und setzen so die Ansatzstelle an den Aktinfilamenten frei.

2 – Die Myosinfilamente können nun an das Aktin binden – und tun das auch.

3 – Die Köpfe der Myosinfilamente werden umgeknickt und so wird eine Art Ruderbewegung erzeugt, die die Aktinfilamente ins Zentrum des Sarkomers drücken. Dadurch wird das Sarkomer verkürzt. Wenn sich alle Sarkomere in einem Muskel verkürzen, wird also auch der ganze Muskel kürzer – er kontrahiert.

Und schließlich lösen sich die Myosinfilamente wieder, damit sie an das nächst-äußere Aktinfilament binden können – dann knicken sie wieder um, lösen sich wieder, binden erneut an das nächst-äußere Aktinfilament, und so weiter. Die Darstellung hier ist bewusst nur mit einem solchem „Umknicken“ dargestellt, da das Bild sonst zu klein und unerkennbar werden würde. Tatsächlich knickt ein solches Myosinfilament aber mehrfach pro Kontraktion um. Außerdem wichtig zu wissen: Auch der Prozess, bei dem sich die Köpfe der Myosinfilamente vom Aktin lösen, kostet Energie. Mit anderen Worten: Ohne Energie kann ein Muskel sich nicht entspannen. Deswegen setzt bei Toten zum Beispiel nach einer gewissen Zeit die Leichenstarre ein – die Energie der Muskeln ist aufgebraucht und sie können sich nicht mehr entspannen, Energienachschub gibt es bei einem Toten logischerweise auch nicht. Außer bei Zombies.

Wenn ein Nerv keine Lust mehr hat, elektrische Signale durch einen Muskel zu jagen, wenn ein Nervensignal also abbricht, dann verschließen sich die Calcium-Ionen-Transporter in der Wand des Sarkoplasmatischen Retikulums. Es kommen also keine neuen Calcium-Ionen mehr nach. Gleichzeitig werden die Ionen aus Calcium von einer anderen Art von Transporter zurück in das Sarkoplasmatische Retikulum gepumpt; da jetzt aber keine neuen Ladungen aus Calcium mehr nachkommen, sinkt natürlich die Konzentration der Ionen hart. Dann geht das Tropomyosin zurück und verschließt wieder die Andockstellen für das Myosin. Jetzt kann der Muskel also nicht mehr kontrahieren – und zwar solange nicht, bis ein neues elektrisches Signal von einer Nervenzelle durch den Muskel geleitet wird.

Glatte Muskulatur (links), Skelettmuskulatur (Mitte) und Herzmuskulatur (rechts). Die dunkelroten, kleinen Kreise sind die Zellkerne der einzelnen Muskelzellen; Bei der Skelettmuskulatur sind die Zellen in mehreren Reihen direkt hintereinander angeordnet und miteinander verbunden. Bei glattem Muskelgewebe sind die Zellen zwar auch nebeneinander, aber nicht in Reihen angeordnet. Bei Herzmuskelgewebe gehen die Muskelzellen kreuz und quer ineinander über.

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