Muskelkontraktion einfach erklärt: Gleitfilamenttheorie Ablauf - Querbrückenzyklus - Sport, Biologie
Du fragst dich, was die Gleitfilamenttheorie und ein sogenannter Querbrückenzyklus sein soll? Das ist einfach erklärt!
Im folgenden Video erklärt euch Famulus den Ablauf der Muskelkontraktion abläuft. Dabei geht er auf das Gleitfilamentmodell sowie auf die Filamentproteine Aktin und Myosin ein.
Es wird kurz die Definition einer Muskelkontraktion angesprochen, um anschließend den Mechanismus der Muskelkontraktion mittels ATP, ADP und einem Phosphatrest sowie Calcium-Ionen und alles, was dazugehört, möglichst simpel zu erläutern.
Falls dir Fachbegriffe wie Troponin, Tropomyosin, Aktin, Myosin, ATP, ATPase, Ca++/Ca2+/Calcium-Ionen, Myosinköpfe bzw. Myosinköpfchen, aktive Muskelverkürzung, Transversalsystem bzw. T-System oder T-Tubuli, aber auch longitudinale Tubuli bzw. L-Tubuli sowie das sarkoplasmatisches Retikulum fremd sind, dann ist das Video genau richtig für dich!
Eine kurze Beschreibung zur Gleitfilamenttheorie von Berg et al. (2018, S. 1224): „Die beweglichen Strukturen der Muskeln bestehen aus einem Komplex aus Myosin und Aktin sowie weiteren Hilfsproteinen. Aktin, ein sehr häufig vorkommendes Protein von 42 kDa, polymerisiert zu langen Filamenten. Jedes Aktinmonomer kann entweder ATP oder ADP binden. Die Motordomäne des Myosins bewegt sich dabei zyklisch am Aktinfilament weiter; beginnen wir mit Myosin, an das keine Nucleotide gebunden haben und das selbst an Aktin gebunden ist: 1) ATP bindet dann an Myosin und Myosin wird vom Aktin freigesetzt. 2) Eine reversible Konformationsänderung, die mit der Hydrolyse des ATP, das immer noch an Myosin gebunden ist, einhergeht, führt zu einer großen Bewegung des Hebelarmes, der aus der Motordomäne herausragt. 3) Myosin mit gebundenem ADP und Pi heftet sich an Aktin. 4) Pi wird vom Myosin freigesetzt. Folge ist ein Zurücksetzen der Hebelarmposition und eine Bewegung des Aktins im Verhältnis zum Myosin. 5) Durch Freisetzung von ADP geht die Motordomäne in ihre Ausgangsstellung zurück. Die Länge des Hebelarmes bestimmt, wie groß der Schritt entlang des Aktins in jedem Zyklus ist. Die Möglichkeit, einzelne Moleküle der Motorproteine zu beobachten, war von entscheidender Bedeutung für die Überprüfung von Hypothesen über die Motorfunktion. Die Muskelkontraktion bewirkt ein rasches Gleiten von dünnen Aktinfilamenten relativ zu dicken Filamenten, die aus Myosin aufgebaut sind. Die dicken Filamente bestehen aus vielen miteinander verbundenen Myosinmolekülen. Jedes Myosinmolekül besitzt zwei Köpfe, die an Aktin binden und dieses relativ zu Myosin bewegen können. Diesen Vorgang treibt Myosin durch ATP-Hydrolyse an. Die Muskelkontraktion wird durch Tropomyosin und den Troponinkomplex reguliert. Diese Proteine hemmen Aktin und Myosin daran, effizient miteinander zu interagieren, bis die Calciumkonzentration durch einen Nervenimpuls ansteigt. Die Calciumionen verändern die Konformation von Troponin und Tropomyosin, sodass die Hemmung aufgehoben wird.“
#Gleitfilamenttheorie #Querbrückenzyklus #Muskelkontraktion
INHALT
0:00 Einleitung
0:26 Was ist eine Muskelkontraktion?
1:02 Gleitfilamenttheorie
8:17 Querbrückenzyklus ("Cross-bridge cycle")
10:27 Reihenschaltung von Sarkomeren und anderes
11:18 Wenn ATP fehlt: Totenstarre
12:25 Erklärung des GIFs
14:38 Muskelverkürzung am Beispiel des Bizeps
15:41 Danksagung & Abschluss
➡️Video zu Sarkomeren & Muskelanatomie: • Muskelanatomie - Aufba...
