(优选)第四节肌肉的收缩功能
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
纵管（longitudinal tubule）：肌质网（sarcoplasmic reticulum, SR）,平行于肌原纤维，并包绕肌原纤维。又分为：
纵行肌质网（longitudinal SR, LSR）: 连接肌质网（junctional SR, JSR）：终池（terminal cisterna）
肌浆内Ca2+↑，与肌钙蛋白结合→原肌球蛋白构型改 变→解除位阻效应 →处于高势能的横桥（与ADP 及磷酸基结合）与肌动蛋 白结合，拖动肌动蛋白向M线方向扭动45° （粗、细肌 丝相对滑行）（同时ADP 及磷酸基与横桥分离）→肌 小节变短→肌肉收缩 → ATP结合到横桥头，使后者构象改变，与肌动蛋白 亲和力↓而与之解离 → ATP分解供能，使横桥（与ADP 及磷酸基结合）向 Z线回位（恢复高势能状态） →ADP与横桥头解离，myosin 再与tropomyosin的 新位点结合
肌外膜 纤维束
肌内膜
肌纤维膜
肌腹 肌束膜
肌小节：是肌肉收缩的基本功能单位。 两侧1/2明带和中间部分的暗带，
明带 暗带 H带 M线 Z线
肌小节
M线
肌球蛋白（myosin）
（2）肌管系统（sarcotubular system）:
两列肌纤蛋白的单体聚合成球状，形成细丝 的主干，每一个单体上具有一个和肌凝蛋白 结合的位点。
肌原纤维
粗肌丝: （thick filament）
细肌丝 （thin filament）
肌球蛋白（myosin）
肌动蛋白（actin）:肌纤蛋白 原肌凝蛋白（tropomyosin） 肌钙蛋白（troponin
收缩蛋白：actin and myosin 调节蛋白：tropomyosin and troponin
（优选）第四节肌肉的收缩功 能
一. 骨骼肌的收缩功能
运动神经元兴奋
神经-肌接头 骨骼肌细胞
兴奋-收缩耦联 骨骼肌收缩
（一）神经-肌接头的兴奋传递
1. 神经-肌接头（neuromuscular junction）结构
接头前膜(prejunctional membrane) :运动神经纤维末梢 （膨大，无髓鞘）
重新形成位阻，阻断myosin与actin结合 • →横桥周期停止，肌肉舒张。
（三）骨骼肌的兴奋-收缩耦联（excitation-contraction coupling）
AP 从肌膜传到T管
L-钙通道构象改变，激活JSR膜上的ryanodine受体
内来自百度文库释放后进入胞质，胞质Ca2+浓度升高
• 相关药物：
• 新斯的明、有机磷农药:抑制胆碱酯酶； • 筒箭毒碱、 α-银环蛇毒等：阻断胆碱N受体。
（二）骨骼肌的收缩活动
1. 骨骼肌的超微结构： •肌原纤维（myofibril） •肌管系统（sarcobutubular system） （1）肌原纤维的结构和分子构成：
•粗肌丝和细肌丝及其排列：
接头间隙(junctional cleft) 接头后膜 (postjunctional membrane ) :对应的肌细胞膜，
又称终板（end plate）
2. neuromuscular junction 的兴奋传递
Na+
AP达运动神经末梢前膜去极化 ↓ 前膜Ca2+通道开放, Ca2+入前膜 ↓ ACh释放(量子化释放) ↓ ACh扩散至endplate
三联管（triad）: T管+两侧终池
每一横管和来自两侧肌小节的纵管终末池， 构成了三联管结构。
肌管系统指包绕在每一条肌原纤维周围的 膜性囊管状结构，由来源和功能都不相同 的两组独立的管道系统组成。
横管系统或称T管：是由肌细胞的表面膜向 内凹入而形成，管腔通过肌膜凹入处的小 孔与细胞外液相通。
肌纤蛋白和肌凝蛋白为收缩蛋白。
原肌凝蛋白在安静是疏松的附在肌纤蛋白丝 上，覆盖了其与肌凝蛋白结合的位点。
肌钙蛋白有与Ca2+结合的作用，调节原肌凝 蛋白的变构，暴露肌纤蛋白的结合位点。
