肌细胞的收缩功能

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306西医综合考研生理复习:肌细胞的收缩功能

306西医综合考研生理复习:肌细胞的收缩功能

306西医综合考研生理复习:肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能1.骨骼肌的特殊结构:肌纤维内含大量肌原纤维和肌管系统,肌原纤维由肌小节构成,粗、细肌丝构成的肌小节是肌肉进行收缩和舒张的基本功能单位。

肌管系统包括肌原纤维去向一致的纵管系统和与肌原纤维垂直去向的横管系统。

纵管系统的两端膨大成含有大量Ca2+的终末池,一条横管和两侧的终末池构成三联管结构,它是兴奋收缩耦联的关键部位。

2.粗、细肌丝蛋白质组成:记忆方法:①肌肉收缩过程是细肌丝向粗肌丝滑行的过程,即细肌丝活动而粗肌丝不动。

细肌丝既是活动的肌丝必然含有能“动”蛋白——肌凝蛋白。

②细肌丝向粗肌丝滑动的条件是肌浆内Ca2+浓度升高而且细肌丝结合上Ca2+,因此细肌丝必含有结合钙的蛋白——肌钙蛋白。

③肌肉在安静状态下细肌丝不动的原因是有一种安静时阻碍横桥与肌动蛋白结合的蛋白,而这种原来不动的蛋白在肌肉收缩时变构(运动),这种蛋白称原肌凝蛋白。

3.兴奋收缩耦联过程:①电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处。

②三联管的信息传递。

③纵管系统对Ca2+的贮存、释放和再聚积。

4.肌肉收缩过程:肌细胞膜兴奋传导到终池→终池Ca2+释放→肌浆Ca2+浓度增高→Ca2+与肌钙蛋白结合→原肌凝蛋白变构→肌球蛋白横桥头与肌动蛋白结合→横桥头ATP酶激活分解ATP→横桥扭动→细肌丝向粗肌丝滑行→肌小节缩短。

5.肌肉舒张过程:与收缩过程相反。

由于舒张时肌浆内钙的回收需要钙泵作用,因此肌肉舒张和收缩一样是耗能的主动过程。

肌肉收缩的外部表现和和学分析1.肌骼肌收缩形式:(1)等长收缩——张力增加而无长度缩短的收缩,例如人站立时对抗重力的肌肉收缩是等长收缩,这种收缩不做功。

等张收缩——肌肉的收缩只是长度的缩短而张力保持不变。

这是在肌肉收缩时所承受的负荷小于肌肉收缩力的情况下产生的。

可使物体产生位移,因此可以做功。

整体情况下常是等长、等张都有的混合形式的收缩。

(2)单收缩和复合收缩:低频刺激时出现单收缩,高频刺激时出现复合收缩。

心肌细胞的四个生理特性

心肌细胞的四个生理特性

心肌细胞的四个生理特性心肌细胞是一种普遍存在于人体心脏中的细胞,在人体心脏中承担着十分重要的工作,调节和维持人体正常的血液循环系统。

心肌细胞具有4个重要的生理特性,它们分别是:通过水化反应来传递能量、具有自发节律性收缩能力、可以实现心率可调节和心脏可以调节血液循环系统的功能。

首先,心肌细胞通过水分解反应来传递能量。

心肌细胞中的钙离子通过与磷酸化水来进行水分解反应,从而释放了机体内的大量能量,能够支撑心脏的正常运转。

当心脏收缩时,心肌细胞中的钙离子将通过这一反应释放出来,从而带动了心脏的收缩。

其次,心肌细胞具有自发节律性收缩能力。

心肌细胞体内具有一种叫做肌肉钙蛋白的分子,它们可以在体内应激形成钙,从而使心肌细胞获得收缩的能力。

心肌细胞收缩的节律性由人体的大脑中的控制中枢来完成,它可以控制心肌细胞的节律性收缩,使其保持一个恒定的心率。

此外,心肌细胞还有心率可调节的功能。

当人体受到刺激后,大脑中控制中枢会将信号传递到心脏中,提高心率,从而实现心率调节的功能。

心率调节可以保证心脏不会过度收缩或者过度舒张,从而保护人体的心脏不会受到损害。

最后,心肌细胞可以实现心脏可以调节血液循环系统的功能。

心脏收缩时,会释放出心脏肌细胞中的收缩激素,激活周围血管的舒张能力,从而提高血液的循环速度,使血液循环系统的功能得到充分的发挥,进而实现了心脏可以调节血液循环系统的功能。

