Was sind Myofibrillen?
Früher als Sarkostil bekannt , sind Myofibrillen lange, gebündelte Zytoskelettschläuche, die sich über die Länge der quergestreiften Muskelfasern erstrecken. Wie alle Zytoskelette wirken Myofibrillen bei der Zellunterstützung, der Bewegung und dem intrazellulären Transport. Um diesen Zweck zu erleichtern, bestehen sie aus langen Ketten regelmäßiger, sich wiederholender Einheiten, die als Sarkomere bekannt sind . Diese Einheiten beherbergen den kontraktilen Apparat der Zelle. Zwei Mikrofilamente, die hauptsächlich aus Actin und Myosin bestehen, interagieren innerhalb der Sarkomere, um eine zelluläre Kontraktion hervorzurufen, die die Bewegung der Zelle, des Muskels und des gesamten Organismus ermöglicht.
Die zwei Mikrofilamente, aus denen die Myofibrille besteht, werden allgemein als dicke und dünne Filamente bezeichnet. Dicke Filamente bestehen hauptsächlich aus Myosinprotein und befinden sich in der Nähe des Zentrums des Sarkomers. Dünne Filamente bestehen aus drei Proteinen, insbesondere Actin, und sitzen an den Außenrändern des Sarkomers. Die Grenze zwischen Sarkomeren ist als Z-Linie bekannt , ein dunkles Materialband, das als Basis für die dünnen Filamente dient.
Muskelzellen selbst sind in vielerlei Hinsicht mit anderen Zellen vergleichbar. Aufgrund ihrer Größe und ihres hohen Spezialisierungsgrades erhalten viele ihrer Attribute jedoch Namen, die für Muskelzellen spezifisch sind. Dies beinhaltet normalerweise die Verwendung des Präfix 'sarco-'. Das Zytoplasma einer Muskelzelle wird daher zum Sarkoplasma ; das endoplasmatische Retikulum ist als das sarkoplasmatische Retikulum bekannt ; und die Zellmembran wird oft als Sarkolemma bezeichnet .
Myofibrillen befinden sich im Sarkoplasma und nehmen normalerweise den größten Teil des Raums in der Muskelzelle ein. Parallel zu den Myofibrillen verlaufen Infoldings von Sarkolemmen, die als Transversal-Tubuli oder T-Tubuli bezeichnet werden. Diese internen Kanäle stellen in erster Linie einen Weg für Neuronen bereit. Auf den gleichen Wegen wie bei anderen Strukturen in der Zelle verläuft neben den T-Tubuli eine spezialisierte Organelle, das so genannte sarkoplasmatische Retikulum. Das sarkoplasmatische Retikulum dient als Speichersystem für Calciumionen.
Wenn ein T-Tubulus ein elektrisches Signal, das als Aktionspotential bekannt ist, in die Muskelfaser überträgt, reagiert das sarkoplasmatische Retikulum mit der Freisetzung von Calciumionen in das Sarkoplasma. Sobald sie sich frei durch das Sarkoplasma bewegen, können sich die Calciumionen an spezialisierte Strukturen auf den Aktin- und Myosinproteinen innerhalb der Myofibrillen binden. Dabei ziehen sie die dünnen Filamente in Richtung der Mitte des Sarkomers, wodurch die gesamte Einheit effektiv verkürzt wird. Dieser Prozess ist als Gleitfadenmodell der Muskelkontraktion bekannt .