Muskelzellen sind auf Kontraktion spezialisiert. Muskeln ermöglichen Bewegungen wie Gehen und erleichtern auch körperliche Prozesse wie Atmung und Verdauung. Der Körper enthält drei Arten von Muskelgewebe: Skelettmuskel, Herzmuskel und glatte Muskulatur (Abbildung 1).

Skelettmuskelgewebe bildet Skelettmuskeln, die an Knochen oder Haut anhaften und die Fortbewegung und jede Bewegung steuern, die bewusst gesteuert werden kann. Da es durch Gedanken gesteuert werden kann, wird der Skelettmuskel auch als freiwilliger Muskel bezeichnet. Skelettmuskeln sind lang und zylindrisch im Aussehen; Wenn sie unter einem Mikroskop betrachtet werden, hat Skelettmuskelgewebe ein gestreiftes oder gestreiftes Aussehen. Die Streifen werden durch die regelmäßige Anordnung kontraktiler Proteine (Aktin und Myosin) verursacht., Aktin ist ein globuläres kontraktiles Protein, das zur Muskelkontraktion mit Myosin interagiert. Skelettmuskel hat auch mehrere Kerne in einer einzigen Zelle.

Glattes Muskelgewebe tritt in den Wänden von Hohlorganen wie Darm, Magen und Harnblase sowie in der Umgebung von Passagen wie Atemwegen und Blutgefäßen auf. Glatte Muskulatur hat keine Streifen, steht nicht unter willkürlicher Kontrolle, hat nur einen Kern pro Zelle, verjüngt sich an beiden Enden und wird unwillkürlicher Muskel genannt.,

Herzmuskelgewebe findet sich nur im Herzen, und Herzkontraktionen pumpen Blut durch den Körper und halten den Blutdruck aufrecht. Wie der Skelettmuskel ist der Herzmuskel gestreift, aber im Gegensatz zum Skelettmuskel kann der Herzmuskel nicht bewusst kontrolliert werden und wird als unwillkürlicher Muskel bezeichnet. Es hat einen Kern pro Zelle, ist verzweigt und zeichnet sich durch interkalierte Scheiben aus.

Skelettmuskelfaserstruktur

Jede Skelettmuskelfaser ist eine Skelettmuskelzelle. Diese Zellen sind unglaublich groß, mit Durchmessern von bis zu 100 µm und Längen von bis zu 30 cm., Die Plasmamembran einer Skelettmuskelfaser wird Sarkolemma genannt. Das Sarkolemma ist der Ort der Aktionspotentialleitung, die Muskelkontraktion auslöst. Innerhalb jeder Muskelfaser befinden sich Myofibrillen-lange zylindrische Strukturen, die parallel zur Muskelfaser liegen. Myofibrillen verlaufen über die gesamte Länge der Muskelfaser, und da sie nur etwa 1,2 µm im Durchmesser haben, können Hunderte bis Tausende in einer Muskelfaser gefunden werden. Sie heften sich an ihren Enden an das Sarkolemma, so dass sich bei Verkürzung der Myofibrillen die gesamte Muskelzelle zusammenzieht (Abbildung 2).,

Abbildung 2. Eine Skelettmuskelzelle ist von einer Plasmamembran umgeben, die Sarkolemma genannt wird, mit einem Zytoplasma, das Sarkoplasma genannt wird. Eine Muskelfaser besteht aus vielen Fibrillen, die in geordnete Einheiten verpackt sind.

Das gestreifte Erscheinungsbild des Skelettmuskelgewebes ist das Ergebnis sich wiederholender Bänder der Proteine Aktin und Myosin, die entlang der Länge der Myofibrillen vorhanden sind. Dunkle A-Bänder und helle I-Bänder wiederholen sich entlang von Myofibrillen, und die Ausrichtung von Myofibrillen in der Zelle bewirkt, dass die gesamte Zelle gestreift oder gebändert erscheint.,

Abbildung 3. Ein Sarkomer ist der Bereich von einer Z-Linie zur nächsten Z-Linie. Viele Sarkome sind in einem Myofibril vorhanden, was zu dem für den Skelettmuskel charakteristischen Streifenmuster führt.

Jedes I-Band hat eine dichte Linie, die vertikal durch die Mitte verläuft und als Z-Scheibe oder Z-Linie bezeichnet wird. Die Z-Scheiben markieren die Grenze von Einheiten, die Sarkomere genannt werden, die die funktionellen Einheiten der Skelettmuskulatur sind., Ein Sarkomer ist der Raum zwischen zwei aufeinanderfolgenden Z-Discs und enthält ein ganzes A-Band und zwei Hälften eines I-Bandes, eine auf beiden Seiten des A-Bandes. Ein Myofibril besteht aus vielen Sarkomeren, die entlang seiner Länge verlaufen, und wenn sich die Sarkomere einzeln zusammenziehen, verkürzen sich die Myofibrillen und Muskelzellen (Abbildung 3).

Myofibrillen bestehen aus kleineren Strukturen, die als Myofilamente bezeichnet werden. Es gibt zwei Haupttypen von Filamenten: dicke Filamente und dünne Filamente; Jede hat unterschiedliche Zusammensetzungen und Positionen. Dicke Filamente treten nur im A-Band eines Myofibrils auf., Dünne Filamente heften sich an ein Protein in der Z-Scheibe namens Alpha-Actinin und treten über die gesamte Länge des I-Bandes und auf halbem Weg in das A-Band auf. Der Bereich, in dem sich dicke und dünne Filamente überlappen, hat ein dichtes Aussehen, da zwischen den Filamenten wenig Platz ist. Dünne Filamente erstrecken sich nicht bis in die A-Bänder und hinterlassen einen zentralen Bereich des A-Bandes, der nur dicke Filamente enthält. Dieser zentrale Bereich des A-Bandes sieht etwas heller aus als der Rest des A-Bandes und wird als H-Zone bezeichnet., Die Mitte der H-Zone hat eine vertikale Linie, die als M-Linie bezeichnet wird und an der Zubehörproteine dicke Filamente zusammenhalten. Sowohl die Z-Scheibe als auch die M-Linie halten Myofilamente an Ort und Stelle, um die strukturelle Anordnung und Schichtung des Myofibrils aufrechtzuerhalten. Myofibrillen sind durch Zwischen-oder Desmin-Filamente miteinander verbunden, die sich an der Z-Scheibe anhaften.

Dicke und dünne Filamente bestehen selbst aus Proteinen. Dicke Filamente bestehen aus dem protein myosin., Der Schwanz eines Myosinmoleküls verbindet sich mit anderen Myosinmolekülen, um den zentralen Bereich eines dicken Filaments in der Nähe der M-Linie zu bilden, während die Köpfe auf beiden Seiten des dicken Filaments ausgerichtet sind, wo sich die dünnen Filamente überlappen. Der Hauptbestandteil dünner Filamente ist das Aktinprotein. Zwei weitere Komponenten des dünnen Filaments sind Tropomyosin und Troponin. Aktin hat Bindungsstellen für myosin-Anlage. Tropomyosinstränge blockieren die Bindungsstellen und verhindern Aktin–Myosin-Wechselwirkungen, wenn die Muskeln in Ruhe sind. Troponin besteht aus drei kugelförmigen Untereinheiten., Eine Untereinheit bindet an Tropomyosin, eine Untereinheit bindet an Aktin und eine Untereinheit bindet Ca2+ – Ionen.

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