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Kopplung, elektromechanische

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Englischer Begriff

Excitation-contraction coupling

Definition

Muskelkontraktion infolge einer elektrischen Erregung der Muskelzelle.

Beschreibung

Nach Erregung der Muskelmembran durch einen Nervenimpuls breitet sich die Muskelmembrandepolarisation über das T-System (transversale Tubuli, die quer zur Faserrichtung des Muskels verlaufen) ins Innere der Muskelfasern aus. Kalziumionen werden aus dem longitudinalen Schlauchsystem (L-System = sarkoplasmatisches Retikulum), welches mit dem T-System in Verbindung steht, freigesetzt und aktivieren die Myosin-ATPase. In Anwesenheit von Magnesiumionen erfolgt die ATP-Spaltung und es kommt zur Kopplung von Myosin und Aktin. Regulativ wirken die beiden am Aktin sitzenden Proteine Troponin und Tropomyosin. Das Troponin ändert mit Anstieg der Kalziumkonzentration seinen Zustand und dabei auch die Position des Tropomyosins, welches somit die Bindung von Myosin und Aktin ermöglicht. Bei der Bindung wird das Myosinköpfchen gegenüber dem Halsteil in seiner Stellung um 45° gedreht, welches ein Gleiten des Aktinfilaments bewirkt. Dadurch können sich ATP and die Myosin-ATPase anlagern und durch Spaltung von ATP wieder die ursprüngliche Stellung des Myosinköpfchens herstellen. Die Lösung der Aktin-Myosin-Brücken benötigt demzufolge Energie. Nach Verschwinden der Ca2+-Ionen aus dem Sarkoplasma tritt die Muskelerschlaffung ein. Magnesiumionen spielen ebenfalls eine wichtige Rolle zur Entspannung der Muskulatur.

Autor

Iris Reuter

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