综上所述,心肌细胞具有4个重要的生理特性,它们分别是:通过水分解反应来传递能量、具有自发节律性收缩能力、可以实现心率可调节和心脏可以调节血液循环系统的功能。

这些特性不仅有助于人体心脏的正常功能,也为人体保持正常的血液循环系统提供了极大的帮助。

因此,这些特性是保护人体心脏健康的重要因素之一,它们也是保证人体正常的血液循环系统的基础。

《生理学》 细胞的基本功能——4肌细胞的收缩

《生理学》 细胞的基本功能——4肌细胞的收缩

张力 最大张力
初长度 最适初长
异长调节
最适初长度
最适初长度或最适前 负荷时, 负荷时 , 肌小节内的粗 细肌丝处于最理想的重 叠状态, 每一个横桥附 叠状态 , 近都有能与之起作用的 细肌丝存在, 细肌丝存在 , 可出现最 佳收缩效果。 佳收缩效果
2.后负荷对肌肉收缩的影响: 后负荷对肌肉收缩的影响:
二、骨骼肌收缩的分子机制
Relaxed state
Initiation of contration
肌凝蛋白 肌动蛋白 肌球蛋白 肌钙蛋白
收缩蛋白
调节蛋白
(一)肌丝滑行过程
肌浆中Ca 浓度↑→ ↑→Ca 与肌钙蛋白结合→ 肌浆中Ca2+浓度↑→Ca2+与肌钙蛋白结合→肌钙蛋白 构型变化→原肌凝蛋白构型变化→ 构型变化→原肌凝蛋白构型变化→肌纤蛋白上活性位点暴露 →横桥与肌纤蛋白结合→横桥ATP酶激活→分解ATP放出能量 横桥与肌纤蛋白结合→横桥ATP酶激活→分解ATP放出能量 ATP酶激活 ATP →横桥头部摆动并拖动细肌丝→肌丝滑行(肌肉收缩)。 横桥头部摆动并拖动细肌丝→肌丝滑行(肌肉收缩)
1. 粗肌丝 (thick filament)
肌凝蛋白(肌球蛋白,myosin)组成 肌凝蛋白(肌球蛋白,myosin)组成 bridge): 可逆性与细肌丝结合, 横桥 (cross bridge):1. 可逆性与细肌丝结合, 拖动细肌丝滑行;2.具有ATP酶活性。 拖动细肌丝滑行;2.具有ATP酶活性。 具有ATP酶活性
在一定范围内, 在一定范围内 , 随着前负 荷的增加, 荷的增加 , 肌肉收缩做等长收 缩时产生的张力也增加。 缩时产生的张力也增加 。 前负 荷过大, 荷过大 , 肌肉收缩时产生的张 力反而减小。 力反而减小。 肌肉收缩时产生最大张力 的前负荷或初长度称为最适前 的前负荷或初长度称为 最适前 负荷或最适初长度。 负荷或最适初长度。

