Querbrückenzyklus

Innerhalb eines Sarkomers befinden sich Myosinfilamente, die an der M-Bande befestigt sind und Aktinfilamente, welche der Z-Scheibe entspringen. Folgende Schritte laufen nun zyklisch ab, wobei ein Querbrückenzyklus sich 10 bis 100 mal pro Sekunde wiederholen kann:

• ATP löst den an das Aktin gebundenen Myosinkopf. ATP wird daraufhin durch ATPase-Aktivität von Myosin in ADP und anorganisches Phosphat gespalten, wodurch der Myosinkopf auf 90° gespannt wird.
• Strömt nun Calcium in die Zelle, bindet es an Troponin C, das die Myosinbindungstelle am Aktin besetzt, und legt diese frei. Das Myosin kann daraufhin an das Aktin binden (Querbrückenbildung).
• Phosphat wird von Myosin abgegeben, wobei die freigewordene Energie den sogenannten Kraftschlag auslöst: Dabei knickt der Myosinkopf um 40° (von 90°- auf 50°-Stellung) ab.
• Der zweite Kraftschlag folgt, indem sich das ADP auch aus der Bindung löst. Der Myosinkopf knickt um weitere 5° ab (von 50° auf 45°). Das Aktinfilament wird so um ca. 10 nm zwischen die Myosinfilamente gezogen. Ist kein ATP mehr vorhanden, verbleiben die Bindungen in dieser Position. Das ist die Rationale der Totenstarre (Rigor mortis).
• ATP löst den Myosinkopf wieder von den beiden umeinander gewundenen Aktinmonomeren, indem es an den Myosinkopf bindet. Dieser spannt sich erneut auf 90° und der Querbrückenzyklus beginnt von vorn.

• Schmidt RF, Lang F, Heckmann M. Hrsg. Physiologie des Menschen 31. Auflage