第三讲 细胞的生物电现象2013.ppt

* 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * （二）骨骼肌的收缩机制 1. 兴奋-收缩耦联  2.骨骼肌收缩的机制 * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * 1. 兴奋-收缩耦联 在以膜的电变化为特征的兴奋过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过程之间，存在着某种中介性过程把二者联系起来，这一过程称为兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling)。 * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * 兴奋-收缩耦联至少包括三个主要步骤： （1）电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处； （2）三联管结构处的信息传递； （3）肌浆网(即纵管系统)中的 Ca2+ 释放入胞浆以及Ca2+ 由胞浆向肌浆网的再聚积。 心 肌 骨骼肌 横纹肌细胞有两套独立的肌管系统 * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * 三联管结构处的信息传递 * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * 2 骨骼肌的收缩的机制 肌膜AP 横管 三联管 终池释放钙 肌浆钙 肌钙蛋白+钙 变构 原肌凝蛋白变构 横桥+肌纤蛋白 分解ATP 横桥运动 细肌丝滑向M线 肌小节缩短（收缩） 在每一个肌小节内发生了细肌丝向粗肌丝之间的滑行，亦即由Z线发出的细肌丝在某种力量的作用下主动向暗带中央移动, 结果各相邻的Z线都互相靠近，肌小节长度变短, 造成整个肌原纤维、肌细胞乃至整条肌肉长度的缩短。 * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * 收缩：肌膜AP经横管传至三联管，终池释放钙， 致肌浆钙增多，肌钙蛋白与钙结合而变构，原肌凝蛋白变构、解抑，横桥与肌纤蛋白结合并分解ATP，横桥内扭、解离、复位、再结合而不断循环将细肌丝拖向M线，肌小节缩短 舒张：钙泵将钙泵入终池，肌浆钙减少，肌钙蛋白脱下钙而变构，原肌凝蛋白变构并重建阻抑，细肌丝滑回原位。 Summary：骨骼肌的收缩和舒张 * 项老师，C图我认为有错误，因为如果这里有刺激的话应该反应更大才对，我认为C图应该是在表达电紧张扩步的意思，就是距离刺激位点1mm之后，由于电紧张而是反应变小了 * * * * * * 刺激的极性法则： 使用直流电刺激可兴奋细胞，之所以能使细胞产生兴奋，从根本上讲是电刺激改变了细胞原来膜内外之间的电位差。细胞的静息膜电位为外正内负，如果刺激使膜电位差值减小(去极化)．细胞则兴奋；如果使膜电位差值增大(超极化)，细胞则兴奋性降低(抑制)。 细胞膜外使用直流电刺激细胞，通电时兴奋只发生在负极，正极的兴奋性下降；在持续通电期间不形成刺激；断电时产生反向电流，兴奋只发生在正极。 中山大学生命科学学院-项辉-2013 2、局部电位及其特性 局部电位(Local potential) ：细胞受刺激时膜电位的轻微去极化。 1 . 随阈下刺激增大而增大 2 . 电紧张性扩布 3 . 总和现象 * * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * * 局部电位与AP的区别 局部电位 动作电位 阈下刺激引起 阈(上)刺激引起 钠通道少量开放 钠通道大量开放 反应等级性 “全或无” 有总和效应 无 衰减性传播 非衰减性传播 * * (三)动作电位的传导 * * 传导是指兴奋在同一细胞上传播的过程。亦称动作电位的扩布。 兴奋在同一细胞上的传导机制 (Action potential conduction) 局部电流：已兴奋处和未兴奋处因电位差而引起的电荷移动。 * * 兴奋在同一细胞上的传导机制是兴奋部位和安静部位之间的局部电流构成对安静部位的有效刺激。这一机制是可兴奋细胞(包括骨骼肌、心肌和神经细胞的无髓神经纤维等)兴奋传导的共同原理。 中山大学生命科学学院-项辉-2013 局部电流学说 兴奋点膜外为负电位，膜内为正电位，而其邻近的非兴奋区恰与此相反，于是两区域间产生局部电流并使其界面处依此发生除极而产生动作电位的传播（扩布）。 * * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 局部电流符合电紧张性扩布的特征 * * * * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * * 中山大学生命科学学院-项辉-2013 * * 问题1： 为什么A