Muskelkontraktion
Inhalt Skizze der Signalübertragung im Neuron Kopplung an Muskelfasern Ruhepotential Aktivierung: De- und Repolarisation Kopplung an Muskelfasern Wirkung von Ca2+ und ATP Modell der Muskelkontraktion
Struktur eines Muskels: Sarkomere mit Moto-Neuronen
Konzentrationen zu beiden Seiten der Membran bei offenen K+ Kanälen mVolt K+ 5 mmol/l 40 Na- -60 K+ 1 K+ 140 mmol/l Ca2+ Pumpe K+ / Na+ Pumpen bauen die Ausgangskonz. auf – steuerbare Kanäle wirken als Bypass
Konzentrationen zu beiden Seiten der Membran bei offenen Na+ Kanälen mVolt Na+ 150 mmol/l 40 Na- -60 K+ 1 Na+ 15 mmol/l Ca2+ Pumpe Membran Aussenseite negativ, Innenseite positiv geladen
1. Ruhezustand, offene K+ Kanäle mVolt Pos. Ladung 40 -60 1 Neg.. Ladung Nur K+ kann aus der Plasmamembran diffundieren, im Gleichgewicht U = -60mV
2. Aktivierung („Depolarisationsphase“) mVolt 40 -60 1 Aktivierung der Na Kanäle ermöglicht Na+ Diffusion nach innen, im Gleichgewicht U = 40mV
3. Ca2+ -Emission aus dem „Sarkoplasmatischen Reticulum“ mVolt 40 -60 1 Ca2+ wird emittiert, legt am dünnen Filament die Myosinbindungstellen frei
4. Myosin bewegt Actin, ATP getrieben mVolt 40 -60 1 Myosinköpfe richten sich auf und heften sich zyklisch ans Aktin, Energie liefert ATP
5. Aktionspotential klingt ab („Repolarisierungsphase“) mVolt 40 Na- -60 K+ Ca2+ und K+ / Na+ Pumpen bauen die Ausgangs-Konzentrationen wieder auf
6. = 1. Ruhezustand, offene K+ Kanäle mVolt Pos. Ladung 40 -60 1 Neg.. Ladung Nur K+ kann aus der Plasmamembran diffundieren, im Gleichgewicht U = -60mV
Zusammenfassung Signal-Fortleitung über Neuronen mit Zellkörper, Dendriten und Axone mit Hilfe von Verschiebung elektrischer Ladungen Daraus resultieren Konformations- bzw. Funktionsänderungen von Molekülgruppen Elektrische Feldstärken zwischen unterschiedlichen Ladungen Potentialunterschiede zwischen Punkten auf der Muskel- bzw. Körper-Oberfläche Literatur: „Biology, Campbell“, Pearson Verlag
finis mVolt 40 -60 1 Myosinköpfe richten sich auf und heften sich zyklisch ans Aktin, Energie liefert ATP
Conduction