骨骼肌收缩机理

肌肉的兴奋与收缩
知识结构:
1.骨骼肌的显微结构
2.骨骼肌收缩的原理——滑行学说 3.肌肉的等长收缩和等张收缩
一、概 述
1、肌肉的来自百度文库理功能： 运动、交换、平衡、产热
平滑肌
2、肌肉的功能分类
心 肌 骨骼肌
骨骼肌(肌纤维)的结构
肌纤维
（肌细胞）
肌肉 肌小节
骨骼肌的微细结构
肌原纤维与肌小节
骨骼肌 肌纤维（肌细胞） 肌原纤维 肌小节 (sarcomere) 肌原纤维+其它细胞质 肌小节(粗肌丝+细肌丝)； 1/2明带+暗带+1/2明带； 明带(I带) 、暗带(A带)
思考题
1.试述骨骼肌的收缩机理。
2.简述骨骼肌兴奋—收缩耦联。
1.试述骨骼肌的收缩机理 粗细肌丝的结合 粗细肌丝的滑动 粗细肌丝的解离 2.简述骨骼肌兴奋—收缩耦联过程 兴奋在细胞内的传递 Ca2+的释放 Ca2+的储存和再聚集 粗细肌丝的结合 粗细肌丝的滑动 粗细肌丝的解离
肌 肉
（2）强直收缩——
指在一定频率的连续刺激下，肌肉收缩不 断地总和，使肌肉处于持续的缩短状态，称为 强直收缩。（临界融合频率）
在刺激频率较低时，描记的收缩曲线呈锯齿状态。这样 的收缩称为不完全强直收缩。 当刺激频率升高时，可描记出平滑的收缩曲线，这样 的收缩称为完全强直收缩。 引起完全强直收缩所需的最低刺激频率称临界融合频率。
暗带
1/2明带
2.2 肌丝滑行学说
基本内容： 肌肉收缩时没有肌丝或某些物质分子结构的 缩短，而只是发生了细肌丝在粗肌丝之间的滑行，
也就是说由 Z线发出的细肌丝向暗带中央移动，结
果相邻的各 Z线相互靠近，肌小节长度变短，表现
为整个肌纤维和肌肉的收缩。
由于肌肉收缩时，只是
细肌丝在粗肌丝之间滑行，
而粗肌丝的长度不变，所以 暗带（ A 带）的宽度不变， 细肌丝的长度虽然也没变， 但明带（I带）变窄。
同时， H 区变窄，甚至消失。
2.3 肌丝滑行学说的分子机理
在横桥的一次摆动中， 肌球蛋白将水解ATP所释 放的化学能转变为肌动蛋 白的机械能。上述横桥与 ATP结合，摆动、复位、 再结合的过程，称为横桥 周期。
2.4 Ca2+在肌丝滑行中的作用
肌钙蛋白是脊椎动物横纹肌肌丝中仅有的能 与Ca2+结合的蛋白质。 当肌浆中Ca2+浓度低于0.5×10-7mol时，肌 肉不能收缩。
1、等张收缩与等长收缩 2、肌肉的单收缩 3、收缩总和与强直收缩
肌 肉
（1）等张收缩—
如果让肌肉一端 游离，一端固定， 使肌肉收缩时，只 有长度的变化而无 张力的变化的收缩。
肌 肉
（2）等长收缩——
在实验条件下， 固定肌肉两端，使肌 肉收缩时，不容许发 生长度的变化，而只 表现为张力的变化的 收缩。 整体内的肌肉是两种形式不同程度的复合。
肌 肉
肌 肉
粗肌丝
由肌球蛋白组成。 大约200-300个肌球蛋 白聚合而成一条粗丝。 肌球蛋白的外形为 一根主干，头部有两个 圆球，似“豆芽形”。
肌球蛋白 myosin
杆状部（rod portion） 球状部（heads）
组成粗肌丝的肌球蛋白杆状部分与纤维长轴平行排列， 形成主干，而头部膨大部暴露在外，形成横桥。横桥上含有 ATP酶，在肌肉收缩时能与肌动蛋白结合。
细肌丝
长链状的螺旋结构。 静息时，阻碍肌动蛋 白与肌球蛋白横桥的 结合。
覆于原肌球蛋白 上的球形蛋白质 （C、T和I亚基） 球形大分子物质。 在肌浆中无数肌动 蛋白聚合呈串球状 双螺旋结构。
肌动蛋白与肌球蛋白为收缩蛋白；原肌球蛋白 与肌钙蛋白为调节蛋白。※
明带
暗带
明带
肌原纤维
肌小节：
1/2明带
肌 肉
3、兴奋—收缩耦联：※ 把从骨骼肌接受神经 冲动、肌膜发生兴奋，与 肌原纤维中的肌丝活动联 系起来的中介过程，叫兴 奋-收缩耦联
思考题
目前一般认为肌肉收缩是由于
D
A
B
骨骼肌粗肌丝长度变短
骨骼肌细肌丝长度缩短
C
D E
粗肌丝向细肌丝之间滑行
细肌丝向粗肌丝之间滑行 粗、细肌丝长度均缩短
肌 肉
骨骼肌收缩的形式：
一般的躯体运动都不是单纯的等张收缩或等 长收缩，而是两种收缩不同程度的复合。
肌 肉
单收缩
在实验条件下，肌肉受到一次刺激所引起的 一次收缩称为单收缩。
肌 肉
（1）收缩总和—— 在实验条件下， 肌肉受到一连串刺激， 若后一刺激落在前一 刺激所引起的收缩的 舒张期内，则肌肉不 再舒张，而出现一个 比前一次收缩幅度更 高的收缩称为收缩的 总和。