生理学肌细胞收缩功能

生理学肌细胞收缩功能

乙酰胆碱的释放特征
当运动神经未梢处于安静状态时,只有 少数囊泡释放少量乙酰胆碱。
当运动神经未梢有动作电位传来时,大 量囊泡向突触前膜移动,并以胞吐方式 呈量子式释放。
据推测,一次动作电位的到达,可使约 250个囊泡释放,释放的乙酰胆碱分子可 达107。
乙酰胆碱酯酶
Acetylcholinesterase
横管—肌浆网的联系
横管由肌细 胞膜凹入形 成,它与肌 浆网相连。
肌浆网含有 高浓度的钙 离子。
肌浆网和 Ca2+ 释放
肌浆网末端膨大形成终池,内含高浓度 Ca2+,称为胞内钙库,安静时浓度比胞质 高数千倍之多。
在终池膜上有一种雷诺丁受体(RYR), 它 是一种钙离子释放通道, 它的激活可使 终池中的Ca2+释放入胞质内.
Skeletal muscle is made of individual muscle fibers.
肌纤维是由肌原纤维组成。
The muscle fibers are made of myofibrils.
肌原纤维由肌丝构成。
The fibrils are divided into individual filaments.
胆碱酯酶复活剂:有解磷定氯解磷定、双复磷 等,它们可夺取与胆碱酯酶结合的有机磷,恢 复胆碱酯酶分解乙酰胆碱的活力。
箭毒传说
美洲的古印第安人在遇到敌人入侵时,女人和儿童在 前方将箭毒木的汁液涂于箭头,供男人在战场上杀敌。 1859年土著民族在和英军交战时,这种毒箭的杀伤力 使英军惊慌万分。
传说西双版纳最早发现箭毒木汁液含有剧毒的是一位 傣族猎人。这位猎人被一只硕大的狗熊紧逼而被迫爬 上一棵大树,可狗熊仍不放过他,生死存亡的紧要关头, 猎人折断一根树枝刺向正往树上爬的狗熊,奇迹突然 发生了,狗熊立即落地而死。从那以后猎人就学会了 把箭毒木的汁液涂于箭头用于狩猎。

细胞的基本功能—肌细胞的收缩功能(人体解剖生理学)

细胞的基本功能—肌细胞的收缩功能(人体解剖生理学)
1.定义:把以肌细胞膜 的兴奋过程和肌细胞 的收缩连接起来的中 介过程。
2.结构基础: 肌管系统 :
横管 (T管) 纵管 (肌质网)
纵行肌质网 LSR 连接肌质网 JSR 终池
三联管:骨骼肌的T管与其两侧的 终池
(耦联的关键结构)
三、具体过程
1.肌膜上AP沿肌膜和T管 传向肌细胞深处;
2.三联管结构处的信息传 递;
轻负荷:横桥摆动及其与肌动蛋白解离速度快(缩短 速度快);处于张力状态的横桥数目少(收缩张力小)
重负荷:横桥摆动速度慢,横桥周期延长(缩短速度慢); 较多横桥处于张力状态(收缩张力增加)
(三)肌肉的收缩能力
1.定义:是指与负荷无关,但可影响肌肉收缩效能的肌肉的 内在特性和功能状态。
2.影响因素: (1)兴奋-收缩耦联过程,特别是[Ca2+]; (2)肌肉蛋白质或横桥功能特性的改变,
Ca2+ 接头间隙
AP
Ca2+通道
突触小体
Na+
AP Na+
ACh
N2型Ach受体阳
AP
离子通道
Na+
三、传递的特点
(一)单向传递
(二)时间延搁
实质:电-化学-电的过程
(三)易受内环境影响
一、骨骼肌细胞的收缩
AP在运动神经纤维上的传导 N-M接头处兴奋的传递 AP在骨骼肌cell上的传导(局部电流) 骨骼肌的兴奋-收缩耦联 骨骼肌的肌丝滑行收缩
特别是ATP酶活性; (3)神经、体液、药物及病理因素。
兴奋收缩耦联过程 蛋白质或横桥功能特性
缺氧 酸中毒 能源缺乏
降低收缩效果
Ca2+ 咖啡因 肾上腺素
提高收缩效果
一、神经-肌接头的结构 接头前膜 接头间隙 接头后膜

