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Physikum > Muskelgewebe > Flashcards

Muskelgewebe Flashcards

1
Q

Wie werden Aktinfilamente stablisiert?

A

Nebulin und Tropomyosin verhindern die Depolarisation

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Q

Welche Proteine blockieren die Myosinbindungsstellen am Aktin?

A

Tropomyosin

In glatter Muskulatur auch noch Caldesmon, Calponin

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Q

Welche Proteine interagieren mit den Aktinfilamenten der Muskulatur?

A

Troponin in quergestreifter Muskulatur

Calmodulin in glatter Muskulatur

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4
Q

Was ist die Aufgabe der Myosinfilamente?

A

Gleiten unter ATP-Verbrauch an Aktinfilamenten entlang —> Kontraktion

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5
Q

Was befindet sich an den Myosinköpfen?

A

Bindestelle für Aktin

ATPase Aktivität

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6
Q

Wie sind Sarkomere aufgebaut?

A

Z-Streifen: trennen Sarkomere voneinander, dienen Aktinfilamenten als Verankerung

I-Bande: Aktinfilamente

A-Bande:

  • außen Aktin und Myosin
  • zentral: H-Zone my Myosinfilamenten (ohne Köpfe)
  • M-Streifen mittig, Verankerung der Myosinfilamente
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7
Q

Wie sind die Sarkomere verankert?

A
  • Quervernetzung der Z-Scheiben, Intermediärfilamente
  • Verbindung von Aktin mit Sarkolemm und EZM über Dystrophin-Glykoprotein-Komplex
  • Verankerung im Endomysium mittels Kollagenfibrillen
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8
Q

Was ist die Funktion von Titin?

A

Elastisch, schützt vor Überdehnung, bringt Sarkomer nach dehnung in den Ausgangszustand zurück

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9
Q

Wie läuft der Kontraktionszyklus ab?

A
  • Ruhestellung: keine Interaktion zw. Aktin und Myosin, da Bindungsstellen blockiert
  • Aufrichten des Myosinkopfes
  • Myosin-ATPase: ATP —> ADP + Pi, Myosin ändert seine Konformation
  • Querbrückenbildung: Ca bildet an Begleitproteine —> Myosinbindungsstellen frei
    Myosin bindet an Aktin im 90° Winkel
  • Kraftschlag des Myosinkopfes: ADP + Pi werden abgegeben, Myosinkopf knickt um 45° ab —> Verkürzung Sarkomer
  • ATP bindet an Myosinkopf —> Konformationsänderung —> Querbrücken werden gelöst
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10
Q

Was sind die Bedingungen für den Ablauf des Kontraktionszykluses?

A

Ausreichend ATP, viel Ca intrazellulär

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11
Q

Wie oft kann der Kontraktionszyklus wiederholt werden?

A
  • solange genug Ca vorhanden ist

- abhängig von ATPase-Aktivität 10-100 Zyklen/sek

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12
Q

Woher kommt die Energie für den Ablauf des Querbrückenzyklus?

A
  • Phosphokreatinstoffwechsel
  • Myokinase = Adenylatkinase
  • Glucose-Alanin-Zyklus
  • Cori-Zyklus
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13
Q

Wo findet die Kreatinsynthese statt? Nenne die Reaktion und das Enzym.

A

In der Niere:
Arginin-Glycin-Amidinotransferase: Arginin + Glycin —> Ornithin + Guanidinoacetat

Dann in der Leber:
Guanidinoacetat-Methyltransferase mit SAM: Methylierung von Guanidinoacetat zu Kreatin

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14
Q

Welche Reaktion macht die Kreatinkinase?

A

Kreatin + ATP —> Phosphokreation + ADP

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15
Q

Wie wird Kreatin abgebaut?

A

Phosphokreatin wird nicht-enzymatisch unter Abspaltung des Phosphatrests und Ringschluss in Kreatinin umgewandelt —> Ausscheidung über Urin

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16
Q

Welche Reaktion katalysiert die Myokinase?

A

ADP + ADP —> ATP + AMP

Im Intermembranraum der Mitochondrien

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17
Q

Wie läuft der Glucose-Alanin-Zyklus ab?

A
  • Alanin vom Muskelabbau —> Transport zur Leber
  • Alanin-Aminotransferase: Alanin —> Pyruvat
  • Pyruvat —> Gluconeogenese —> Glucose —> Transport zum Muskel
  • energiegewinnender Abbau von Glucose
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18
Q

WIe läuft der Cori-Zyklus ab?

