细胞生理骨骼肌收缩PPT学习教案

1、会计学1细胞生理骨骼肌收缩细胞生理骨骼肌收缩1. 1. 肌细胞肌细胞( (肌纤维肌纤维) )第2页/共25页2.2.肌原纤维肌原纤维明带明带(I)(I)与暗带与暗带(A)(A)H H带与带与M M线线明带与明带与Z Z线线 第3页/共25页3. 3. 肌小节肌小节第4页/共25页4. 4. 粗丝与细丝粗丝与细丝粗丝粗丝：直径约为直径约为14 nm14 nm，长约，长约1.6 1.6 m m，从粗，从粗丝还有横向伸出的丝还有横向伸出的突起突起，长约，长约6 nm6 nm，称之为，称之为横横桥桥。 粗丝只存在于暗带，暗带的长度即为粗丝粗丝只存在于暗带，暗带的长度即为粗丝的长度。的长度。 粗丝由粗丝

2、由肌球蛋白肌球蛋白(myosin) (myosin) 组成，一条粗组成，一条粗丝约含丝约含200200300300个肌球蛋白分子。形状类似拐个肌球蛋白分子。形状类似拐杖，有杆有头。头是肌球蛋白分子的生物学活杖，有杆有头。头是肌球蛋白分子的生物学活性部位，具有与肌动蛋白结合的位点和性部位，具有与肌动蛋白结合的位点和ATPATP酶酶的活性。杆尾朝向线平行聚合。的活性。杆尾朝向线平行聚合。 第5页/共25页细丝：细丝：直径约直径约7 nm7 nm，它由线向两侧平行伸去，它由线向两侧平行伸去，每侧长约每侧长约1.0 1.0 m m，细丝从明带伸入暗带一定距离，细丝从明带伸入暗带一定距离，直达带的边缘为

3、止，所以在暗带中有一部分，直达带的边缘为止，所以在暗带中有一部分是粗丝和细丝相重叠的，暗带中间的带实际上是粗丝和细丝相重叠的，暗带中间的带实际上就是不含细丝的部位。就是不含细丝的部位。 细丝至少由细丝至少由三种蛋白质三种蛋白质组成。一是组成。一是肌动蛋白肌动蛋白，二是，二是原肌球蛋白原肌球蛋白，三是，三是肌钙蛋白肌钙蛋白，这是一个复，这是一个复合体，包括三种蛋白质，名为肌钙蛋白合体，包括三种蛋白质，名为肌钙蛋白(TnT)、(TnI)和和(TnC)。肌动蛋白的作用是激活肌球蛋肌动蛋白的作用是激活肌球蛋白的白的ATPATP酶活性；原肌球蛋白主要起调控作用；酶活性；原肌球蛋白主要起调控作用；TnC为

4、为Ca2+受体；受体；TnI抑制肌球蛋白与肌动蛋白的抑制肌球蛋白与肌动蛋白的结合；结合；TnT把肌钙蛋白与原肌球蛋白结合。把肌钙蛋白与原肌球蛋白结合。第6页/共25页粗丝和细丝粗丝和细丝第7页/共25页肌小节肌小节第8页/共25页第9页/共25页5. 5. 横管横管(T)(T)、纵管、纵管(L)(L)、终池与三联体、终池与三联体横管横管：将肌细胞兴奋时出现在细胞膜：将肌细胞兴奋时出现在细胞膜上的电变化沿管膜传入细胞内部；上的电变化沿管膜传入细胞内部；纵管纵管( (肌浆网肌浆网) )和终池和终池：通过对钙离子：通过对钙离子的贮存、释放和再积聚，触发肌小节的的贮存、释放和再积聚，触发肌小节的收缩和

5、舒张；收缩和舒张；三联体三联体：把肌细胞膜的电变化和细胞：把肌细胞膜的电变化和细胞内的收缩过程耦联起来的关键部位。内的收缩过程耦联起来的关键部位。 第10页/共25页1 1、肌小节是肌纤维收缩的功能单位。、肌小节是肌纤维收缩的功能单位。2 2、肌小节收缩中的、肌小节收缩中的两不变两不变、一缩短一缩短和和两变窄两变窄。3 3、肌肉收缩的滑行理论：、肌肉收缩的滑行理论：肌肉收缩时肌肉收缩时，肌小节两侧的细丝更深地深入暗带，肌小节两侧的细丝更深地深入暗带，即两侧的细丝向肌小节的中央滑行，导即两侧的细丝向肌小节的中央滑行，导致肌小节缩短。致肌小节缩短。第11页/共25页4 4、CaCa2+2+触发收缩

6、蛋白的过程。触发收缩蛋白的过程。肌肉兴奋肌肉兴奋CaCa2+2+ Ca Ca2+2+和肌钙蛋白和肌钙蛋白C C结合结合 肌钙肌钙蛋白复合体的连结力增强蛋白复合体的连结力增强 I I成分和肌动蛋白的成分和肌动蛋白的结合力减弱结合力减弱 原肌球蛋白得以向原肌球蛋白得以向F F肌动蛋白双肌动蛋白双螺旋沟中移位，把肌动蛋白暴露给肌球蛋白螺旋沟中移位，把肌动蛋白暴露给肌球蛋白 肌球蛋白的头便和肌动蛋白结合，肌球蛋白的头便和肌动蛋白结合，ATPATP酶激活酶激活横桥向横桥向M M线方向的移动线方向的移动 推动肌动蛋白推动肌动蛋白(即细丝即细丝)向向肌节的中央滑动肌节的中央滑动 发生肌肉缩短。发生肌肉缩短。