肌细胞的功能

肌细胞的功能

能量代谢与ATP生成
1 2
能量供应
肌细胞通过分解葡萄糖、脂肪酸等能源物质,提 供肌肉收缩所需的ATP。
有氧代谢
在氧气充足的情况下,肌细胞主要通过有氧代谢 途径生成ATP,如糖的有氧氧化。
3
无氧代谢
在无氧或缺氧条件下,肌细胞通过无氧代谢途径 生成ATP,如糖酵解。
物质代谢与转运
物质合成
肌细胞可合成蛋白质、糖原等细 胞内重要成分,用于维持细胞结 构和功能。
用。
生长与分化异常与疾病
01
肌肉萎缩
当肌细胞的生长和分化受到抑制 时,可能导致肌肉萎缩,表现为 肌肉体积减小、力量下降等。
肌肉肥大
02
03
肌肉疾病
当肌细胞的生长和分化过度活跃 时,可能导致肌肉肥大,表现为 肌肉体积增大、力量增强等。
如肌营养不良、肌肉炎症等,这 些疾病的发生与肌细胞的生长和 分化异常密切相关。
信号传导异常与疾病
神经-肌接头传递障碍
如重症肌无力等疾病,由于乙酰胆碱受体数量减少或功能异常,导致神经-肌接头处信号传递障碍, 表现为肌肉无力、易疲劳等症状。
肌细胞内信号传导异常
如恶性高热等疾病,由于肌细胞内钙离子释放异常或回收障碍,导致肌肉持续收缩,表现为高热、肌 肉僵硬等症状。此外,一些遗传性疾病如杜氏肌营养不良等也可影响肌细胞内的信号传导过程。
物质分解
肌细胞能分解细胞内的蛋白质、 糖原等物质,以提供能量或调节 细胞代谢。
物质转运
肌细胞膜上的转运蛋白和通道蛋 白负责物质的跨膜转运,如葡萄 糖、氨基酸等营养物质的摄入和 代谢废物的排出。
代谢调节与适应性
激素调节
胰岛素、胰高血糖素等激素可调节肌细胞的 代谢活动,如促进糖原合成或分解。

肌细胞的收缩功能概述

肌细胞的收缩功能概述

(二)影响收缩因素
1.前负荷:
∵前负荷→肌节初长度→粗 细肌丝的重叠程度 Nhomakorabea肌张力。
肌 节 最 适 初 长 ( 2.0-2.2m ) 时,粗细肌丝重叠佳,肌缩速 度、幅度和张力最大;
∴ 前负荷↑或↓→肌节初长 ↑或↓→肌张力↓。
2.后负荷:
在等张收缩条件下观察
后 负 荷 为 0→ 肌 缩 速 度 、 幅度↑和张力最小;

ACh释放入接头间隙

ACh与终板膜受体结合

受体构型改变

终板膜对Na+、K+(尤其Na+) 的通透性增加

产生终板电位(EPP)

EPP引起肌膜AP Ach被AChE水解

肌膜AP沿横管膜传至三联管

终池膜上的钙通道开放 终池内Ca2+进入肌浆

Ca2+与肌钙蛋白结合 引起肌钙蛋白的构型改变

终板膜对Na+、K+ (尤其是Na+)通透性↑
3.影响N-M接头处兴奋传递的因素:
(1)阻断ACh受体:箭毒和α银环蛇毒,肌 松剂(驰肌碘)。
(2)抑制胆碱酯酶活性:有机磷农药,新 斯的明。
(二)骨骼肌细胞的结构
1.肌管系统:
横管系统:T管 纵管系统:L管 三联管
2.肌小节: 是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。
2.等长收缩与等张收缩
等长收缩:肌肉收缩时,只有张力增加而长度不
变的收缩,称为等长收缩。
等张收缩:肌肉收缩时,只有长度缩短而张力不
变的收缩,称为等张收缩。
注:①当负荷小于肌张力时,出现等张收缩; ②当负荷等于或大于肌张力时,出现等长收缩; ③正常人体骨骼肌的收缩大多是混合式的,而

生理学肌细胞的收缩功能(201X)

生理学肌细胞的收缩功能(201X)

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肉毒杆菌毒素 Botulin and ACh
Botulin is an enzyme that breaks down a protein required for the binding and fusion of ACh vesecles with the presynaptic membrane.
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1
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2
在正常情况下,骨骼肌纤维的兴奋和收 缩完全是由控制它的躯体运动神经元所 引起的,骨骼肌纤维不会自发兴奋和收 缩。
而运动神经元与骨骼肌纤维之间的功能 联系是通过神经—肌接头这个特殊结构 来实现的。
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3
骨骼肌Skeletal Muscle
肌纤维=肌细胞 运动神经元:其轴突可支配肌纤维 运动单位= 一个运动神经元 + 肌
临床表现为部分或全身骨骼肌无力和易疲劳, 活动后症状加重。
主要由AchR抗体介导,在细胞免疫和补体参与 下突触后膜的AchR被大量破坏,不能产生足够 的终板电位,导致突触后膜传递功能障碍而发 生肌无力。
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临床特点
肌无力的显著特点是日波动性,于下午或傍晚 劳累后加重,晨起或休息后减轻,此种波动现 象称之为“晨轻暮重”。
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23
生物武器
它造价低,技术难度不大,隐秘性强, 可以在任何地方研制和生产。
有资料显示,以1969年为例,当时每平 方公里导致50%死亡率的成本分别为: 传统武器2000美元;核武器,800美元; 化学武器,600美元;生物武器,1美元。
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肉毒杆菌毒素----“穷人的原子弹”
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终板电位 End plate potential

