Myofibrille

Muskelfibrillen im Elektronenmikroskop

Eine Muskelfibrille, auch Myofibrille genannt, ist in den Muskelzellen (Muskelfasern) eine Funktionseinheit auf der Ebene eines Zellorganells, die der Zelle eine aktive Verkürzung (Kontraktion) ermöglicht.

Muskelfibrillen bilden Muskelfibrillenbündel

Viele Muskelfibrillen sind innerhalb der Muskelfaser durch das Intermediärfilament Desmin zu Fibrillenbündeln zusammengefasst, die von einer speziellen Ausprägung des endoplasmatischen Retikulums, dem sarkoplasmatischen Retikulum, umsponnen werden.

Eine Muskelfibrille besteht aus Sarkomeren

Querstreifung der Muskelfibrille (schematisch)

Eine Muskelfibrille besteht aus Hunderten hintereinandergeschalteten Baueinheiten mit gleichem inneren Aufbau, den Sarkomeren. Betrachtet man eine Muskelfibrille mit dem Lichtmikroskop, so wird eine typische Querstreifung sichtbar, die durch die regelmäßige Verteilung der Muskelfilamente verursacht wird. Es entsteht ein typisches Bandenmuster.

Muskelfibrillen sind aus Sarkomeren zusammengesetzt

Die Sarkomere bestehen im Wesentlichen aus parallel angeordneten dicken Proteinfasern, dem Myosin. Zwischen die Myosinfilamente ragen die dünneren Aktinfilamente. Der ganze Komplex wird durch Titin, das größte Protein des menschlichen Körpers, stabilisiert. α-Aktinin bildet in regelmäßigen Abständen feste Anheftungsscheiben, von denen dünne Titin-Fäden ausgehen. Zwischen diesen Fäden liegen die Myosinmoleküle. Ihre Enden überlappen sich mit den Enden der Aktinfäden.

Die Muskelfibrille verkürzt sich durch Filamentgleiten

Bei einer Kontraktion werden aus dem sarkoplasmatischen Retikulum Calcium-Ionen ausgeschüttet, die zwischen die Myosin- und Aktinfilamente diffundieren. Die Calcium-Ionen (Ca²⁺) lösen Wechselwirkungen zwischen den Myosin- und Aktinfilamenten aus, so dass sich die Aktinfilamente zwischen die Myosinfilamente schieben (Gleitfilament-Mechanismus der Muskelkontraktion). Dadurch verkürzt sich das einzelne Sarkomer und mit diesem alle Muskelfibrillen einer Muskelfaser. Die Muskelfaser zuckt. Die Verkürzung vieler Muskelfasern führt zur kraftvollen Kontraktion des Muskels.

Siehe auch

• Muskel
• Skelettmuskel