Muskelgewebe

Interaktion von Myosin mit Aktin

- Aktin ist mit dem Troponin Komplex(drei Subeinheiten: TnT,TnL,TnC) und mit Tropomyosin(umschlingt fadenförmig das Aktin) assoziiert. - Bindung von Ca2+ an Troponin C (TnC) bewirkt: ○ Konformationsändeurng in TnC und nachfolgend Umlagerung von TnL und Tropmyosin: § Bindungsstelle für Myosin am Aktin wird frei ○ Aktin aktiviert die ATP-ase Funktion des Myosins

Quergestreiftes Muskelgewebe Vorkommen

- Bewegungsapparat - Zunge - Gaumen - obere Speiseröhre - Kehlkopf - mimische Muskulatur - Diaphragma

Was geschieht bei einer Kontraktion von Muskelgewebe

- Erhöhung der zytosolischen Kalziumkonzentrationen ○> zyklische Interaktion zwischen Aktin und Myosin - Energiebedarf: hauptsächlich durch ATP und Glykogen abgedeckt

Muskel-Sehnen-Verbindung

- Kollagenfasern der Sehnen dringen in Invaginationen von Muskelfasern ein - Von den Muskelfasern setzen sich retikuläre Fasern auf die Sehnen fort

Feinstruktur des Myosin Moleküls

- Kopfteil, beweglicher Hals, Schwanz - Myosinfilament entsteht durch Aggregation der Schwanzdomänen - Kopf und Teil des Halsabschnittes ragen seitlich aus dem Filament heraus - Köpfe sind für Interaktion mit dem Aktinfilament und ATP-ase Aktivität verantwortlich - Gelenke ermöglichen das Kippen des Kopfes bei der Kontraktion

Skelettmuskulatur: Mikroskopie

- dunkle A-Banden (anisotroph=doppelbrechend) - helle I-Banden (isotroph) - Z-Scheiben in den I-Banden - Sarkomer: Bereich zwischen zwei Z-Scheiben einer Myofibrille, pro Myofibrille gibt es hunderte in Serie geschaltete Sarkomere

Skelettmuskulatur: Muskelfaser

- gross (10-100um breit) - hat viele randständige Zellkerne - Basallamina um die Muskelfaser herum - Muskelfaser aus Myofibrillen > Querstreifung

Skelettmuskulatur: Entwicklung

1. Aus Mesoderm entwickelt sich das Myotom 2. im Myotom entwickeln sich aus Prämyoblasten Myoblasten a. Myoblasten(1-kernig) synthetisieren Myofilamente Aktin und Myosin 3. Aus Myoblasten entstehen durch Fusionierung mehrerer und über die Zwischenstufe vielzelliger Myotuben die definitiven vielzelligen Muskelzellen (auch Muskelfasern genannt)

Muskelzell-Synonyme für 1. Zytoplasma, 2. Zellmembran, 3. ER

1. Sarkoplasma 2. Sarkolemm 3. sarkoplasmatisches Retikulum

Quergestreiftes Muskelgewebe

1. Skelettmuskelgewebe a. fast immer willkürlich 2. Herzmuskelgewebe a. unwillkürlich Phänomen der Querstreifung durch parallel angeordnete Aktin- und Myosinfilamente

Skelettmuskulatur: Zuckungsfasern

3 Typen; Geschwindigkeit der ATP-Spaltung un Verbrauch von schwerer Myosinkette > Anzahl + Typ-I (rote Muskelfaser, mit viel Mitochondrien, wenig Glykogen) z.B. Langstreckenläufer + > langsame Erschöpfung Typ II A (Intermediärtyp) ++ Typ II B (weisse Muskelfaser, weniger Mitochondrien, viel Glykogen) z.B. Sprinter +++ > schnelle Ermüdbarkeit

Skelettmuskulatur: Kontraktiler Apparat

Bei Kontraktion: - A-Band bleibt gleich - I- und H-band verkürzen sich

Skelettmuskulatur: Costamere

Costamere bestehen aus: - Dystrophin/Glykoprotein Komplex - Integrin assoziiertem Komplex und: - verlaufen im Bereich der Z-Scheiben um die ganze Zelle - sind über ein spezielles Laminin in der Lamina densa der Basalmembran verankert (Lamininrezeptoren zur Verbindung mit Mikrofibrillen (aus Kollagen IV) und Kollagenfibrillen des Endomysiums - haben Verbindung mit dem Intermediärfilament Desmin, welches so die Z-Scheibe der Sarkomere mit dem Sarkolemm verbindet

Skelettmuskulatur: Desmin

Das Zytoskelett (vor allem Desmin und nicht-sarkomerische Aktinfilamente) gewinnt über sogenannte Costamere in der Membran Anschluss an die EZM. Dies gewährleistet, dass die generierten Kräfte auf die EZM übertragen werden - Desmin dient der Verankerung der Myofibrillen an der Z-Scheibe mit der Zellmembran mithilfe von Costameren Ø Parallelität > optimiert Kraftausführung Ø umspinnt Myofibrillen auf Höhe der Z-Scheibe Ø verbindet die Myofibrillen untereinander Ø verbindet Myofibrillen über die gesamte Länge der Muskelfaser mit dem Sarkolemm(mittels Plektin) § Bedeutung für die Zugübertragung

Muskelspindel

Dehnungsrezeptororgan in der Skelettmuskulatur - steuert die Muskellänge - besteht aus 5-10 , 1-3mm langen quergestreiften Muskelfasern > intrafusale Muskelfasern (= MF in Muskelspindeln)

Myofibrillen

Proteinfäden der Muskelzellen - erscheinen quergestreift, weil Aktin und Myosin in regelmässiger Anordnung vorkommen

Begleitfilamente vom Aktin-Myosinkomplex

Titin: - myosinassoiziiertes elastisches Protein, an Z- und M-Scheibe befestigt Nebulin: - begleitet Aktinfilament, inseriert an Z-Scheibe: überwacht Länge des Aktinfilaments

Schematische Ansicht einer Muskelfaser

Triade = 2 terminale Zisternen + T-Tubulus Sarkoplasmatisches Retikulum = longitudinale Schläuche + terminale Zisternen

Neuromuskuläre Synapse

Vesikel mit ACh

Leimyocyt

auch glatte Muskelfaser genannt

Entwicklung der Glatten Muskulatur

in der Mesodermschicht