肌细胞的收缩功能考点

肌细胞的收缩功能考点

肌细胞的收缩功能考点
4. 肌肉收缩过程:了解肌肉收缩的过程,包括肌肉收缩的起始信号传导、肌肉纤维的蛋白交 联和滑动、肌肉纤维的缩短和松弛等。
5. 肌肉收缩调控:了解肌肉收缩的调控机制,包括神经调控、钙离子的调节和肌肉收缩的调 节蛋白等。
6. 肌肉收缩类型:了解不同类型肌肉收缩的特点,包括等长收缩、等速收缩和等力收缩等。
肌细胞的收缩功能考点
肌细胞的收缩功能是生物学和生理学中的重要考点之一。以下是肌细胞收缩功能的一些考 点:
织的层次结构。
2. 肌纤维结构:了解肌纤维的构成,包括肌原纤维、肌小节、肌节和肌纤维蛋白等。
3. 肌肉收缩机制:了解肌肉收缩的机制,包括肌肉收缩的起始信号、肌肉纤维的横向交互 作用和肌肉收缩的能量来源。
肌细胞的收缩功能考点
7. 肌肉收缩与运动:了解肌肉收缩与身体运动的关系,包括肌肉收缩对力的产生和维持、 肌肉收缩对运动速度和力量的调节等。
这些都是肌细胞收缩功能的基本考点,考生需要掌握肌肉结构和功能的相关知识,理解肌 肉收缩的机制和调控,并能够应用这些知识解释和理解相关生理学和临床现象。