A
  • bei O2-Mangel: LDH reduziert Pyruvat zu Lactat = anaerobe Glykolyse
  • Lactat wird über Blut zur Leber transportiert, LDH oxidiert es zu Pyruvat
  • Pyruvat = Ausgangsstoff der Gluconeogenese —> Glucose wird zum Muskel transportiert
  • im Muskel: Glucose zur Energiegewinnung
19
Q

Was sind Eigenschaften der glatten Muskelzelle?

A
  • spindelförmige Zelle mit 1. Kern
  • Caveolae zur Ca-Aufnahme
  • schwach ausgeprägtes SR
  • Myofilamente ungeordnet
  • keine Sarkomere
  • Aktivierung durch Phosphorylierung der leichten Myosinkette durch die MLKK
  • Verankerung in Dense bodies statt Z-Streifen
  • dense bodies durch Desmin, Vimentin, etc. verbunden
20
Q

Was charakterisiert Single-unit-Typen?

A
  • Zellverband, Zellen durch gap junctions verbunden
  • kontrahieren gemeinsam
  • Kontraktionsreize: Schrittmacherzellen
21
Q

Was charakterisiert multi-unit-Typen?

A
  • Einzelzellen, kontrahieren einzeln

- Kontraktionsreize: neuromuskuläre Erregungsübertragung

22
Q

Wie läuft die Elektro-mechanische Kopplung bei der glatten Muskulatur ab?

A
  • Reiz öffnet Ca-Kanäle —> Ca-Einstrom
  • Ca-Ausschüttung aus dem SR via Phospholipase C und IP3
  • Ca bindet an Calmodulin
  • Calcium-Calmodulin-Komplex aktiviert Myosin-leichte-Ketten-Kinase
  • MLKK phosphoryliert leichte Kette des Myosins
  • ATPase-Aktivität —> Myosin interagiert mit Aktin —> Kontraktion
23
Q

Wodurch wird die Kontraktion in der glatten Muskulatur gesteuert?

A

Phosphorylierung des Myosinfilaments

Blockierung der Bindungsstellen am Aktinfilament

24
Q

Wie wird die Kontraktion in der glatten Muskulatur beendet?

A

Myosin muss dephosphoryliert werden, interagiert dann nicht mehr mit Aktin

  • [Ca] niedrig —> Myosin-leichte-Ketten-Phosphatase aktiv
  • NO, cGMP, Proteinkinase G, cAMP und PKA aktivieren MLKP
  • cGMP und cAMP hemmen MLKK
25
Q

Wie kann die Ca-Konzentration in glatten Muskelzellen gesenkt werden?

A
  • Ca wird durch Transporter ins SR/EZM gepumpt

- Hyperpolarisation der Zellmembran: Öffnung von spannungsaktivierten Ca-Kanälen wird verhindert —> kein Ca-Einstrom

26
Q

Was sind die Merkmale einer Skelettmuskelfaser?

A
  • viele randständige Kerne
  • T-Tubuli
  • SR: L-Tubuli mit Terminalzisternen
  • regelmäßige Anordnung —> Sarkomere
  • Verankerung der Sarkomere im Z-Streifen mittels Intermediärfilamenen und in der Zellmembran
  • Regeneration über Satellitenzellen
27
Q

Welche Strukturen sind bei der Kontraktion der Skelettmuskulatur beteiligt?

A
  • Motorische Endplatte: Muskelfaser wird von einem alpha-Motoneuron innerviert
  • motorische Einheit: Summe aller Muskelfasern, die von einem alpha-Motoneuron innerviert werden
28
Q

Welche Transmitter und Rezeptoren sind an der motorischen Endplatte beteiligt?

A

Acetylcholin bindet an nicotinergen Acetylcholinrezeptor

29
Q

Wie wird die synaptische Übertragung an der motorischen Endplatte beendet?

