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Gleitfilamenttheorie

Englisch: sliding-filament model

1 Definition

Die Gleitfilamenttheorie beschreibt die Abläufe bei der Kontraktion von Muskelfasern. Sie wurde 1954 von Huxley und Henson formuliert.

2 Physiologie

Muskelfasern bestehen aus Aktin- und Myosinfilamenten, die miteinander verzahnt sind. Bei der Kontraktion gleiten diese Filamente ineinander, ohne sich dabei selbst zu verkürzen. Strukturelle Grundlage ist die Beweglichkeit des Myosinfilamentkopfes. Er löst durch Anlagerung von Adenosintriphosphat (ATP) seine Bindung an das Aktinfilament und knickt ab. Der Myosinfilamentkopf ist dadurch in der Lage, am Aktinfilament entlang zu gleiten. Anschließend lagert er sich - induziert durch Adenosindiphosphat (ADP) - wieder an das Aktinfilament an.

Die für diesen Prozess notwendige Energie wird durch Spaltung von Adenosintriphosphat (ATP) in Adenosindiphosphat (ADP) und ein anorganisches Phosphat gewonnen. Die Reaktion wird durch im Muskel befindliche Myosin-ATPasen katalysiert. Resynthetisiert wird das ATP durch verschiedene Prozesse, u.a.


Die Kontraktion wird calciumabhängig gesteuert. Niedrige Calcium-Konzentrationen verhindern die feste Anbindung der Querbrücken an das Aktinfilament und damit die Kontraktion. Steigt die intrazelluläre Calciumkonzentration wird diese Bindung fester und ermöglicht den Brückenschlag und so das Ineinandergleiten der Myosin- und Aktinfilamente. Der Schwellenwert liegt bei einer Konzentration von 10-7 mol/l. Kontraktionen erfolgen dann bei Konzentrationen von 1-10 µmol/l.

Fachgebiete: Physiologie

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