19.2 Beweging in spiervezels

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

19.2 Bewegingen in spiervezels

(alleen SE stof)

Doel 19.2

Je leert hoe een beweging in de spiervezels tot stand komt 

Je leert wat antagonisten zijn

Je leert wat het verschil is tussen snelle en langzame spiervezels

(Alleen SE stof)

Motorische eenheid

Alle spiervezels die door één neuron worden aangestuurd

motorsch

eindplaatje

Sarcomeer

Door de rangschikking

van myosine en actine 

(eiwitten) ontstaan de

dwarse strepen.

Sarcomeer

Door het in elkaar 

schuiven van de 

actine en myosine

filamenten kan de 

spier samentrekken.

Impuls 

1. Impuls komt aan bij het

motorische eindplaatje

Impuls 

2. Acetylcholine komt vrij

Impuls 

3. Het sarcolemma (cel-

membraan van de spier-

vezel) depolariseert.

Impuls bereikt sarco-

plasmatisch reticulum 

(SR) via de t-buisjes.

SR = netwerk van membranen rond elke bundel myofibrillen van een spiervezel

Impuls 

4. De Ca2+-poorten in

het SR gaan open:

Ca2+ stroomt uit het 

sarcoplasmatisch 

reticulum in de 

spiervezel 

Impuls 

5. Myosine en 

actine schuiven in elkaar,

de spier wordt korter

(samentrekking)

Impuls 

6. Ca2+ pompen in het

SR, pompen het Ca2+

weer terug in het SR

SAMENVATTING

1. Membraan rond spiervezel heet sarcolemma.
   
2. Spiervezel bestaat uit myofibrillen
   
3. Rondom elke myofibril bevindt zich het sarcoplasmatisch reticulum (SR)
   
4. SR bevat veel Ca2+-ionen
   
5. T-buisjes verbinden sarcolemma met het SR
   
6. Als een impuls de neuromusculaire synaps bereikt dan komt de neurotransmitter acetylcholine vrij.
   
7. Acetylcholine depolariseert sarcolemma en de T-buisjes.
   
8. Ca2+-poorten in SR gaan open en Ca2+ stroomt in de myofibrillen.
   
9. Myosine schuift tussen de actinefilamenten = verkorting sarcomeren = samentrekking spiervezel.
   
10. Ca2+-pompen zorgen dat Ca2+ weer terug komt in het SR.
    

Actine/ myosine

A. Door Ca2+ instroom schuift tropomyosine opzij en kan een actieve myosinekop binden aan het actine 

Actine/ myosine

B. ADP laat los van het myosinekopje, daardoor buigt het myosinekopje en wordt actinefilament meegetrokken -> actine verplaatst tov myosine

Actine/ myosine

C. ATP bindt aan het inactieve myosinekopje, waarna deze loslaat van actine

Actine/ myosine

D. ATP wordt ADP + P (mbv ATP-ase), de energie die vrijkomt wordt gebruikt voor het opnieuw buigen van het myosinekopje

Actine/ myosine

Elke ronde verkort de spier met 1%

Maximaal 30% verkorting

De spier blijft gespannen bij:

- zolang AP's worden afgegeven

- voldoende aanwezigheid van Ca2+

- bij onvoldoende ATP 

(kan tot kramp leiden)

SAMENVATTING 

Sliding van de filamenten actine en myosine

1. De kop van myosine kan ATP binden, myosine gaat dan over in een lage energie toestand, eventuele verbindingen worden verbroken.

2. ATP hydroliseert in ADP + Pi +Energie , dit gaat in de kop => kop strekt zich

3. Wanneer Ca2+ bindingsplaats voor myosine op actine heeft vrijgemaakt, bindt het myosine zich aan actine

4. ADP+Pi komen vrij (kost energie uit myosine-kop) en myosine gaat weer over in lage energie-toestand.

Antagonisten

Spieren kunnen alleen uit zichzelf korter worden, niet verlengen. Hiervoor is een antagonist nodig.

