Muskeln und Bewegung

Vokabeln

• -e Sehne, -n• -r Knorpel, -• -s Band, ¨er• -e Faser, -n• -s Gelenk, -e• -e Kapsel, -n• -r Knochen, -• -r Ellenbogen, -• -e Reibung, -en

• -s Scharnier, -e• -e Scheibe, -n• -e Schicht, -en• -e Flüssigkeit, -en• -e Kugel, -n• beugen• strecken• schmieren

Welche Funktionen haben Knochen, Bänder (Ligamente), Muskeln,

Sehnen und Nerven?

Knochen• feste Strukturen

• durch Sehnen mit Muskeln und durch Ligamente mit anderen Knochen verbunden.

• Geben Stabilität. (Teil des Innenskeletts)

Nerven

Geben Signale vom Gehirn an die Muskeln, um diese zur Kontraktion zu bringen.

Sehnen

• Verbinden Muskeln mit Knochen

Ligamente (Bänder)

Verbinden Knochen mit Knochen

• Bewegung durch Kontraktion• Hitzeproduktion (Zittern )• Speicher (Glykogen, Proteine)

Muskeln

Vergleichen Sie die Bewegungen des Hüftgelenks und Kniegelenks

Vergleich der Bewegungen des Hüft- und Kniegelenks

• Gemeinsamkeiten:

• Bewegungen der Knochen sind möglich, da es beides Gelenke sind.

• Zwischen den Knochen findet man Knorpel um die Reibung der Knochen zu verringern.

• Beide Gelenke sind für die Bewegung des Beines beim Laufen notwendig.

• Sehnen und Bänder helfen bei der Bewegung.

Unterschiede – Merkmale

Bewegung im Kniegelenk

Bewegung um Hüftgelenk

Anzahl der Freiheitsgrade

2 3

Art des Gelenks Drehscharniergelenk Kugelgelenk

Richtungen Rotation nur in gebeugtem Zustand, sonst Beugung und

Streckung

Rotation in alle drei Raumrichtungen

möglich

Anzahl der beteiligten Knochen

3 2

Anzahl der Knorpelscheiben

2 1

Wodurch werden beteiligte Knochen

verbunden

Kreuzbänder & Seitenbänder

Gelenkkapsel bestehend aus Muskeln und

Bändern

7

8

9

10

11

12

2

3

4

5

6

1

Struktur und Funktion von Muskeln

Struktur der quergestreiften Muskelfasern

• Ein Muskel besteht aus vielen Muskelfasern die in Bündeln zusammengelagert sind.

• Jede einzelne Muskelfaser besteht aus vielen Muskelfibrillen.

• Das Sarkolemm ist zu vergleichen mit der Plasma-membran anderer Zellen.

• Die Myofibrillen (Muskelfibrillen) wiederum bestehen aus den Sarkomeren, welche aus Myosin- und Aktin-Filamenten aufgebaut sind.

• Hier zu sehen sind die dunklen (H) und hellen (I)-Bänder die im Lichtmikroskop als helle bzw. dunkle Streifen zu sehen sind (Querstreifen).

Außerdem:

• Mitochondrien befinden sich sehr zahlreich in den Muskelfasern, da eine hohe Menge an ATP-Energie für die Kontraktion des Muskels benötigt wird.

• Warum verschwinden die H-Banden in vollständig kontrahierten Sarkomeren?

• Was verursacht die Freisetzung von Calcium Ionen aus dem Sarkoplasmatischen Retikulum einer Muskelfaser?

• Welchen Nutzen hätte eine besonders große Anzahl an Mitochondrien in einer Muskelfaser?

• Warum müssen Muskeln in antagonistischen Paaren vorkommen?

Lösungen

• Die Aktinfilamente werden bei der Kontraktion zusammengeschoben, sodass die frei liegenden Myosinfilamente (H-Banden) überdeckt werden.

• Das Aktionspotential durch ein Motoneuron löst die Freisetzung von Calcium Ionen aus.

• Durch viele Mitochondrien kann durch Zellatmung mehr ATP produziert werden. Dieses wird bei der Muskelkontraktion benötigt.

• Wird ein Muskel eines antagonistischen Paares kontrahiert, dann entspannt sich der andere. Dadurch kann der Ausgangszustand wieder hergestellt werden. Muskeln können nicht aktiv entspannen.