Hauptunterschied – Troponin vs. Tropomyosin
Es ist wichtig, den Mechanismus der Muskelkontraktion und -entspannung richtig zu verstehen, bevor man den Unterschied zwischen Troponin und Tropomyosin lernt. Muskelfasern bestehen aus Myofibrillen. Myofibrillen bestehen aus langen Proteinen, die in Abschnitten angeordnet sind, die als Sarkomere bezeichnet werden und die Grundbausteine des quergestreiften Muskelgewebes sind. Sarcomere hat zwei Komponenten, die als dünne und dicke Filamente bezeichnet werden und aus Aktin- bzw. Myosinproteinen bestehen. Innerhalb des Sarkomers sind dicke und dünne Filamente aus Myosin und Aktin nebeneinander angeordnet. Die Wechselwirkung dieser beiden Proteine in jedem Sarkomer bewirkt, dass sich das Sarkomer verkürzt, was wiederum eine Muskelkontraktion verursacht. Während der Sarkomerkontraktion verbinden sich Myosinköpfe in den dicken Filamenten mit Aktin in den dünnen Filamenten und ziehen die dünnen Filamente in Richtung Zentrum. Die Enden der Sarkomere werden enger zusammengezogen, wodurch die Länge der Muskelfaser verkürzt wird. Calciumionen werden für die Kontraktion des Sarkomers benötigt. Wenn die Calciumionenkonzentration ansteigt, zieht sich der Muskel zusammen und wenn sie niedrig ist, entspannt sich der Muskel. Troponin und Tropomyosin sind zwei Proteine, die die Sarkomerkontraktion über die Calciumbindung regulieren. Wenn Calciumionen vorhanden sind, bindet Calcium an Troponin und entfernt Tropomyosin. Es legt die Myosin-Bindungsstelle in Aktin frei. Wenn der Muskel entspannt ist, blockiert Tropomyosin die Myosin-Bindungsstellen in den Aktinfilamenten. Der Hauptunterschied zwischen Troponin und Tropomyosin besteht darin, dass Troponin die Myosin-Bindungsstellen der Aktinfilamente freisetzt, während Tropomyosin die Bindungsstellen blockiert.
Was ist Troponin?
Wie oben erklärt, ist Troponin eine Art Protein, das die Kontraktion der Sarkomere über die Kalziumbindung reguliert. Troponin ist somit mit Aktinfilamenten assoziiert.
Wenn Calciumionen und ATP vorhanden sind, binden Calciumionen an Troponine. Wenn Calciumionen an Troponin gebunden sind, löst es die Freilegung von Myosin-Bindungsstellen auf Aktinfilamenten aus, indem die Tropomyosine von den Aktinfilamenten entfernt werden. Daher verbinden sich Myosine (dicke Filamente) mit Aktin (dünne Filamente) und ziehen dünne Filamente in Richtung Zentrum. Es bewirkt, dass sich das Sarkomer zusammenzieht und seine Länge verkürzt.
Abbildung 01: Troponin und Tropomyosin
Troponin existiert als Komplex aus drei regulatorischen Proteinen (Troponin C, Troponin I und Troponin T). Troponin ist für die Muskelkontraktion verantwortlich.
Was ist Tropomyosin?
Tropomyosin ist eine andere Art von regulatorischem Protein, das mit dünnen Filamenten von Myofibrillen assoziiert ist. Wenn sich der Muskel in einer entspannten Form befindet, blockieren Tropomyosine die Myosin-Bindungsstellen auf den Aktinfilamenten. Tropomyosine werden so auf den Aktinfilamenten positioniert, dass die Bindung von Myosinköpfen an Bindungsstellen auf den Aktinfilamenten verhindert wird. Wenn der Kontakt zwischen Myosin und Aktin verhindert wird, hört die Muskelkontraktion auf. Wenn jedoch genügend Calciumionen und ATP vorhanden sind, ist Tropomyosin in der Lage, Tropomyosin von den Aktinfilamenten wegzurollen. Wenn Tropomyosine von den Aktinfilamenten abgelöst werden, werden Myosinbindungsstellen freigelegt und die Wechselwirkung zwischen Aktin und Myosin erleichtert. Die Bindung von Myosin an Aktin verursacht die Bildung von Querbrücken und die Kontraktion des Muskels.
Tropomyosin ist ein zweisträngiges alphahelikales Coiled-Coil-Protein. Tropomyosine werden oft in zwei Gruppen eingeteilt; Muskel-Tropomyosin-Isoformen und Nicht-Muskel-Tropomyosin-Isoformen.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Troponin und Tropomyosin?
- Troponin und Tropomyosin sind regulatorische Proteine der Muskelkontraktion.
- Troponin und Tropomyosin sind an Aktinfilamente gebunden.
- Beide sind in Myofibrillen vorhanden.
Was ist der Unterschied zwischen Troponin und Tropomyosin?
Troponin vs. Tropomyosin |
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| Troponin legt die Myosinbindungsstellen in den Aktinfilamenten frei. | Tropomyosin bedeckt die aktiven Stellen auf Aktin, an die Myosin bindet. |
| Muskelbewegung | |
| Troponin erleichtert die Kontraktion. | Tropomyosin verhindert die Kontraktion und entspannt den Muskel. |
Zusammenfassung – Troponin vs. Tropomyosin
Troponin und Tropomyosin sind zwei regulatorische Proteine, die mit den Aktinfilamenten der Myofibrillen assoziiert sind. Beide sind an der Regulation der Muskelzellkontraktion beteiligt. Troponin bewirkt die Entfernung von Tropomyosin aus den Aktinfilamenten und die Freilegung von Myosinbindungsstellen auf Aktinfilamenten. Tropomyosine blockieren Myosinbindungsstellen auf Aktinfilamenten. Troponin erleichtert die Sarkomerkontraktion, während Tropomyosin die Muskelentspannung erleichtert. Das ist der Unterschied zwischen Troponin und Tropomyosin.
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