↪️Mehr zum ATP & Energiestoffwechsel im Muskel: bit.ly/EnergiestoffwechselPlay...
🆕Hier geht es zum neuesten Video: goo.gl/76JwCx
-
📜 Quellen für dieses Video:
► Hohmann, A., Lames, M., Letzelter, M. & Pfeiffer, M. (2020). Einführung in die Trainingswissenschaft (7., überarbeitete Auflage). Wiebelsheim Hunsrück: Limpert: amzn.to/3uUe1D3
► Weineck, J. (2010). Sportbiologie (10., überarbeitete und erweiterte Auflage). Balingen: Spitta: amzn.to/30c7lC8
► de Marées, H. (2017). Sportphysiologie (Korrigierter Nachdruck der 9., vollständig überarbeiteten und erweiterten Auflage). Hellenthal: Sportverlag Strauß: amzn.to/2O7UoXv
► Berg, J. M., Tymoczko, J. L. & Gatto, G. J. (2018). Stryer Biochemie (Lehrbuch, 8. Auflage). Berlin: Springer Spektrum: amzn.to/30lzgiV
► Güllich, A. & Krüger, M. (Hrsg.). (2013). Sport. Das Lehrbuch für das Sportstudium (Lehrbuch). Berlin: Springer Spektrum: amzn.to/3sSA3UQ
-
Social Media:
▶️ Abonniere den Kanal für weitere Videos: bit.ly/FamulusAbonnieren
👍 Facebook: / famulusyoutube
📱 Instagram: / athletic_typeone
Supporte Famulus! 🥰
👕 Famulus-Merch: shop.spreadshirt.de/famulus/
💪 Werde Patron: / famulus
☕ Unterstütze mich: www.paypal.me/FamulusKZread/10
Пікірлер: 79
Grandios! Wirklich toll aufgearbeitet, ich verstehe es jetzt nun viel viel besser. Mach auf jeden Fall bitte weiter damit. Großartige Arbeit!
Wirklich extrem verständlich und anschaulich erklärt, mach bitte weiter so🙏🏼👍
@Famulus
2 жыл бұрын
Vielen lieben Dank und sehr gerne! 🐢
Isometrische und Exzentrische wäre auch interessant. Also wenn du Zeit und Lust hast hier auch ein so cooles Video zu verfassen. 👍
@Famulus
3 жыл бұрын
Danke dir fürs Feedback! :)
Die Informationstiefe und der Umfang des vermittelten Wissen, vor allem in Kombination mit den bereits vorausgegangen Videos zu diesem Thema, ist einfach exzellent. Super Job! Einziger Wermutstropfen ist da nur, dass der Abstand zwischen den Vieos soooooooo lang ist. Für mich persönlich wäre die Präsentationsweise deutlich ansprechender, wenn Du Dich nicht permanent selbst kommentieren würdest und uns dabei nicht ständig erzählst, was Du uns gleich sagen wirst. Sag einfach, was zu sagen ist. Wegen diesen Fachimformationen sind wir hier 😉
@Famulus
3 жыл бұрын
Vielen lieben Dank für dein mega Feedback! 🐢
Tausend Dank!🐢 rettet mich im Studium!
Mal wieder was neues da kann man hoffen das noch viele weitere folgen, und das nicht alle jahre sondern jede woche. Weiter so 👍
@Famulus
3 жыл бұрын
Das hoffe ich doch auch! 🐢
Heieiei bin froh dass Du es gut erklärst ! Beim Physiounterricht hört sich das immer so langweilig an aber Du gestaltest das Thema doch interessant!
Vor vier Jahren angekündigt und jz ist es endlich da! :)
@Famulus
3 жыл бұрын
:)
@mozzie6372
3 жыл бұрын
@@Famulus Hatte vor ein paar Wochen Sport-Abitur über Muskelkontraktion und Energiebereitstellung im Muskel. Mit dem Video wären die 15 Punkte sicher gewesen haha Aber echt sehr gutes Video! Die Videos zur Energiebereitstellung haben aber auch schon sehr sehr viel geholfen! Danke!
@Famulus
3 жыл бұрын
@@mozzie6372 na hoffentlich hilft das Video anderen im Abitur & Studium! 🐢
@mozzie6372
3 жыл бұрын
@@Famulus ganz bestimmt!