肌细胞的收缩功能

肌细胞的收缩功能

肌细胞的收缩功能骨骼肌由成束的肌纤维组成,每个肌纤维又由许多肌小节组成。

肌小节是最基本的结构单位,由一个肌小节神经元和与之相连的肌纤维组成。

肌小节神经元负责向肌纤维传递神经冲动,使其发生收缩。

肌纤维内部有一组织结构复杂的细胞器,包括肌原纤维、肌小球和肌节。

肌原纤维是肌纤维内的基本单位,由多个肌节组成。

每个肌节内部包含一个肌小球,肌小球由许多列排列的骨小球和肌球组成。

骨小球是肌纤维内的最小收缩单位,由一系列互相连接的肌原丝组成。

肌原丝是肌细胞内部的细长结构,由肌球蛋白和肌凝蛋白组成。

肌球蛋白包括肌球蛋白重链和肌球蛋白轻链,肌凝蛋白包括肌凝蛋白I和肌凝蛋白T。

肌原丝由这两种蛋白交错排列而成,形成肌纤维内的特征性条纹。

肌肉的收缩是由肌原纤维内的蛋白质结构变化引起的。

当神经冲动到达肌小节神经元时,神经递质乙酰胆碱被释放,并与毛细血管突触结合,引发动作电位传播至肌纤维的T管系统。

T管系统是肌原纤维与细胞外液中的钙离子相连的管道系统。

当动作电位通过T管系统传播时,钙离子会释放到肌原纤维内,与肌球蛋白结合,引发一系列化学反应。

首先,钙离子与肌球蛋白中的肌凝蛋白结合,使得肌凝蛋白改变构象。

肌凝蛋白的改变构象会导致肌球蛋白及其重链产生位移,与相邻骨小球的肌原丝发生相互作用。

其次,位于肌原丝上的肌球蛋白重链与肌球蛋白轻链也发生构象改变,这一构象改变会导致肌原丝发生位移。

最后,在肌原纤维发生位移的同时,肌小节内部的肌纤维也会发生收缩,由于肌小节和肌原纤维之间的连接,整个骨骼肌在收缩时会以相同的方式运动。

肌纤维的收缩是由一系列上述的化学反应构成的,这些反应会产生机械能,并实现肌肉的收缩功能。

当神经冲动消失时,钙离子会被重新吸回到肌原纤维内,肌凝蛋白将恢复原来的构象,肌球蛋白和肌原丝则回到原来的位置,肌纤维恢复初始状态。

总结起来,肌细胞的收缩功能是由神经冲动引发的一系列蛋白质构象改变和相互作用所实现的。

这个过程不仅需要神经递质的参与,还依赖于肌细胞内多种结构的紧密配合和调节。

肌细胞的收缩练习题

肌细胞的收缩练习题

肌细胞的收缩练习题肌细胞的收缩练习题肌肉是人体的重要组成部分,它们通过肌细胞的收缩来实现运动功能。

肌细胞的收缩是一种复杂而精密的过程,它需要经过多个步骤和调节机制。

在本文中,我们将探讨一些与肌细胞收缩相关的练习题,以加深我们对肌肉运动的理解。

1. 请解释肌细胞收缩的基本原理。

肌细胞收缩是通过肌纤维中的肌原纤维的收缩来实现的。

当神经冲动到达肌肉纤维时,肌细胞内的肌原纤维释放钙离子,钙离子与肌原纤维上的肌球蛋白结合,从而使肌原纤维缩短。

这个过程称为肌原纤维的滑动机制,通过这种机制,肌细胞可以产生力量和运动。

2. 什么是肌原纤维?肌原纤维是肌肉中的基本单位,它由肌球蛋白和肌球蛋白组成。

肌球蛋白是一种蛋白质,它与肌原纤维的收缩密切相关。

肌原纤维的收缩是由肌球蛋白上的肌小节和肌小节之间的相互作用来实现的。

3. 请解释肌小节的作用。

肌小节是肌原纤维上的一个重要结构,它由肌小节蛋白组成。

肌小节蛋白有两种类型:肌球蛋白和肌球蛋白。

肌小节蛋白通过与肌原纤维上的肌球蛋白结合,调节肌原纤维的收缩。

肌小节的作用类似于开关,它可以打开或关闭肌原纤维的收缩。

4. 请描述肌纤维收缩的过程。

肌纤维收缩是由肌原纤维的滑动机制实现的。

当神经冲动到达肌肉纤维时,肌细胞内的肌原纤维释放钙离子。

钙离子与肌原纤维上的肌球蛋白结合,从而使肌原纤维缩短。

这个过程是通过肌小节蛋白的开关作用来控制的。

当肌小节蛋白与肌球蛋白结合时,肌原纤维收缩;当肌小节蛋白与肌球蛋白分离时,肌原纤维放松。

5. 如何增强肌肉的收缩力量?要增强肌肉的收缩力量,可以通过以下几种方法:- 进行力量训练:通过负重训练,如举重、俯卧撑等,可以增加肌肉的收缩力量。

- 保持适当的营养摄入:合理的营养摄入可以提供肌肉收缩所需的能量和营养物质。

- 充足的休息和恢复:肌肉需要充足的休息和恢复时间,以便更好地适应训练和增强收缩力量。

6. 有哪些因素会影响肌肉的收缩?肌肉的收缩受到多种因素的影响,包括:- 神经冲动的频率和强度:神经冲动的频率和强度会影响肌肉的收缩力量和速度。

肌细胞

肌细胞
1993年,Vincent等将含有人dystrophin小基因的重组腺病毒直接注射到患有Duchenne肌营养不良的mdx小 鼠的肌肉内,可以在肌纤维中产生正常蛋白质达6个月,而且减轻了mdx小鼠的患病症状。肌细胞也是invivo转移 方式最为常见的靶细胞和靶组织。将裸露DNA直接注射小鼠骨骼肌,可以直接实施基因转移。1990年,Wolff等首 次将含基因半乳糖苷酶基因和氯霉素乙酰转移酶基因的质粒注射到小鼠骨骼肌和心肌内,外源基因持续达1年之久, 为基因治疗展现了一条崭新的途径。
收缩功能
肌细胞人体各种形式的运动,主要是靠一些肌细胞的收缩活动来完成的。例如,躯体的各种运动和呼吸动作 由骨骼肌的收缩来完成;心脏的射血活动由心肌的收缩来完成;一些中空器官如胃肠、膀胱、子宫、血管等器官 的运动,则由平滑肌的收缩来完成。不同肌肉组织在功能和结构上各有特点,但从分子水平来看,各种收缩活动 都与细胞内所含的收缩蛋白质,主要与肌凝蛋白和肌纤蛋白的相互作用有关;收缩和舒张过程的控制,也有某些 相似之处。最充分的骨骼肌为重点,说明肌细胞的收缩机制。
