am Puls Biologie 7 RG, Schulbuch

78 4.4 Bewegung bei Tieren – die Muskeln Die meisten Bewegungsvorgänge bei Tieren (und damit auch bei uns Menschen) beruhen auf Muskeln. Muskeln 1 sind Organe, die sich zusam- menziehen (kontrahieren 2 ) können. Generell wird zwischen glatter und quergestreifter Muskulatur unterschieden: Glatte Muskulatur arbeitet lang- sam und unermüdlich, ist nicht dem Willen un- terworfen und umgibt innere Organe wie Magen und Darm. Quergestreifte Muskulatur wird auch als Skelett- muskulatur bezeichnet, da sie – bei Wirbeltie- ren – meist an den Knochen ansetzen. Sie arbei- tet sehr schnell und wird vom Willen gesteuert. Skelettmuskulatur ist etwas Bemerkenswertes: Es gibt kein anderes Gewebe, das so regelmäßig aufgebaut ist und an dem du das Konzept Struk- tur und Funktion so deutlich sehen kannst (siehe S. 6). Im Unterschied zu den Muskelzellen der glatten Muskulatur sind hier viele Muskelzellen zu einer Muskelfaser verschmolzen. Einen Sonderfall stellt der Herzmuskel der Wirbeltiere dar, dessen Eigenschaften in vielerlei Hinsicht zwischen denen der glatten und der quergestreiften Muskulatur liegen. Herzmuskel- zellen arbeiten schnell, aber unwillkürlich. Wie bei glatten Muskeln sind Herzmuskelzellen ein- zelne Zellen, besitzen aber viele Mitochondrien (wie die verschmolzenen Zellen der Skelettmus- keln). Muskeln sind aus vielen parallelen Proteinfila- menten aufgebaut (siehe S. 73), die sich ineinan- der schieben können. Muskeln können kontrahie- ren, sich aber nicht wieder strecken. Dazu ist meist ein Gegenspieler (Antagonist 3 ) nötig. Sol- che Gegenspielerpaare erkennst du deutlich an deinen Extremitäten, etwa das bekannte Beispiel von Musculus biceps brachialis und Musculus triceps brachialis , dem zweiköpfigen und dem dreiköpfigen Oberarmmuskel. Der Biceps beugt den Arm am Ellbogengelenk, der Triceps streckt ihn. Oft sind auch mehrere Muskeln an einer Bewe- gung beteiligt: Bei deinem Knie ( k Abb. 9) erfolgt die Streckung durch den kräftigen Musculus quadriceps femoris , dem kräftigen vierköpfigen Oberschenkelmuskel an der Vorderseite deines Oberschenkels. Als Antagonisten fungieren meh- rere Muskeln an der Oberschenkelrückseite, der Musculus biceps femoris , der Musculus semimem- branosus und der Musculus semitendinosus (der zweiköpfige Oberschenkelmuskel, der Halbseh- nenmuskel und der halbmembranöse Muskel. Einen besonderen Fall stellen Ringmuskeln dar. Hier kann die Streckung durch Längsmuskeln oder durch elastische Fasern erfolgen. Beispiele sind Schließmuskeln, die inneren Augenmuskeln (zB Musculus ciliaris) oder der Hautmuskel- schlauch der Ringelwürmer. Bei Tieren werden glatte, querge- streifte und Herz- muskulatur unter- schieden Struktur und Funktion Das Bein wird durchgestreckt, indem sich der Beinstrecker anspannt und der Beinbeuger entspannt. Der Strecker zieht den Beuger lang. Die Beinbeugung kommt dadurch zu- stande, dass sich der Beinbeuger an- spannt und der Beinstrecker entspannt. Der Beuger zieht den Strecker lang. Sehne Wadenbein Schienbein Beinstrecker Oberschenkelknochen Beinbeuger Abb.9: Skelettmuskeln arbeiten als Gegenspieler. Am Beispiel der menschlichen Oberschenkelmuskulatur wird das Prinzip des Gegenspielers deutlich. Glossar 1 Muskel: von Lateinisch musculus für Mäuschen – der Begriff kommt daher, da ein angespannter Muskel unter der Haut wie eine Maus aussieht. 2 kontrahieren (Nomen: Kontraktion): von Lateinisch contrahere (Nomen: contractio) für zusammenziehen. 3 Antagonist: Gegenspieler, von Griechisch anti für gegen und agein für handeln, also etwas, das entgegen handelt. Der Begriff ist auch in der Literatur gebräuchlich, etwa als Gegenspieler zum Protagonisten. Basiskonzept Struktur und Funktion: Skelettmuskeln bestehen aus einer Vielzahl Fasern, die alle parallel orientiert sind. So kann die Sum- me vieler winziger molekularer Bewegungen genug Kraft aufwenden, um zB bei einem Klimmzug deinen Körper zu heben. Muskeln bewegen sich, in dem sie sich verkürzen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv