Gleitfilamenttheorie einfach erklärt – Muskelkontraktion mit Skizze

Die Muskelkontraktion

Grundlagen der Verkürzung

Bei der Kontraktion gleiten dicke und dünne Proteinfäden ineinander, ohne sich selbst zu verkürzen.

• Aktin & Myosin: Die Hauptproteine, die sich im Sarkomer (der kleinsten Muskeleinheit) gegeneinander verschieben.
• ATP: Der chemische Treibstoff, der für das Lösen und Spannen der Myosinköpfe nötig ist.

💡 Achtung: Ohne neues ATP nach dem Tod können sich die Muskeln nicht mehr entspannen – das führt zur Totenstarre.

Der Querbrückenzyklus

Ablauf der Bewegung

Die Kontraktion läuft als zyklischer Prozess in vier Schritten ab.

• Aktivierung: Calciumionen ($Ca^{2+}$) strömen ein und legen die Bindestellen auf dem Aktinfilament frei.
• Kraftschlag: Das Myosinköpfchen bindet an Aktin, gibt $ADP + P$ ab und knickt um, wodurch das Aktin verschoben wird.
• Lösung: Neues ATP bindet am Köpfchen, das sich daraufhin vom Aktin löst und wieder anspannt.

Beispiel:

1. $Ca^{2+}$ bindet an Troponin $\rightarrow$ Bindestelle frei.
2. ATP-Spaltung $\rightarrow$ Myosinkopf spannt sich wie eine Feder.

💡 Tipp: Merk dir Calcium als den "Anschalter" und ATP als den "Weichmacher", der die Bindung wieder löst.