肌细胞对于健美运动员,最好的细胞增容剂是肌酸、糖元、血浆扩溶剂(甘油)和水。 1、肌酸:维持阶段每天3-5克(可每天增服250-500毫克的ALA) 2、糖元:每小时补充40克的碳水化合物以增加内源性糖元的含量,减少训练后碳水化合物的体积。 3、血浆扩溶剂:10克甘油随30克水服下。注意:只是偶尔使用,如比赛前以增加血管度。 4、水:每天饮用8盎司玻璃杯8杯或更多(共2夸脱),另外每15分钟的运动增加4盎司的水。 5、细胞增容特殊秘密方法。训练后服用3克肌酸、50克碳水化合物、10克谷氨酰胺、20克蛋白质和1-2升水, 持续1-2周,就可以达到细胞增容的目的。 肌细胞容积自然状态下是由肌酸、肌糖元和水维持。研究表明肌肉内水的堆积可使受试对象在几天内增加好 几磅的肌肉水分,这似乎只是短期效应,因为不是肌肉蛋白质。但是科学家们相信肌细胞增容是可以转化为肌肉 体积增大的长期合成过程的,换言之,这种短暂效应可以导致长期的效果,这才是每一个健美运动员的最终目标。
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肌细胞的微细结构
1.肌原纤维 2.肌小节: 是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。
=1/2明带+暗带+1/2明带 = 2条Z线间的区域
3.肌管系统:
横管系统:T管(肌膜内
凹而成。肌膜AP沿T管传导)。 纵管系统:L管(也称肌 浆网。肌节两端的L管称终池, 富含Ca2+)。
三联管:T管+终池×2
1.肌丝的组成和特性:
第四节 骨骼肌的收缩功能
肌肉的分类:
骨骼肌
横纹肌
心肌
肌肉
平滑肌
结绨组织
肌原纤维
细胞核
神经-肌肉接点 肌纤维
运动神经
Axon of motor nerve Neuromuscular junction
Sarcolemma
Presynaptic Synaptic terminal vesicl梢
N末梢对Ca2+通透性增加 Ca2+内流入N末梢内 接头前膜内囊泡 向前膜移动、融合、破裂
↓ ↓
2.兴奋-收缩(肌丝滑行)耦联
肌膜AP沿横管膜传至三联管 终池膜上的钙通道开放 终池内Ca2+进入肌浆 Ca2+与肌钙蛋白结合 引起肌钙蛋白的构型改变
↓ ↓ ↓
ACh释放入接头间隙
Muscle fiber Capillary Mitochondrion Myofibrils
Synaptic cleft
Postsynaptic membrane
1、神经-肌肉接头的结构
囊泡内含乙酰 胆碱(ACh) 运动神经 囊泡 接头间隙 终板膜
接头前膜
肌纤维
N—M接头处的兴奋传递• 1、N-M接头的结构 接头前膜:囊泡内含
前负荷(preload):
肌肉收缩前已存在的负荷
初长度:
肌肉收缩前在前负荷作用下具有 的长度称为初长度。
后负荷(afterload):
肌肉收缩之后所承受的负荷或阻力。
收缩的形式: • 等长收缩:肌肉收缩时,只有张力增加而长度不
变的收缩,称为等长收缩。 • 等张收缩:肌肉收缩时,只有长度缩短而张力不 变的收缩,称为等张收缩。 • 注:等长收缩和等张收缩与肌肉收缩时所遇到的负 荷大小有关: ①当负荷小于肌张力时,出现等张收缩; ②当负荷等于或大于肌张力时,出现等长收缩; ③正常人体骨骼肌的收缩大多是混合式的,而且总 是等长收缩在前,当肌张力增加到超过后负荷时,才出 现等张收缩。
( • 并非动作电位的叠加,动作电位始终是分离的), 所以,强直收缩的收缩幅度和收缩力比单收缩大。
骨骼肌收缩的形式
(二)、肌细胞的兴奋收缩耦连
概念:把肌细胞的兴奋和肌细胞的收缩连 接起来的中介过程。 (细胞膜AP→肌丝滑行) 步骤 :①肌膜动作电位经横管到达三联体 ②三联体的信号传递 ③终池对Ca2+的释放和回收 耦联物(中介因子): Ca2+ 关键部位:三联体
肌细胞的兴奋收缩耦连过程
二、骨骼肌收缩的形式及其意义
ACh,并以囊泡为单位释 放ACh(称量子释放)。 接 头 间 隙 : 约 5060nm。 接头后膜:又称终板 膜。存在ACh受体(N2 受 体),能与ACh发生特异 性结合。无电压性门控 性钠通道。
接头间隙
N-M接头处的兴奋传递过程
N-M接头处的兴奋传递过程
一、 骨胳肌的收缩及其机制
(一)骨骼肌细胞的收缩过程
粗肌丝 : 由肌球或称肌凝蛋
白组成,其头部有一膨大部——横 桥:①能与细肌丝上的结合位点发 生可逆性结合;②具有ATP酶的作 用,与结合位点结合后,• 解ATP提 分 供横桥扭动(肌丝滑行)和作功 的能量。•
细肌丝 :肌动蛋白:表面有与
横桥结合的位点,静息时被原肌 球蛋白掩盖;原肌凝蛋白:静息 时掩盖横桥结合位点;肌钙蛋白: 与Ca2+ 结合变构后,使原肌球蛋白 位移,暴露出结合位点。
等长收缩与等张收缩
等长收缩 肌肉长度 肌肉张力 肌丝滑行 意义 不变 增加 无 维持位置和姿 势 等张收缩 缩短 不变 有 作功
单收缩与强直收缩: 单收缩:肌肉受到一次刺激,引起一次收缩和
舒张的过程。
强直收缩:肌肉受到连续刺激时,出现强而持久
的收缩。
①不完全强直收缩:当新刺激落在前一次收缩
的舒张期,所出现的强而持久的收缩过程称之。 ② 完全强直收缩: 当新刺激落在前一次收缩 的缩短期,所出现的强而持久的收缩过程称之。 • 机制:强直收缩是各次单收缩的机械叠加现象
ACh与终板膜受体结合 受体构型改变 终板膜对Na+、K+(尤其Na+) 的通透性增加 产生终板电位(EPP)
↓ ↓ ↓ ↓ ↓

