Muskulatur und ATP

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Muskulatur
Bewegung
Muskeln können sich als einziges Organ zusammenziehen. Sie sind jedoch nach ihrer Kontraktion auf
einen weiteren Muskel (Komplementärmuskel) angewiesen, welcher dem Muskel hilft sich zu
entspannen. Dies ist das sogenannte Beuger und Strecker Prinzip. Im Zusammenspiel mit den
Gelenken können so die Knochen bewegt werden. Das Zusammenziehen ist aber schon alles was der
Muskel kann. Alle unsere Bewegungen funktionieren nach diesem Prinzip von
Zusammenziehen und Lösen. Je komplexer die Bewegung um so mehr Muskeln
sind daran beteiligt
Aufbau
Der Skelettmuskel endet meistens an einer Sehne, welche beim Sehnenansatz
an den Knochen befestigt sind. Sie setzen sich aus parallel verlaufenden
Muskelfasern zusammen, welche wiederum in einer Vielzahl von Muskelfibrillen
(Myofibrillen) aufgeteilt sind. In diesen tausendstel Millimeter feinen Fibrillen
finden sich die Strukturen die für die Kotraktation zuständig sind. Die Aktin- und
Myosinfilamente (beides Eiweissmoleküle) sind so angeordnet das sie sich
gegeneinander verschieben können. Aus diesem Gegeneinanderschieben
entsteht die Muskelkraft
Muskelfasertypen
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Typ I: ST-Fasern (eng. slow twitch fibers „langsam zuckende Fasern“)
sind sehr ausdauernd, entwickeln allerdings nicht hohe Kräfte.
 Typ II: FT-Faser (eng. fast twitch fibers „schell zuckende Fasern“)
dagegen können hohe Kräfte entwickeln, ermüden aber auch viel
schneller.
Das Verhältnis der Zusammensetzung der verschiedenen Typen ist
weitestgehend genetisch bestimmt und ist nur durch ein gezieltes Ausdauerbeziehungsweise Krafttraining begrenzt zu verändern.
ATP
Das Adenosintriphosphat-Molekül oder abegürzt ATP-Molekül ist die
verfügbare Energie in jeder Zelle. Es wird in Energiespeichern wie Glykogen
oder Kreatin-Phosphat aufbewart. Wird es gespaltenn kommt Energie frei,
welche zu lebenwichtigen Stoffwechselfunktionen in jeder Zelle benötigt
wird.
Enstehung von ATP
Das ATP entseht oder besser gesagt wird regeneriert, indem in den
Mitochondrien Phosphatreste an ein Adenosindiphosphat (ADP) oder an ein
Adenosinmonophophat (AMP), mit Hilfe von Enzymen, gebunden werden. Für diese Regeneration wird viel
Energie benötigt die je nach Lebewesen verschieden bereitgestellt wird:
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Bei der Photosynthese mit Licht als Energie
Im tierischen Organismus durch Traubenzucker
In allen Sauerstoffatmenden Organismen durch oxidativen Phosphorylierung in den Mitochondrien
In geringerem Mass durch die Glykolyse im Cytoplasma der meisten Zellen
Verwendung von ATP
Um die Energie eines ATP-Moleküls zu verwenden, müssen die drei Phophatrestbindungen gespalten werden.
Dies geschieht mit Hilfe von Enzymen. Bei dieser Spaltung wird Energie in höhe von 30 kj/mol frei. Das
entstandene Molekül ist ein ADP oder AMP