肌钙蛋白和原肌凝蛋白为调节蛋白。
（2）肌管系统（sarcotubular system）:
横管（transverse tubele）: T管（T tubule）, 肌膜内陷而成，垂直 于肌原纤维
纵管系统（L管）：肌浆网主要包绕每个肌 小节的中间部分，这是一些相互沟通的管 道，但是在接近肌小节两端的横管时管腔 出现膨大，称为终末池。它使纵管以较大 的面积和横管相靠近。
ryanodine 受体
2. 骨骼肌细胞的收缩机制：肌丝滑动原理
• 横桥头具ATP酶活性，肌肉舒张时，横桥（cross bridge）结合的ATP被分解为ADP+Pi，结合了 ADP+Pi的横桥处于高势能状态，它与细肌丝垂 直，与肌动蛋白有高亲和力，但无法结合（因结 合位点未暴露）。
ACh与R结合, K+、Na+通道开放 (化学门控)
↓
Endplate potential（电紧张扩布）
↓
终板附近肌膜上电压门控Na+通道激活
↓
AP
Ach被胆碱酯酶水解，胆碱可被回收至前膜重复利用
• 量子释放（quantal release）: • 微终板电位（miniature end-plate potential）：
去极化约0.4 mV/囊泡 • 终板电位（end-plate potential, EPP）
1）定义 : 终板膜上产生的局部去极化电位。可随 ACh 释放增加而产生等级性变化。
2）不表现“全或无”传导，只能在局部进行紧张性电扩 布
3）一次神经冲动释放ACh所引起的EPP大小超过引起肌细 胞AP所需阈值3~4倍,可刺激周围具有电压门控Na+通道的 肌膜产生AP，使神经冲动与肌细胞收缩保持1对1。
横桥周期 (cross-bridge cyclin)—— 横桥与肌动蛋白结合、摆动、复位与再结合的过程。 周期的长短决定肌肉的缩短速度。
横桥扭动的2作用： 收缩肌肉； 伸长桥臂，产生张力
• 胞浆中Ca2+浓度↑，激活肌质网膜上的钙泵 • →后者分解ATP获得能量，将胞质中的Ca2+主动
泵回肌质网内 • →胞质中Ca2+浓度降低，Ca2+与troponin解离 • →troponin与tropomyosin恢复到安静状态，
纵行肌质网（longitudinal SR, LSR）: 连接肌质网（junctional SR, JSR）：终池（terminal cisterna）
肌浆内Ca2+↑，与肌钙蛋白结合→原肌球蛋白构型改 变→解除位阻效应 →处于高势能的横桥（与ADP 及磷酸基结合）与肌动蛋 白结合，拖动肌动蛋白向M线方向扭动45° （粗、细肌 丝相对滑行）（同时ADP 及磷酸基与横桥分离）→肌 小节变短→肌肉收缩 → ATP结合到横桥头，使后者构象改变，与肌动蛋白 亲和力↓而与之解离 → ATP分解供能，使横桥（与ADP 及磷酸基结合）向 Z线回位（恢复高势能状态） →ADP与横桥头解离，myosin 再与tropomyosin的 新位点结合
肌外膜 纤维束
肌内膜
肌纤维膜
肌腹 肌束膜
肌小节：是肌肉收缩的基本功能单位。 两侧1/2明带和中间部分的暗带，
明带 暗带 H带 M线 Z线
肌小节
M线
肌球蛋白（myosin）
（2）肌管系统（sarcotubular system）:
两列肌纤蛋白的单体聚合成球状，形成细丝 的主干，每一个单体上具有一个和肌凝蛋白 结合的位点。
肌原纤维
粗肌丝: （thick filament）
细肌丝 （thin filament）
肌球蛋白（myosin）
肌动蛋白（actin）:肌纤蛋白 原肌凝蛋白（tropomyosin） 肌钙蛋白（troponin
收缩蛋白：actin and myosin 调节蛋白：tropomyosin and troponin
（优选）第四节肌肉的收缩功 能
一. 骨骼肌的收缩功能
运动神经元兴奋
神经-肌接头 骨骼肌细胞
兴奋-收缩耦联 骨骼肌收缩
（一）神经-肌接头的兴奋传递
1. 神经-肌接头（neuromuscular junction）结构