Antagonisten

Spieren werken in koppels. Als de ene spier aanspant ontspant de andere. Bijvoorbeeld buig- en strekspier bovenarm (biceps/ triceps).

De antagonist levert de externe kracht die nodig is om de actine- en myosinefilamenten weer uit elkaar te trekken en de spier te verlengen.

Spierspoeltjes en peeslichaampjes zijn nauw betrokken bij antagonisme.

Ook gladde spieren werken in koppels.

Spierspoeltje

registreert spierspanning

Peeslichaampje

registreert rek in de pees

zorgt voor peesreflex bij te grote rek ter voorkoming van schade aan spieren

Gladde spieren

Kring- en lengtespieren/ straalspieren zijn elkaars antagonisten.

Snelle en langzame spieren

Hoeveelheid langzame en snelle spiervezels is genetisch bepaald maar kan worden gewijzigd door training

BINAS 90B

Snelle en langzame spieren

Krachttraining zorgt voor de verhoging van het aantal myosine en actine filamenten (spiergroei). 

BINAS 90B

Snelle en langzame spieren

Duurtraining verhoogt het aantal mitochondrieën per cel en verhoogt de doorbloeding (uithoudingsvermogen)

Snelle en langzame spieren

Marathonloper                                       Sprinter

veel energie (weinig kracht)                veel kracht (kortdurend)

de opdracht

Rigor mortis

Na het overlijden van een persoon zien we meerdere dingen veranderen in en aan het lichaam. De bloedcirculatie stopt met als gevolg dat het bloed enkel onder invloed van de zwaartekracht beweegt. Dit zorgt ervoor dat het uit de huid wegtrekt en in de laagstgelegen delen van het lichaam zakt. Dit kan voor verkleuringen

zorgen die bij forensisch onderzoek informatie kunnen geven over de oorspronkelijke positie van het lichaam. Door het wegtrekken uit de huid is een overleden persoon bleker van kleur.

Een ander fenomeen na het overlijden is rigor mortis ofwel lijkstijfheid. Dit treedt op binnen een paar uur na overlijden. Uiteindelijk trekt rigor mortis weer weg. Afhankelijk van omstandigheden kan dit tot een paar dagen duren.

de hints

Hint 1:

Zijn spieren tijdens de rigor mortis ontspannen of gespannen? 

Hint 2:

De spieren zijn gespannen omdat ze niet meer kunnen ontspannen. Wat is er voor nodig om een spier te laten ontspannen? Binas 90C

Hint 3: 

plaatje 

Hint 4:

Waarom is er na het overlijden een tekort aan ATP?

Hint 5:

ATP komt niet opeens magisch weer ergens vandaan, dus dat is niet de reden dat de rigor mortis verdwijnt. Wat gebeurt er verder met/in je lichaam nadat je overlijdt?

de clue

Voor beweging schuiven 

de actine en mysoine 

vezels. Voor het 

ontkoppelen is ATP nodig. 

Deze wordt door de 

circulatie stilstand niet 

meer aangeleverd.

-> rigor mortis trekt weg

door afbraak /ontbinding 

ATP is dus nodig voor het losmaken van het myosinekopje (rigor mortis)

Rigor mortis

Bij rigor mortis is het sacroplasmatisch reticulum niet langer in staat om calciumionen uit het sacroplasma te verwijderen. Hierdoor diffunderen calciumionen vanuit de extracellulaire vloeistof het sacroplasma in of lekken uit het sacroplasmatisch reticulum, wat leidt tot een langdurige contractie.

HUISWERK

Bestudeer 19.2 en

maak opdrachten 1 t/m 8

Doel 19.2

Je hebt geleerd hoe een beweging in de spiervezels tot stand komt

Je leert wat antagonisten zijn

Je leert wat het verschil is tussen snelle nen langzame spiervezels

Doel 19.2

BINAS 88A - motorisch eindplaatje

BINAS 88I - neurotransmitters (acetylcholine)

BINAS 90B - langzame en snelle spiervezels

BINAS 90C - bouw dwarsgestreepte spier