7、第12页/共25页第13页/共25页5 5、兴奋、兴奋- -收缩偶联收缩偶联 兴奋导致收缩的联系称之为兴奋导致收缩的联系称之为兴奋兴奋- -收收缩偶联缩偶联。其结构基础为肌肉的肌管系。其结构基础为肌肉的肌管系统；由膜的兴奋到肌纤维的收缩需要统；由膜的兴奋到肌纤维的收缩需要经历如下的步骤：经历如下的步骤：兴奋通过兴奋通过T T管传向肌细胞深部；管传向肌细胞深部；三联体把三联体把T T管的电变化转变为终池释放管的电变化转变为终池释放CaCa2+2+；肌浆网对肌浆网对CaCa2+2+的释放与回摄。的释放与回摄。 第14页/共25页收缩收缩：(1)运动神经元放电；运动神经元放电；(2)乙酰胆碱释放到乙

8、酰胆碱释放到运动终板；运动终板；(3)乙酰胆碱与受体结合；乙酰胆碱与受体结合；(4)终板膜终板膜的的Na+、K+通透性增加；通透性增加；(5)产生终板电位；产生终板电位；(6)终板电位引起肌细胞动作电位终板电位引起肌细胞动作电位；(7)去极化沿着去极化沿着T管系统向细胞内扩散；管系统向细胞内扩散；(8)肌浆网的终末池释放肌浆网的终末池释放Ca2 +，Ca2 +扩散到肌球蛋白及肌动蛋白；扩散到肌球蛋白及肌动蛋白；(9)Ca2+与肌钙蛋白结合，使肌动蛋白与肌球蛋与肌钙蛋白结合，使肌动蛋白与肌球蛋白结合的部位暴露；白结合的部位暴露；(10)在肌动与肌球蛋白之间在肌动与肌球蛋白之间搭上横桥，细丝向粗丝

9、方向滑行，肌肉缩短。搭上横桥，细丝向粗丝方向滑行，肌肉缩短。宽息宽息：(1)Ca2+被泵入肌浆网；被泵入肌浆网；(2)Ca2+从肌钙蛋从肌钙蛋白中释放；白中释放；(3)肌球与肌动蛋白之间的相互作用肌球与肌动蛋白之间的相互作用停止。停止。肌肉收缩和宽息中的顺序变化：肌肉收缩和宽息中的顺序变化：第15页/共25页三、单收缩与强直收缩三、单收缩与强直收缩1、等张收缩与等长收缩。等张收缩与等长收缩。如果肌肉的一如果肌肉的一端是固定的，而另一端不固定不加负荷端是固定的，而另一端不固定不加负荷，则肌肉收缩时，肌肉便缩短，而无张，则肌肉收缩时，肌肉便缩短，而无张力的变化，此种收缩称等张收缩（力的变化，此种收

10、缩称等张收缩（isotonic contractionisotonic contraction）。）。 如果肌肉的两端都被固定，肌肉收如果肌肉的两端都被固定，肌肉收缩时，其长度不能发生变化，而只发生缩时，其长度不能发生变化，而只发生张力增加，这种收缩则称之为等长收缩张力增加，这种收缩则称之为等长收缩（isometric contractionisometric contraction）。）。 第16页/共25页2、单收缩（、单收缩（Single TwitchSingle Twitch）。）。 单个方波刺激引起的肌肉的单次单个方波刺激引起的肌肉的单次收缩。包括潜伏期、收缩期和宽息期收缩。包括潜伏

11、期、收缩期和宽息期。第17页/共25页3、强直收缩（、强直收缩（TetanusTetanus）。）。 连续脉冲刺激连续脉冲刺激下，肌肉的收缩将下，肌肉的收缩将产生总和。新的收缩发生在前次收缩产生总和。新的收缩发生在前次收缩的宽息期，收缩波形呈的宽息期，收缩波形呈锯齿形锯齿形，为，为不不完全强直收缩完全强直收缩；新的收缩发生在前次；新的收缩发生在前次收缩的收缩期之前或顶点，各次收缩收缩的收缩期之前或顶点，各次收缩融合而叠加，收缩波形的融合而叠加，收缩波形的锯齿形消失锯齿形消失，为，为完全强直收缩完全强直收缩。强直收缩时动作电位始终是分强直收缩时动作电位始终是分离的。体内肌肉收缩多为强直收缩。离的。体内肌肉收缩多为强直收缩。第18页/共25页第19页/共25页1 1、肌肉收缩的前负荷与后负荷、肌肉收缩的前负荷与后负荷第20页/共25页2 2、前负荷对肌肉收缩的影响、前负荷对肌肉收缩的影响最适前负荷或最最适前负荷或最适初长度。适初长度。第21页/共25页2 2、后负荷对肌肉收缩的影响、后负荷对肌肉收缩的影响 肌肉在有后肌肉在有后负荷条件下收缩负荷条件下收缩，总是张力变化，总是张力变化在前，缩短在后在前，缩短在后；后负荷越大则；后负荷越大则肌