原肌凝蛋白发生位移 暴露出细肌丝上与横桥结合位点
横桥与结合位点结合 激活ATP酶作用,分解ATP 横桥摆动 牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
↓ ↓ ↓ ↓

EPP引起肌膜AP
肌节缩短=肌细胞收缩
2.肌肉收缩过程:
终池膜上的钙通道开放 终池内的Ca2+进入肌浆 Ca2+与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型
原肌球蛋白位移, 暴露细肌丝上的结合位点 横桥与结合位点结合, 分解ATP释放能量
横桥摆动
牵拉细肌丝朝肌节中央滑行
按任意键 飞入横桥摆动动画
肌节缩短=肌细胞收缩
公认的肌丝滑行原理:
小结:骨骼肌收缩全过程
肌丝滑行几点说明: 1.肌细胞收缩时肌原纤维的缩短,并不是 肌丝本身缩短,而是细肌丝向肌节中央(粗肌 丝内)滑行。因①相邻Z线靠近,即肌节缩短;②暗
带长度不变,即粗肌丝长度不变;③从Z线到H带边缘 的距离不变,即细肌丝长度不变; ④明带和H带变窄。
2.横桥的循环摆动,细肌丝向肌节中央 (粗肌丝内)滑行,滑行中由于肌肉的负荷而 受阻,便产生张力。 3.横桥的循环摆动在肌肉中是非同步地, 从而肌肉产生恒定的张力和连续的缩短。
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