Muskelkontraktion folgt dem Gleitfilament-Modell — einem zyklischen molekularen Tanz, angetrieben von ATP und ausgelöst durch Calcium.
Der Kreuzbrücke-Zyklus
- Erregung-Kontraktions-Kopplung: Aktionspotential → Ca2+-Freisetzung aus dem Sarkoplasmatischen Retikulum (SR).
- Ca2+ bindet an Troponin C → Tropomyosin verschiebt sich → legt Myosinbindungsstellen auf Actin frei.
- Myosinkopf bindet an Actin → Kreuzbrücke bildet sich.
- Kraftschlag: ADP/Pi-Freisetzung → Myosin zieht Actin → Sarkomer verkürzt sich.
- ATP bindet an Myosin → Kreuzbrücke löst sich.
- ATP-Hydrolyse → Myosinkopf spannt sich wieder (energetisierter Zustand).
- Relaxation: Ca2+ wird zurück ins SR gepumpt (SERCA) → Bindungsstellen bedeckt.
Zyklus wiederholt sich
Solange Ca2+ und ATP verfügbar sind, setzt sich der Zyklus fort. Ermüdung tritt auf, wenn einer von beiden erschöpft ist oder metabolische Abbauprodukte (Pi, H+) stören.