A

Acetylcholinesterase spaltet Acetylcholin zu Cholin + Acetat

30
Q

Erkläre die neuromuskuläre Übertragung an der motorischen Endplatte

A
  1. AP breitet sich über Axon eines alpha-Motoneurons aus
  2. Axon verzweigt sich, erreicht mehrere Muskelfasern gleichzeitig
  3. chemische Synapse: motorische Endplatte
  4. durch AP an Präsynapse: Ausschüttung von ACh
  5. ACh bindet an nicotinerge ACh-Rezeptoren —> Depolarisation
  6. Erhöhung des Endplattenpotentials, wenn CShwellenpotential überschritten wird —> exzitatorisches postsynaptisches Potential
  7. durch EPSP Öffnung von spannungsaktivierten Na+ Kanälen —> AP
  8. Ausbreitung des AP übers Sarkolemm —> Kontraktion
31
Q

Wie wirken nicht-depolarisierende Muskelrelaxanzien und wie kan die Wirkung bekämpft werden? Nenne ein Beispiel

A
  • kompetitive Antagonisten am nicotinergen ACh-Rezeptor ohne diesen zu aktivieren
  • können durch ausreichend ACh wieder verdrängt werden —> Acetylcholinesterasehemmer

Curare

32
Q

Wie wirken depolarisierende Muskelrelaxantien? Nenne ein Beispiel

A
  • Agonisten am nicotinergen ACh-Rezeptor
  • dauerhafte Depolarisation der postsynaptischen Muskelzellmembran
  • da keine Repolarisation —> keine AP können ausgelöst werden —> Lähmung

Succinylcholin

33
Q

Wie erfolgt die elektromechanische Kopplung am Sekelttmuskel?

A
  1. AP breitet sich bis zu T-Tubuli aus
  2. spannungsabhängige Ca Kanäle = Dihydropyridin-Rezeptoren öffnen —> Konformationsänderung
  3. Protein-Protein-Interaktion DHP-Rezeptor mit Ryanodin-Rezeptor im SR
  4. Ca Einstrom aus SR ins Sarkoplasma
  5. Ca Konzentration steigt
  6. Konformationsänderung der Begleitprotein durch Bindung von Ca —> Myosinbindungsstellen auf Aktin werden durch Tropomyosin freigegeben
  7. Interaktion Aktin & Myosin —> Kontraktion
  8. Beendigung der Kontraktion durch Senkung der [Ca] und Repolarisation durch Cl Kanäle
34
Q

Was unterscheidet den anatomischen und den physiologischen Querschnitt eines Muskels?

A

Anatomisch: Querschnitt an dickster Stelle des Muskelbauchs

Physiologisch: Querschnitt aller Muskelfasern
- bei gefiederten Muskeln größer als anatomischer Querschnitt

35
Q

Was kennzeichnet eine Unterstützungszuckung?

A
  • erst isometrische, dann isotonische Kontraktion

- Bsp.: Aufheben eines schweren Gegenstandes —> Kraft bei konstanter Länge, dann Verkürzung um Gegenstand aufzuheben

36
Q

Was ist eine Anschlagszuckung?

A
  • erst isotonisch, dann isometrische Kontraktion

- Bsp.: Kieferschluss

37
Q

Wodurch kann die Kraftentwicklung bei Skelettmuskeln gesteuert werden?

A
  • Länge der Sarkomere —> optimale Überlappung von Aktin und Myosin
  • Aktionspotentialfrequenz des alpha Motoneurons —> tetanische Kontraktion
  • Anzahl der gleichzeitig aktivierten motorischen Einheiten
38
Q

Was ist eine tetanische Kontraktion?

A
  • Verschmelzung von Kontraktionen
  • erfolgt, wenn 2. AP eintritt obwohl Muskel noch kontrahiert ist
    —> Steigerung der Aktionspotentialfrequenz —> Steigerung Kraftentwicklung
39
Q

Was ist das Hebelgesetz?

A

Kraft * Kraftarm = Last * Lastarm

40
Q

Definition Muskelleistung

A

Muskelleistung = Muskelkraft * Verkürzungsgeschwindigkeit

P = F * s/∆t [W]

41
Q

Wann erreicht die Skelettmuskelkraft ihr Maximum?

A

Bei 1/3 Maximalkraft

42
Q

Was kann bei der Elektromyografie dargestellt werden?

A

Tonische und phasische Muskelaktivität

= Haltearbeit & Bewegungsarbeit

43
Q

Was für Skelettmuskelfasertypen gibt es? Woraus wird die Energie bezogen?

A

Typ-I: slow-twitch, langanhaltende Kontraktion
- Verbrennung von FS, viel O2 und Mitochondrien benötigt

Typ II: fast twitch, kurze und kraftvolle Kontraktionen
- anaerobe Glykolyse, viel LDH zur Lactatumwandlung

Physikum (102 decks)

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