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运动生理学 黄淮学院生理教研室 第一章骨骼肌收缩的机制与能量供应 一、肌纤维的超微结构与化学组成 骨骼肌超微结构示意图 肌原纤维的结构示意图 二、肌丝滑行理论 肌丝的分子组成 粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图 粗 / 细肌丝的相互位置 Ca++通过和肌钙蛋白结合，诱发横桥和肌动蛋白之间的相互作用图 1、肌丝滑行学说 Muscle Contraction 课 堂 练 习 1.组成肌肉的基本单位是 ( ) 。 A.肌腹 B.最小肌肉群 C. 肌纤维 D. 肌腱 2.肌原纤维中粗丝是由( )组成。 A.肌纤蛋白 B.肌凝蛋白 C.原宁蛋白 D.原肌凝蛋白 3.肌原纤维中细肌丝主要由（ ）组成 。 A.肌动蛋白 B.原肌球蛋白 C.肌钙蛋白 D.原宁蛋白 4.肌肉由兴奋过程转为收缩过程称为( )。 A.兴奋过程 B.收缩过程 C.兴奋—收缩耦联过程 D. 传导过程 5.兴奋—收缩耦联过程的连接因子是 ( ) 。 A. Ca++ B. Na+ C. K+ D. Fe2+ 6. 肌肉收缩时的能量直接来源于 ( )。 A. ADP B. AMP C. ATP D. GTP 思考题： 试述骨骼肌肌纤维的收缩原理。    * 教师：李慧阁 2008级体育系运动生理学课程 肌纤维的超微结构与化学组成 肌丝滑行理论 骨骼肌工作时的机械－化学偶联机制 骨骼肌是人体运动过程中的动力。 肌细胞是肌肉的基本结构和功能单位。 每个肌细胞含有数百至数千条与肌纤维长轴平行排列的肌原纤维。直径约1～2微米，纵贯肌细胞全长。 肌小节：两条Z线之间的结构。肌纤维最基本的机构和功能单位。 肌原纤维 肌细胞 骨骼肌 肌束 肌纤维的电镜观察 粗肌丝与细肌丝结构示意图 粗肌丝: 肌凝蛋白（myosin) 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酶活性。 细肌丝: 肌动蛋（actin) 原肌凝蛋白(tropomyosin) 肌钙蛋白(troponin） 横桥的活化过程 肌节缩短=肌细胞收缩 牵拉细肌丝朝肌节中央滑行 横桥摆动 横桥与结合位点结合 分解ATP释放能量 原肌球蛋白位移， 暴露细肌丝上的结合位点 Ca2+与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型改变 终池膜上的钙通道开放 终池内的Ca2+进入肌浆 2.肌丝滑行学说机理 3.兴奋-收缩耦联—— 三个主要步骤： ①兴奋通过横小管系统传导到肌细胞内部  ②三联管处的信息传递 ③肌浆网（纵管系统）中Ca2+的释放 ∴Ca2+是兴奋-收缩耦联的耦联物 兴奋-收缩耦联后 肌膜电位复极化 终池膜对Ca2+通透性↓ 肌浆网膜Ca2+泵激活 肌浆网膜[Ca2+]↓ Ca2+与肌钙蛋白解离 原肌凝蛋白复盖的 横桥结合位点 骨骼肌舒张 4.骨骼肌舒张机制 Cross-bridge hypothesis of muscle contraction: Sliding of thin and thick filaments is caused by the cross-bridges that extend from the myosin filament, attach to actin, toward pull the thin filaments the center of the sarcomere and detach. This cyclic interaction is coupled with the hydrolysis of ATP. Sliding Filament Theory for Muscle Contraction （ mitochondrial） ATP (Crossbridge)? ADP + Pi + Energy Coupling of chemical reactions with vectorial motion. 运动神经冲动传至末梢 ↓ 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 ↓ 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 ↓ 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 ↓ 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