Was ist die Filamentgleittheorie?

Die Filamentgleittheorie ist ein Modell, das den Mechanismus der Muskelkontraktion erklärt. Sie wurde in den 1950er Jahren von Andrew Huxley und Rolf Niedergerke sowie Hugh Huxley und Jean Hanson unabhängig voneinander entwickelt. Die Theorie besagt, dass die Kontraktion der Muskeln durch das Gleiten von Aktin- und Myosinfilamenten aneinander vorbei erfolgt.

Hier sind die wesentlichen Punkte der Filamentgleittheorie:

1. **Aktin- und Myosinfilamente**: Muskelfasern bestehen aus dünnen Aktinfilamenten und dicken Myosinfilamenten, die in einer regelmäßigen Anordnung innerhalb der Sarkomere, den funktionellen Einheiten der Muskelfasern, vorliegen.

2. **Querbrückenbildung**: Myosinfilamente besitzen Köpfe, die sich an spezifische Bindungsstellen auf den Aktinfilamenten anheften und Querbrücken bilden.

3. **Gleitbewegung**: Durch die Energie, die aus der Hydrolyse von ATP (Adenosintriphosphat) gewonnen wird, ändern die Myosinköpfe ihre Konformation und ziehen die Aktinfilamente in Richtung des Sarkomerzentrums. Dies führt zu einer Verkürzung des Sarkomers und somit zur Muskelkontraktion.

4. **Lösen der Querbrücken**: Nach der Kontraktion lösen sich die Myosinköpfe von den Aktinfilamenten, was einen neuen Zyklus der Querbrückenbildung und Gleitbewegung ermöglicht, solange ATP und Kalziumionen vorhanden sind.

5. **Regulation durch Kalzium**: Die Verfügbarkeit von Kalziumionen spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulation der Muskelkontraktion. Kalziumionen binden an das Protein Troponin, das wiederum die Position des Tropomyosins auf den Aktinfilamenten verändert und die Bindungsstellen für die Myosinköpfe freigibt.

Diese Theorie hat wesentlich zum Verständnis der molekularen Mechanismen der Muskelkontraktion beigetragen und ist ein zentrales Konzept in der Muskelphysiologie.