骨骼肌、心肌、平滑肌的比较--PPT.ppt

* * * 骨骼肌、平滑肌、心肌的比较生理 制作者：章波 三种肌肉细胞的结构基础 骨骼肌： 受运动神经控制，为随意肌；其肌纤维呈明暗相间的带，为横纹肌。 骨骼肌由大量成束的肌纤维组成，每条肌纤维就是一个肌细胞，其两端与肌腱融合，肌纤维呈长圆柱形，直径10-100μm，是多核细胞，其最主要的形态结构特征是含有大量的肌原纤维。 肌原纤维，在光学显微镜下观察：1）明带（I带）和暗带（A带）； 2）H带，M线，Z线； 3）肌节 肌肉细胞（肌纤维）的结构 肌原纤维： 粗肌丝 由许多杆状的肌球蛋白分子平行排列聚集而成。肌球蛋白分子呈长杆状而一端球形膨大，其杆部均朝向粗肌丝中端，头部则朝向粗肌丝的两端并露于表面，称为横桥。横桥是一种ATP酶，可结合和分解ATP产生能量，使横桥发生屈伸运动。 细肌丝： 肌动蛋白；球状单体连成串珠状纤维双股螺旋链，上有与肌球蛋白头部相结合的位点。 原肌球蛋白：短的双股螺旋多肽链首尾相连而成，嵌于肌动蛋白链沟内。 肌钙蛋白：球形，附于原肌球蛋白分子上，由3个亚单位组成的复合体，可与Ca2+ 相结合。 平滑肌的结构 １.呈长梭形，直径不等，无分支。 ２.单核，椭圆形或杆状，居中。 ３.无横纹,非随意肌。 超微结构： 细胞骨架：发达，密斑、密体和中间丝构成； 肌丝单位：收缩单位粗、细肌丝，聚集形成，但细肌丝中无肌钙蛋白； 肌浆网：较少； 细胞器位核两侧； 平滑肌纤维之间可借助缝隙连接传递信息。 心肌细胞的结构： 短柱状，有分支； 核1--2个，卵圆形，居中； 以闰盘相互连接成网； 有肌原纤维，较少，且粗细不等，分界不清。 有周期性横纹（不如骨骼肌明显）； 心肌纤维的超微结构 心肌纤维的超微结构与骨骼肌相近似，但有以下特点 ①肌原纤维较少且大小不规则 ②横小管较粗 ③肌质网较稀疏，纵小管不甚发达，终池扁小，往往横小管只与一侧终池相贴，形成二连体。 ④心肌细胞两端相互连接处形成闰盘，闰盘位于Z线水平，为缝隙连接、桥粒和中间连接。 三种类型肌肉的比较： 平滑肌 骨骼肌 心肌 类型 非横纹肌 横纹肌 横纹肌 神经支配 受自主神经控制（非随意肌） 受躯体运动神经控制（随意肌） 受自主神经控制（非随意肌） 肌细胞形态 梭形，无分支，单核 长柱形，无分支，多核 短柱形，有分支，核1-2个 肌丝 有粗、细肌丝，但细肌丝中无肌钙蛋白；无肌原纤维 有粗、细肌丝；有肌原纤维 有粗、细肌丝；有肌原纤维（较少） 横管系统 细胞膜内陷只形成小凹，未形成横小管 细胞膜内陷在细胞内部形成横小管 存在横小管，且较粗大 纵小管系统 肌质网不发达，只形成小管状结构 肌质网密布，纵小管发达 肌质网洗漱，纵小管不甚发达 三种类型肌肉的收缩机制 骨骼肌收缩机理：（肌丝滑行学说） 神经兴奋→肌膜→横小管→终池→肌浆网钙通道开放→肌浆钙浓度升高→肌钙蛋白与钙结合后发生构型改变而位移→肌动蛋白位点暴露→肌球蛋白头与位点结合，激活ATP酶释放能量→肌球蛋白屈曲转动将肌动蛋白拉向M线→细肌丝滑入A带使I带变窄→肌节缩短。 肌节缩短=肌细胞收缩 横桥摆动 横桥与结合位点结合，分解ATP释放能量 Ca2+与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型 终池膜上的钙通道开放 终池内的Ca2+进入肌浆 肌丝滑行的过程 原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点 结合 摆动 解离 横桥周期： 心肌收缩机理： 与骨骼肌的收缩机制类似，只是前期有个钙诱导钙释放(calcium-induced calcium release，CICR)过程——兴奋传至心肌后，细胞外Ca2＋通过肌膜和横管膜上的L型钙通道流入胞浆，触发细胞内肌浆网终池大量释放贮存的Ca2＋，从而胞浆内Ca2＋浓度升高100倍而引起收缩。这种由少量的Ca2＋引起细胞内钙库释放大量Ca2＋的机制被称作CICR 平滑肌收缩机理： 平滑肌内的粗细肌丝也构成类似横纹肌肌节的结构，并通过相互滑行来实现肌肉收缩。但与横纹肌有点不同：细肌丝中也没有肌钙蛋白；其Ca2+的来源与骨骼肌不同，对细胞外Ca2+浓度的依赖性大。平滑肌细胞受刺激时，细胞外Ca2+进入膜内，通过G蛋白产生第二信使，引起Ca2+库中Ca2+的释放。 4个Ca2+与胞质中的钙调蛋白结合形成复合体 钙调蛋白复合体与胞质中的肌球蛋白轻链激酶（MLCK）结合（激活） 激活的MLCK使用ATP将位于肌球蛋白球头的轻链磷酸化 4个Ca2+与胞质中的钙调蛋白结合形成复合体 磷酸化的横桥被激活，与肌动蛋白结合 横桥分解ATP释放能量 横桥摆动 三种肌肉收缩机制的比较： 心肌与骨骼肌收缩机制类似，只是Ca2+的来源有差异，心肌中Ca2+既来自肌质网又有部分来自胞外 平滑肌与骨骼肌收缩机制的不同主要在于引起桥头与肌动蛋白结合的机理不同——平滑肌中是Ca2+引起桥头磷酸化