Mega geil! Willkommen zurück
@Famulus
3 жыл бұрын
Ich habe zu danken! :)
mach weiter Bro. unglaublich geile Videos!
du bist der beste danke
Danke, habe nach meine C-Trainerlizenz nichts gerallt. Hier arbeite ich erfolgreich nach 👍
Danke super Video
Liebs, dass du dir die Zeit lässt etwas so ausführlich zu erklären! Also finde die Länge des Videos genau richtig und komme gut mit! Als kleine Anregung: es dürfen auch weniger Bildchen zwischendurch sein :)) dann kommt etwas mehr Ruhe rein und behält den Fokus auf dem wesentlichen Inhalt. Danke dir!!
Plottwist: die Videoedits haben Famulus 4 Jahre gebraucht Joke beiseite, dein Muskelanatomie video hat mir echt geholfen danke :)
@Famulus
2 жыл бұрын
Hahaha, da ist vielleicht was Wahres dran! 🐢 Sehr gerne, das freut mich zu lesen!
Top Erklärung. Hab alles wie ein Staubsauger in mich aufgenommen :D
Habe deinen Kanal neulich entdeckt und hoffe es kommen weiterhin Videos:)
@Famulus
2 жыл бұрын
Hi, da kannst du drauf wetten! Die Frage ist nur, wann ... unglücklicherweise bin ich etwas langsam. 🐢 Vielleicht finden sich ja ein paar liebe Spendengelder, die den Kanal etwas vorantreiben würden. Ansonsten bleibt es erstmal bei eher niedriger Videofrequenz.
danke👌🏻
Krank!
@Famulus
2 жыл бұрын
Was genau? 🐢
Endlich Mal ein neues Video,aber einen Monat verpasst😅
@Famulus
2 жыл бұрын
Haha, kein Problem! 🐢 Ich hoffe, es hat dir gefallen!
Der Wambowitz ist der Hammer :-D
Famulus Du geiler Typ... 💯🔥💪🏼😁 Ich will ein Kind und ein Video zur Muskel-Hypertrophie / Hyperplasie von Dir 🤣😝🙏🏼
habe deinen Kanal erst kürzlich entdeckt, danke für die Videos. Schade dass du nicht 1M Abonnenten hast, die du absolut verdient hättest!
@Famulus
3 жыл бұрын
Vielen lieben Dank! :)
yeeaahhh neues video
@Famulus
3 жыл бұрын
:)
Du rettest mein Physiologie Zwischenexam.
Sehr informatives gut gestaltetes Video, echt Klasse! Geht gottseidank etwas mehr in die Tiefe der Materie als die verschwommene Schwarz-weiß Abbildung meines Physiologie Professors haha
@Famulus
3 жыл бұрын
Sehr gerne und vielen Dank für deinen Kommentar! :) 🐢
Es ist so süß cringe aber kann richtig gut erklären
Sehr gutes Video👍🏻 Angelehnt an "Marco Toigo" würde am Ende statt "exzentrischer Muskelkontraktion" der Begriff "pliometrische Muskelkontraktion" besser passen.
@Famulus
3 жыл бұрын
Vielen lieben Dank! Auch wenn ich die Argumentation von Marco Toigo nachvollziehen kann, so hat sich im allgemeinen Sprachgebrauch die exzentrische Kontraktionsform etabliert. Die pliometrische Kontraktion - im Zusammenhang mit dem plyometrischen Training - wäre hier für nahezu alle Laien missverständlich. 🐢
👍🏼
Hi, danke erstmal für das Video. Ich habe nur noch nicht so genau verständen, was es mit den L-Tubuli auf sich hat, bzw., wo genau sich diese Strukturen verorten lassen. Die T-Tubuli, soweit ich es verstanden habe, sind Einbuchtungen an der Zellmembran der Muskelzelle, die für eine "schnellere" Reizausbreitung in der Zelle sorgen und dazu viele Kalziumkanäle besitzen, über die Kalziumein- und Ausschüttung reguliert wird. (Ein wenig holprig; ich freue mich auch über Korrigierungen). Haben die L-Tubuli dann ähnliche Funktionen und entscheiden sich nur in der Form von den T-Tubuli?
HEy Famulus, mich würde mal ein Video interessieren, Was ein Muskelkrampf ist und was dabei im Muskel passiert.
