细胞基本功能第二部分.ppt

第四节第四节 肌细胞的收缩功能肌细胞的收缩功能 一、骨骼肌细胞的结构及收缩功能一、骨骼肌细胞的结构及收缩功能 （一）神经（一）神经-肌肉接头的构成及兴奋传递肌肉接头的构成及兴奋传递 1、神经-肌接头的结构 *APAP到达神经轴突末梢到达神经轴突末梢,细胞外细胞外CaCa2 2+进入轴突末梢进入轴突末梢 囊泡与接头前膜融合并破囊泡与接头前膜融合并破裂，释放裂，释放AChACh AChACh进入接头间隙与接头进入接头间隙与接头后膜上的后膜上的N N2 2型型AChACh受体结合受体结合 Na+Na+内流内流（为主为主）终终板板 电位电位 邻旁肌细胞膜静息跨膜电邻旁肌细胞膜静息跨膜电位降至阈电位水平位降至阈电位水平 爆发爆发APAP触发肌肉收缩触发肌肉收缩 2 2、过程、过程 注意 （1）传递兴奋的化学物质：ACh 属于化学传递 （2）终板电位（Na+内流为主）属于局部兴奋 （3）由胆碱脂酶水解ACh 3 3、神经、神经-肌接头兴奋传递的特征肌接头兴奋传递的特征 （1）单向传递）单向传递 （2）时间延搁）时间延搁 （3）保持一对一的传递关系）保持一对一的传递关系 （4）易受环境因素和药物的影响）易受环境因素和药物的影响 4、影响神经肌肉接头兴奋、影响神经肌肉接头兴奋 传递的因素传递的因素 见第32页，表22。神经元突触分类与微细结构（见第229-232页）主要可分为三类：主要可分为三类：突触的组成突触的组成 突触前膜突触前膜 突触后膜突触后膜 突触间隙突触间隙 神经前神经元神经前神经元的兴奋传到轴的兴奋传到轴突末梢突末梢 突触前膜突触前膜去极化去极化 Ca2+内流触发内流触发突触前膜释放突触前膜释放神经递质神经递质 递质经过突递质经过突触间隙扩散触间隙扩散并作用于突并作用于突触后膜受体触后膜受体 产生突触产生突触 后电位后电位 (局部兴奋局部兴奋或超极化或超极化)突触后膜突触后膜对一些离对一些离子通透性子通透性发生变化发生变化 突触传递过程：突触传递过程：突触传递过程中突触后膜的电突触传递过程中突触后膜的电活动变化活动变化 兴奋性突触后电位兴奋性突触后电位 与抑制与抑制性突触后电位的比较性突触后电位的比较 兴奋性突触后电位 抑制性突触后电位 突触前N元 兴奋性N元 抑制性N元 释 放 兴奋性递质 抑制性递质 突触后膜 离子流动 Na+内流内流为主为主 Cl-内流内流为主为主 Ca2+内流 K+外流 电变化 局部去极化 超极化 突触后N元 易产生AP 难以产生AP （兴奋）（抑制）（二）二）骨骼肌的结构骨骼肌的结构 1 1、肌原纤维、肌原纤维 2、肌丝的分子组成、肌丝的分子组成（1）粗肌丝粗肌丝:由肌凝蛋白分子组成由肌凝蛋白分子组成 横桥的特性：横桥的特性：具有酶的作用，可分解具有酶的作用，可分解ATP的放出能量。的放出能量。在一定条件下能与肌动蛋白呈在一定条件下能与肌动蛋白呈可逆性结合可逆性结合 （2）细肌丝）细肌丝:肌动蛋白：有与横桥的结合点肌动蛋白：有与横桥的结合点 原肌凝蛋白：安静时掩盖肌动蛋原肌凝蛋白：安静时掩盖肌动蛋白上的横桥结合点白上的横桥结合点 肌钙蛋白：与肌钙蛋白：与Ca2+有很强的亲和有很强的亲和性的结合位点性的结合位点 （三）骨骼肌细胞收缩的分子机制 1、肌丝滑行理论 2、肌肉收缩的分子机制 肌细胞收缩、舒张及三联体结构示意图 按任意键 飞入横桥摆动动画 肌节缩短肌节缩短=肌细胞收缩肌细胞收缩 牵拉细肌丝朝肌节中央滑行牵拉细肌丝朝肌节中央滑行 横桥摆动横桥摆动 横桥与结合位点合，横桥与结合位点合，分解分解ATPATP释放能量释放能量 原肌球蛋白位移，原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点暴露细肌丝上的结合位点 CaCa2 2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型肌钙蛋白的构型 终池膜上的钙通道开放终池膜上的钙通道开放 终池内的终池内的CaCa2 2+进入肌浆进入肌浆 肌丝滑行肌丝滑行 *3、骨骼肌的兴奋收缩耦联 指把肌纤维动作电位（兴奋）和肌纤维收缩连接起来的中介过程 主要步骤：1.1.兴奋兴奋-收缩耦联收缩耦联 三个主要步骤三个主要步骤：肌膜电兴奋的传导肌膜电兴奋的传导 三联管处的信息传递三联管处的信息传递 肌浆网（纵管系统）中肌浆网（纵管系统）中CaCa2 2+的释放的释放 CaCa2+2+是兴奋是兴奋-收缩耦联的耦联物收缩耦联的耦联物 总 结 1.横桥和肌纤蛋白的结合是肌丝滑行的必要条件 2.三联体是兴奋收缩耦联的结构基础 3.耦联的因子是Ca2+4.Ca2+是触发和终止肌肉收缩的关键 二、骨骼二、骨骼肌收缩的力学分析肌收缩的力学分析 （一一）骨骼肌收缩的形式：骨骼肌收缩的形式：、根据肌肉的长度或张力改变，分为：(1)等张收缩 张力不变，长度缩短。(2)等长收缩 张力改变，长度不变。2 2、根据剌激形式不同：骨骼肌收缩的形式根据剌激形式不同：骨骼肌收缩的形式 （二）影响骨骼肌收缩的因素（二）影响骨骼肌收缩的因素 1、前负荷(preload)主要影响肌肉的初长 是指肌肉收缩前已存在的负荷。最适前负荷 最适初长 产生张力最高，所作功最大，收缩效果最好。2、后负荷(afterload)是指肌肉收缩时承受的负荷。主要影响肌肉缩短速度、缩短程度。与肌肉缩短的速度呈反变。3、肌收缩能力 （三）骨骼肌疾病（三）骨骼肌疾病 1、肌肉痉挛、肌肉痉挛 2、低钙抽搐、低钙抽搐 3、肌营养不良、肌营养不良 4、重症无力、重症无力