细胞生理4骨骼肌收缩
•三联体: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。
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二、肌细胞收缩的原理
1、肌小节是肌纤维收缩的功能单位。
2、肌小节收缩中的两不变、一缩短和 两变窄。
3、肌肉收缩的滑行理论:肌肉收缩时, 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,导致 肌小节缩短。
张力—速度 关系曲线:
后负荷存在
时,张力与
初速度成反
比;最大张
力与等长收
缩;等张收
缩。
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五、小结和课后思考题、
50页 复习题:14-18
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肌肉收缩和宽息中的顺序变化:
收缩:(1)运动神经元放电;(2)乙酰胆碱释放到 运动终板;(3)乙酰胆碱与受体结合;(4)终板膜 的Na+、K+通透性增加;(5)产生终板电位;(6)终 板电位引起肌细胞动作电位;(7)去极化沿着T管 系统向细胞内扩散;(8)肌浆网的终末池释放Ca2+, Ca2+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白结合的部位暴 露;(10)在肌动与肌球蛋白之间搭上横桥,细丝 向粗丝方向滑行,肌肉缩短。
连续脉冲刺激下,肌肉的收缩将产
生总和。新的收缩发生在前次收缩的 宽息期,收缩波形呈锯齿形,为不完 全强直收缩;新的收缩发生在前次收 缩的收缩期之前或顶点,各次收缩融 合而叠加,收缩波形的锯齿形消失, 为完全强直收缩。
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。
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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,而只发生张
力增加,这种收缩则称之为等长收缩
(isometric contraction)。
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2、单收缩(Single Twitch)。
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。
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3、强直收缩(Tetanus)。
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一、 骨骼肌细胞的微细结构
1. 肌细胞(肌纤维)
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2.肌原纤维 •明带(I)与暗带(A) •H带与M线 •明带与Z线
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3. 肌小节
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4. 粗丝与细丝
•粗丝:直径约为14 nm,长约1.6 m,从
粗丝还有横向伸出的突起,长约6 nm,称之 为横桥。 粗丝只存在于暗带,暗带的长度即为 粗丝的长度。
第四节 骨骼肌的收缩
The Contraction of Skeletal Muscle
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通过认识骨骼肌细胞的微细结构,
掌握骨骼肌细胞的收缩原理即滑行 理论、收缩蛋白质的作用、兴奋收缩偶联的结构基础和偶联的过程, 理解钙离子在兴奋-收缩偶联中的 作用;掌握单收缩与强直收缩,等
张收缩与等长收缩的概念;了解肌 收缩的力学分析的意义及张力—速 度关系。
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4、Ca2+触发收缩蛋白的过程。
肌肉兴奋[Ca2+] Ca2+和肌钙蛋白C结合 肌钙
蛋白复合体的连结力增强 I成分和肌动蛋白的结
合力减弱
原肌球蛋白得以向F肌动蛋白双螺
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,ATP酶激活 横
桥向M线方向的移动 推动肌动蛋白(即细丝)向
粗丝由肌球蛋白(myosin) 组成,一条粗 丝约含200~300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 活性部位,具有与肌动蛋白结合的位点和ATP 酶的活性。杆尾朝向M直径约7 nm,它由Z线向两侧平行伸去,
每侧长约1.0 m,细丝从明带伸入暗带一定距离, 直达H带的边缘为止,所以在暗带中有一部分是
宽息:(1)Ca2+被泵入肌浆网;(2)Ca2+从肌钙蛋白 中释放;(3)肌球与肌动医蛋学pp白t 之间的相互作用停16 止。
三、单收缩与强直收缩
1、等张收缩与等长收缩。如果肌肉的一 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,而无张力 的变化,此种收缩称等张收缩 (isotonic contraction)。
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四、肌肉收缩的力学分析
1、肌肉收缩的前负荷与后负荷
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2、前负荷对肌肉收缩的影响
最适前负荷或最 适初长度。
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2、后负荷对肌肉收缩的影响
肌肉在有后负
荷条件下收缩,
总是张力变化在
前,缩短在后;
后负荷越大则肌
肉在缩短前必需
产生的张力也越
大,肌肉缩短出
现得越晚。
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粗丝和细丝相重叠的,暗带中间的H带实际上就 是不含细丝的部位。
细丝至少由三种蛋白质组成。一是肌动蛋白,
二是原肌球蛋白,三是肌钙蛋白,这是一个复合
体,包括三种蛋白质,名为肌钙蛋白T(TnT)、I
(TnI)和C(TnC)。肌动蛋白的作用是激活肌球蛋白
的ATP酶活性;原肌球蛋白主要起调控作用;TnC
为Ca2+受体;TnI抑制肌球蛋白与肌动蛋白的结合;
肌节的中央滑动 发生肌肉缩短。
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5、兴奋-收缩偶联
兴奋导致收缩的联系称之为兴奋-收缩 偶联。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经历如 下的步骤:
• 兴奋通过T管传向肌细胞深部;
• 三联体把T管的电变化转变为终池释放 Ca2+;
• 肌浆网对Ca2+的释放与回摄。
TnT把肌钙蛋白与原肌球医学蛋ppt 白结合。
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粗丝和细丝
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肌小节
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5. 横管(T)、纵管(L)、终池与三联体
•横管:将肌细胞兴奋时出现在细胞膜 上的电变化沿T管膜传入细胞内部;
•纵管(肌浆网)和终池:通过对钙离子的 贮存、释放和再积聚,触发肌小节的收 缩和舒张;