Die motorische Endplatte und die Steuerung der Muskelkontraktion 1. Aufbau des Muskels 2. Mechanismus und Steuerung der Muskelkontraktion 2.1 Gleitfilamenttheorie 2.2 Zyklus der Actin-Myosin Interaktion 2.3 Regulation der Interaktion durch Calcium-Ionen 2.4 Organisation der Muskeln 3. Entwicklung und Funktion der motorischen Endplatte 3.1 Die motorische Endplatte als Prototyp einer Synapse 3.2 Synaptogenese 3.3 Signalübertragung an der motorischen Endplatte
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Die motorische Endplatte und die Steuerung der
Muskelkontraktion
1. Aufbau des Muskels
2. Mechanismus und Steuerung der
Muskelkontraktion
2.1 Gleitfilamenttheorie
2.2 Zyklus der Actin-Myosin Interaktion
2.3 Regulation der Interaktion durch Calcium-Ionen
2.4 Organisation der Muskeln
3. Entwicklung und Funktion der motorischen Endplatte
3.1 Die motorische Endplatte als Prototyp einer Synapse
3.2 Synaptogenese
3.3 Signalübertragung an der motorischen Endplatte
Aufbau des Muskels
Mehrkernige Muskelfasern (im
Menschen: 50 µm Durchmesser, bis
zu 50 cm lang: Syncytium)
Myofibrillen
Sarkomer (etwa 2,5 µm lang)
Muskeltypen:
- Skelettmuskel (quergestreifte
Muskeln)
- Herzmuskel (quergestreifter
Muskel aber mit elektrischer
Kopplung)
- Glatte Muskeln
Muskelkontraktion
Gleitfaser-Modell
(Huxley and Niedergerke (1954) Nature
Huxley and Hanson (1954) Nature)
Milestones:
Muscle sliding filament
Interferenzmikroskopie
A-Fasern
Muskelkontraktion
Gleitfaser-Modell
(Huxley and Niedergerke (1954) Nature
Huxley and Hanson (1954) Nature)
Milestones:
Muscle sliding filament
Muskelkontraktion:
Zyklus der Aktin-Myosin
Interaktion
(Alberts et al.,
„Molecular Biology of
the Cell“, verändert)
gebunden
gelöst
gebunden
Kraftschlag „Rigor“
Regulation der Interaktion von Myosin und Aktin: Ca 2+
benötigt: Ca2+-Ionen, ATP
Troponin-Tropomyosin Komplex
F-actin
Troponin-
Tropomyosin
Ca2+ ATP/
ADP
F-actin
Troponin-
Tropomyosin
Ca2+
ATP/
ADP
Myosin
Myosin
Regulation der Interaktion von Myosin und Aktin:
Sarkoplasmatisches Retikulum
Ca2+-ATPase
Organisation der Muskeln
Zusammenspiel zwischen (Endo-)Skelett und Muskeln
Muskeln können nur kontrahieren
Motor Einheit: Einzelnes Motoneuron (alpha-Motoneuron) + alle Muskelfasern
die durch dieses Neuron innerviert werden
Anzahl an Muskelfasern, die durch ein einzelnes Motoneuron innerviert
werden: 2-3 (Finger) bis 50-60 (andere Muskeln)
Steuerung der Muskelkontraktion
Die motorische Endplatte als Prototyp einer Synapse
Vorteil:
• Gute Zugänglichkeit
• Größe
Anatomie der motorischen Endplatte als Prototyp einer Synapse