细胞第四节课件

一、横纹肌(一)骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递(二)横纹肌细胞的微细结构(三)横纹肌的收缩机制(四)横纹肌的兴奋－收缩耦联(五)影响横纹肌收缩效能因素第四节肌细胞的收缩掌握熟悉了解横纹肌的收缩形式。自学依形态学特点分:横纹肌、平滑肌；依神经支配分：随意肌、非随意肌；依功能特性分：骨骼肌、心肌、平滑肌肌肉的分类(一)骨骼肌神经-肌接头处兴奋的传递肌细胞轴突运动神经纤维末梢突触小泡(内含ACh)一般膜上的电压门控性钠通道电压门控性钙通道乙酰胆碱酯酶N2型-ACh受体阳离子通道

接头前膜接头后膜(终板膜)接头间隙神经纤维AP传至轴突末梢接头前膜去极化，。电压门控钙通道开放Ca2+进入神经末梢Ca2+轴浆内Ca2+浓度升高启动小泡向前膜移动释放递质ACh(量子释放形式)ACh与终板膜上ACh受体阳离子通道结合，通道开放++++----++++

----Na+内流(主),K+外流(次)终板膜去极化(终板电位)++

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---×终板电位以电紧张扩布方式使邻近的肌膜去极化胆碱酯酶将ACh分解失活++++

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-----++++×肌膜去极化达阈电位,电压门控性Na+通道开放，Na+迅速内流，爆发AP(兴奋),胆碱酯酶将ACh分解失活++

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ＩＡ(二)横纹肌细胞的微细结构(复习)肌节横桥(cross-bridge)特性：(1)具ATP酶活性。(2)可与肌动蛋白结合并向M线扭动；肌动蛋白肌钙蛋白原肌球蛋白Ca2+

(myofilamentslidingtheory)

肌肉的缩短和伸长均通过粗、细

肌丝在肌节内的相互滑动而发生(其间肌丝本身的长度不变）。(三)横纹肌的收缩机制——肌丝滑行理论ADPADPPiPi①肌肉舒张时,横桥头部将ATP分解→处于垂直于细肌丝的高势能状态,但受原肌球蛋白等阻碍,不能与肌动蛋白结合Ca2+ADPADP②胞质[Ca2+]升高时,肌钙蛋白与Ca2+结合→变构→原肌球蛋白变构→移位→肌动蛋白活化位点暴露→与横桥结合Ca2+Ca2+PiPi③横桥头部摆动→利用原贮存的能量拖动细肌丝向M线滑行→肌节缩短④横桥头部结合ATP→与肌动蛋白解离ATPATPADPADPPiPi⑤横桥头部迅速将ATP分解→恢复垂直于细肌丝的高势能状态ADPADPPiPiADPADPPiPiATPATPADPADPPiPiADPADPPiPiATPATP横纹肌的收缩机制——肌丝滑行理论

肌浆内[Ca2+]肌钙蛋白与Ca2+结合并变构原肌球蛋白变构移位,肌动蛋白位点暴露横桥与肌动蛋白结合横桥扭动将细肌丝往粗肌丝中央(M线)方向拖动滑行肌节缩短(肌肉收缩)（四）横纹肌的兴奋-收缩耦连

*概念：将肌细胞的电兴奋和机械收缩

联系起来的中介机制。*结构基础：肌管系统。*耦联因子：Ca2+(excitation-contractioncoupling)终池横管（T管）纵管（肌质网）肌原纤维L型钙通道Ca2+肌膜或横管膜JSRLSR钙泵++++++++++----------横纹肌肌质网释放机制之一：电-机械耦联机制胞质胞质钙泵钙泵++++++++++----------动作电位钙泵肌膜去极化引起L型钙通道位移，导致“拔塞”样作用的构象改变，使JSR膜上钙释放通道开放钙泵++++++++++----------钙泵

LSR膜的钙泵被激活，将胞质中的Ca2+回收入肌质网。1.AP沿肌膜或横管膜传播，激活L钙通道;兴奋-收缩耦联的基本过程：2.L钙通道变构使JSR膜钙释放通道开放，JSR内Ca2+释放，胞质[Ca2+]升高;3.Ca2+与肌钙蛋白结合，引发肌肉收缩;4.LSR膜上钙泵活动增强，将Ca2+回收入肌质网，肌质内[Ca2+]降低，肌肉舒张。肌丝滑行运动N元兴奋N—M接头兴奋传递兴奋-收缩耦联肌肉收缩轴突末梢Ca2+内流AP传至轴突末梢轴突末梢以出胞方式释放ACh终板膜Na+内流ACh与终板膜上受体结合骨骼肌细胞膜爆发AP(兴奋)终板膜去极化(终板电位)肌膜Na+通道开放,钠内流…肌丝滑行运动N元兴奋N—M接头兴奋传递兴奋-收缩耦联肌肉收缩AP沿肌膜和横管膜传播骨骼肌细胞膜爆发AP(兴奋)JSR内Ca2+扩散入胞质,胞质[Ca2+]↑JSR膜上RYR的通道开放肌丝滑行运动N元兴奋N—M接头兴奋传递兴奋-收缩耦联肌肉收缩Ca2+与肌钙蛋白结合原肌球蛋白变构、移位胞质[Ca2+]↑横桥与肌动蛋白结合而被激活横桥摆动，拖动细肌丝滑行肌节缩短长度缩短张力增加肌肉收缩(五)影响横纹肌收缩效能的因素肌肉收缩效能的表现：A

B

骨骼肌的等长收缩(A)和等张收缩(B)等长收缩——仅张力增加而长度不变的收缩。等张收缩——张力不变而长度缩短的收缩。等长收缩等张收缩M线Z线1.前负荷2.后负荷3.肌肉收缩能力4.收缩的总和(效应)(五)影响横纹肌收缩效能的因素1.前负荷*初长度:肌肉收缩前因前负荷作用使肌肉处于某种程度的

被拉长状态的长度。(对骨骼肌而言，初长度与前负荷同义)主动张力被动张力总张力1.前负荷对肌肉收缩效能的影响:长-张曲线主动张力＝被动张力—总张力增加的初长度(cm)张力(kg)前负荷(初长)与收缩效果的关系：肌张力肌肉初长最适初长2.小于最适～时,正相关;3.大于最适～后,负相关。1.有最适前负荷(初长),收缩最强;前负荷(初长度)对骨骼肌收缩的影响①b/c：最适前负荷，粗细肌丝重叠程度最大，收缩力量也达最大；②肌节长度由a到b，粗细肌丝重叠程度增大，收缩力量也增大；③肌节长度由c到d，粗细肌丝重叠程度减小，收缩力量也下降；缩短速度负荷(数值上等于收缩时必须产生的主动张力)*后负荷:收缩产生的张力,

缩短的速度和长度。张力-速度曲线2.后负荷2.后负荷M线3.肌肉收缩能力对肌肉收缩效能的影响肌肉收缩效能与肌肉收缩能力呈正相关。缩短速度肌肉收缩能力增强肌肉收缩能力减弱肌张力前负荷后负荷4.收缩的总和(存在两种类型的总和)

②强直收缩(1)多个运动单位收缩的总和;

(2)多次收缩的总和：①单收缩；不完全强直收缩；完全强直收缩*运动单位数量与收缩效能正相关。一连串单收缩后一刺激落在前一舒张期后不完全强直收缩后一刺激落在前次收缩的舒张期内后一刺激落在前次收缩的缩短期内完全强直收缩写在最后成功