接头前膜(prejunctional membrane) :运动神经纤维末梢 （膨大，无髓鞘）
重新形成位阻，阻断myosin与actin结合 • →横桥周期停止，肌肉舒张。
（三）骨骼肌的兴奋-收缩耦联（excitation-contraction coupling）
AP 从肌膜传到T管
L-钙通道构象改变，激活JSR膜上的ryanodine受体
内来自百度文库释放后进入胞质，胞质Ca2+浓度升高
• 相关药物：
• 新斯的明、有机磷农药:抑制胆碱酯酶； • 筒箭毒碱、 α-银环蛇毒等：阻断胆碱N受体。
（二）骨骼肌的收缩活动
1. 骨骼肌的超微结构： •肌原纤维（myofibril） •肌管系统（sarcobutubular system） （1）肌原纤维的结构和分子构成：
•粗肌丝和细肌丝及其排列：
接头间隙(junctional cleft) 接头后膜 (postjunctional membrane ) :对应的肌细胞膜，
又称终板（end plate）
2. neuromuscular junction 的兴奋传递
Na+
AP达运动神经末梢前膜去极化 ↓ 前膜Ca2+通道开放, Ca2+入前膜 ↓ ACh释放(量子化释放) ↓ ACh扩散至endplate
三联管（triad）: T管+两侧终池
每一横管和来自两侧肌小节的纵管终末池， 构成了三联管结构。
肌管系统指包绕在每一条肌原纤维周围的 膜性囊管状结构，由来源和功能都不相同 的两组独立的管道系统组成。
横管系统或称T管：是由肌细胞的表面膜向 内凹入而形成，管腔通过肌膜凹入处的小 孔与细胞外液相通。
肌纤蛋白和肌凝蛋白为收缩蛋白。
原肌凝蛋白在安静是疏松的附在肌纤蛋白丝 上，覆盖了其与肌凝蛋白结合的位点。
肌钙蛋白有与Ca2+结合的作用，调节原肌凝 蛋白的变构，暴露肌纤蛋白的结合位点。
肌钙蛋白和原肌凝蛋白为调节蛋白。
（2）肌管系统（sarcotubular system）:
横管（transverse tubele）: T管（T tubule）, 肌膜内陷而成，垂直 于肌原纤维
纵管系统（L管）：肌浆网主要包绕每个肌 小节的中间部分，这是一些相互沟通的管 道，但是在接近肌小节两端的横管时管腔 出现膨大，称为终末池。它使纵管以较大 的面积和横管相靠近。
ryanodine 受体
2. 骨骼肌细胞的收缩机制：肌丝滑动原理
• 横桥头具ATP酶活性，肌肉舒张时，横桥（cross bridge）结合的ATP被分解为ADP+Pi，结合了 ADP+Pi的横桥处于高势能状态，它与细肌丝垂 直，与肌动蛋白有高亲和力，但无法结合（因结 合位点未暴露）。
ACh与R结合, K+、Na+通道开放 (化学门控)
↓
Endplate potential（电紧张扩布）
↓
终板附近肌膜上电压门控Na+通道激活
↓
AP
Ach被胆碱酯酶水解，胆碱可被回收至前膜重复利用
• 量子释放（quantal release）: • 微终板电位（miniature end-plate potential）：
去极化约0.4 mV/囊泡 • 终板电位（end-plate potential, EPP）
1）定义 : 终板膜上产生的局部去极化电位。可随 ACh 释放增加而产生等级性变化。
2）不表现“全或无”传导，只能在局部进行紧张性电扩 布
3）一次神经冲动释放ACh所引起的EPP大小超过引起肌细 胞AP所需阈值3~4倍,可刺激周围具有电压门控Na+通道的 肌膜产生AP，使神经冲动与肌细胞收缩保持1对1。
横桥周期 (cross-bridge cyclin)—— 横桥与肌动蛋白结合、摆动、复位与再结合的过程。 周期的长短决定肌肉的缩短速度。
横桥扭动的2作用： 收缩肌肉； 伸长桥臂，产生张力
• 胞浆中Ca2+浓度↑，激活肌质网膜上的钙泵 • →后者分解ATP获得能量，将胞质中的Ca2+主动
泵回肌质网内 • →胞质中Ca2+浓度降低，Ca2+与troponin解离 • →troponin与tropomyosin恢复到安静状态，