5.骨骼肌、心肌、平滑肌细胞生理.ppt

* * ? 第五章 骨骼肌、心肌、平滑肌 细胞生理 菏泽学院生命科学系 楚德昌 一、骨骼肌细胞的微细结构 二、骨骼肌的收缩机制 三、兴奋-收缩耦联 四、肌肉收缩力学分析 第一节 骨骼肌生理 第五章 骨骼肌、心肌、平滑肌细胞生理 一、骨骼肌细胞的微细结构 第一节 骨骼肌生理 （一）肌原纤维 肌原纤维 粗肌丝:中部固定于M线。横桥。 细肌丝:一端固定在Z线 第一节 骨骼肌生理 一、骨骼肌的微细结构 1.粗肌丝 ◆分杆部与横桥。 ◆杆部束状排列，形成粗肌丝的主干。 ◆横桥伸出粗肌丝表面6nm，规律分布。 第一节 骨骼肌生理 一、骨骼肌的微细结构 横桥的作用: 1.可与肌纤蛋白可逆结合。可向M线方向扭动，拉细肌丝向暗带中央滑行。 2.具有ATP酶的作用。在横桥与（细肌丝）肌纤蛋白结合时被激活。 第一节 骨骼肌生理 一、骨骼肌的微细结构 肌纤蛋白 单体呈球形，聚合成双螺旋结构，是 细肌丝的主干，有横桥结合位点 原肌凝蛋白 阻碍横桥与肌纤蛋白的结合。 肌钙蛋白 在Ca2+存在下，解除原肌凝蛋白作用。 2.细肌丝 细肌丝 第一节 骨骼肌生理 一、骨骼肌的微细结构 1.横小管:肌膜向细胞内部凹陷形成的管状结构, 互相吻合成网。 （二）肌管系统 第一节 骨骼肌生理 一、骨骼肌的微细结构 2.纵小管（肌质网）:滑面内质网特化形成相互吻合成网,在横小管处吻合膨大成囊—终池,内贮Ca2+。 ↓ 第一节 骨骼肌生理 二、骨骼肌的收缩机制 Ca2+浓度升高 Ca2+肌钙蛋白结合 肌钙蛋白构象变化 原肌凝蛋白构象变化 横桥与肌纤蛋白结合 横桥分解ATP 向M线方向摆动 粗细肌丝相对滑行 Ca2+浓度降低 横桥与肌纤蛋白解离 粗细肌丝回位 ↓ ↓ ↓ 二、骨骼肌的收缩机制 三、兴奋-收缩耦联 肌细胞兴奋-------------------------肌细胞收缩 中介过程 第一节 骨骼肌生理 三、兴奋收缩耦联 概念：肌肉兴奋过程引起收缩过程的中介过程。 2．三联管处的信息传递： 横小管冲动→横小管处二氢吡啶受体（KHPR，又称电压依赖性Ca2+通道，或L- Ca2+通道）变构 →终池膜Ca2+释放通道(又名ryanodine受体，RyR）开放。 3．肌浆网（纵管系统）对Ca2+的释放和再聚积： Ca2+从终池由钙释放通道（RyR）释放入肌浆中→ 肌肉收缩 → Ca2+泵（Ca2+－Mg2+依赖式ATP酶）回收Ca2+再贮存终池→肌肉舒张。 兴奋-收缩耦联的基本步骤 1．肌细胞膜的电兴奋通过横管系统传向肌细胞深部 第一节 骨骼肌生理 三、兴奋收缩耦联 四、骨骼肌收缩力学分析（Analysis of Mechanics on muscle contraction） （一）骨骼肌的收缩形式 1.等长收缩（isometric contraction) 2.等张收缩（ isotonic contraction） 第一节 骨骼肌生理 四、骨骼肌收缩力学分析 前负荷: 是肌肉收缩之前就加在肌肉上的负荷或阻力。 初长度：肌肉收缩之前的长度（由前负荷大小决定） （二）前负荷对肌收缩的影响 第一节 骨骼肌生理 四、骨骼肌收缩力学分析 最适初长度：能使肌肉收缩产生最佳收缩效果的初长度。约2.2?m。最适初长度时粗肌丝的横桥与细肌丝的结合点最多。 第一节 骨骼肌生理 四、骨骼肌收缩力学分析 （三）肌肉的收缩的总和现象 单收缩：肌肉受到一次短暂刺激产生的一次机械收缩。 单收缩可分为收缩期与舒张期两个时相。 第一节 骨骼肌生理 四、骨骼肌收缩力学分析 不完全强直收缩：后一次收缩的收缩期与前一次收缩的舒张期融合。 完全强直收缩：后一次收缩的收缩期与前一次收缩的收缩期融合。 复合收缩：刺激频率增加到一定程度后，可使后一个刺激的收缩波与前一个刺激的收缩波发生融合。 第一节 骨骼肌生理 四、骨骼肌收缩力学分析 *五、骨骼肌的分类 根据骨骼肌粗肌丝横桥分解ATP速度和ATP的来源不同分为两种： ①慢肌 肌纤维分解ATP很慢，收缩速度慢。肌纤维特点是肌红蛋白和线粒体丰富，主要靠有氧氧化（糖或甘油三酯的氧化）为肌肉收缩提供能量，故又称红肌。 慢肌（红肌）纤维的功能：维持姿势 ②快肌 肌纤维分解ATP很快（是慢肌的4倍）收缩速度快。肌纤维特点是无肌红蛋白，主要靠糖酵解为肌肉收缩提供能量，故又称白肌 快肌（白肌）纤维的功能：精细动作 第一节 骨骼肌生理 五、骨骼肌分类 第二节 平滑肌生理 主要内容 ◆平滑肌纤维的结构特征 ◆平滑肌纤维的活动特征与分类 第二节 平滑肌生理 平滑肌的分布：内脏管、囊器官的壁与脉管系器官壁 ①肌纤维长梭形，单核，多以斜面相贴成束存在，肌纤维间常有缝管连接。 ②肌