Vielen Dank für das Video! Wo kann man sich die Animation des Querbrückenzyklusses (ca Minute 10:15) mal für etwas länger anschauen?
Bitte das Video zu exzentrischen und isometrischen Muskelkontraktion
Besser erklärt als in 2 Semestern Biochemie und Physiologie...😅
@_lezzogs_
7 ай бұрын
Ihr macht das noch in der Uni?? Ich muss das für meine Q1 Bio-Klausur lernen xD
@mahari7285
7 ай бұрын
@@_lezzogs_ Uuh...da gibts ne Menge mehr zu lernen...Stichwort Histologie/Mikrobiologie...
Aber das atp muss doch nochmal gespalten werden, damit es sich vom Aktin löst?
Könntest du den Eingeweidemuskel mal erklären währe sehr nett:)
✌✌✌
Hey Famulus, großes Lob an dich ! Die Instanz für's Niveau auf dieser Plattform 😉 Wie wäre es wenn du mal den Faktor der Genetik im Muskelaufbau durchleuchtest? Mach weiter so 👍🙂
@Famulus
2 жыл бұрын
Moin Traveller, vielen lieben Dank für diesen lieben Kommentar! 🐢 Spannendes Thema, das ich häufiger in der Research auffinde, aber bisher hätte ich keine Idee, wie ich das Thema in einem Video komprimieren könnte. Vielen lieben Dank!
Und was genau macht einen Muskel dann stark? Die Anzahl der einzelnen Sarkomere? Sind die Myosinköpfchen in jedem Muskel "gleich stark"?
@Famulus
3 жыл бұрын
Sowohl die Anzahl der Sarkomere sowie die nervale Ansteuerung (genauer gesagt: Rekrutierung) und die Fähigkeit, diese Innervation über eine gewisse Zeit aufrechtzuerhalten (Frequenzierung). Grundsätzlich kann eine trainierte Person mehr Muskelfasern und somit mehr Sarkomere ansteuern und diese Innervation aufrechterhalten. Selbstverständlich können weitere Faktoren wie die Menge an Glykogen, die Muskelviskosität, die Anzahl der Mitochondrien, die Ermüdung des ZNS uvm. die Kraft beeinflussen.
Funktioniert die Muskelkontraktion bei Tieren genauso?
@Famulus
3 жыл бұрын
Das kommt auf den Aufbau des Muskelgewebes an. Auch wir Menschen haben unterschiedliche Muskelarten und darauf basierend verschiedene Muskelfasertypen (dazu habe ich auch schon mal ein Video gemacht ... zumindest zu den 3 gängigsten Muskelfasertypen der menschlichen Skelettmuskulatur/Arbeitsmuskulatur)! 🐢
Ich kapituliere. Muss ich nun ATP supplementieren oder mein Protein vorkochen?
@Famulus
3 жыл бұрын
LOL
@traveller6541
2 жыл бұрын
Die Antwort lautet : Genau 👍😉
Hey ich brauche deine Hilfe. Ich bin Kampfsportler und stelle mir die Frage wie ich Krafttraining richtig in mein Trainingprogramm einbetten soll. Mir nützt es nur Muskelausdaurer und Schnellkraft zu trainieren, oder? Hypotrophie bereich wie auch maximal Kraft bereich bring mir ja fast nichts oder? Wie sollte ich trainieren hab 3xmal Zeit in der Woche.
@Famulus
2 жыл бұрын
Hi Jan, fürs 1:1-Coaching bitte eine E-Mail an: famulusyt@aol.de 🐢
@quickscopebro97
2 жыл бұрын
@@Famulus Muss ich dafür bezahlen?
Hurrraaaa :D
@Famulus
2 жыл бұрын
:) 🐢
Famulus.... Du hast lange nix rausgehauen... mach doch mal wieder was :) deine Fanbase vermisst Dich!
Viel zu viele unnötige emojs!!! Besser längere sequenzen von den wesentliche strukturen zeigen!! So kann man es sich viel besser einprägen!
@jakobroggendorf5319
2 ай бұрын
Ich finde es richtig gut so wie es ist!!
4 jahre sind doch solide xD
Schade das der Kanal tot ist :(
Haha 4 Jahre
@Famulus
3 жыл бұрын
Hahaha
echt cringe brudi
@qrqn
2 жыл бұрын
Digga du heißt Gordon Pickelgrubee