第二章细胞的基本功能4.ppt

第四节 肌细胞的收缩功能 第四节 肌细胞的收缩功能 1、肌丝的分子组成 粗肌丝 细肌丝 肌凝蛋白（肌球蛋白） ① 肌动蛋白（肌纤蛋白） 收缩蛋白 调节蛋白 ③ 肌钙蛋白（原宁蛋白） ② 原肌凝蛋白 （1）粗肌丝： 肌球蛋白 肌凝蛋白 第四节 肌细胞的收缩功能 第四节 肌细胞的收缩功能 横桥： ①在一定条件下，可 以和细肌丝上的肌 动蛋白分子呈可逆 性的结合； ②具有ATP酶的作用， 可以分解ATP而获得 能量，供横桥摆 动。 第四节 肌细胞的收缩功能 （2）细肌丝： 肌动蛋白 （肌纤蛋白） 原肌球蛋白 （原肌凝蛋白） 肌钙蛋白 （原宁蛋白） 第四节 肌细胞的收缩功能 第四节 肌细胞的收缩功能 ①〔Ca2+〕i ↑ ≥10-5 mol/L →肌钙蛋白与Ca2+结合 ②肌钙蛋白变构 原肌凝蛋白变构、移位 → 暴露肌动蛋白上横桥的结合位点 → 横桥与之结合 ③横桥ATP酶激活 → ATP供能 →横桥循环、肌小节缩短 ④〔Ca2+〕i ↓ →肌钙蛋白与Ca2+分离 →横桥与肌动蛋白分离 → 细肌丝弹性回位 肌小节恢复初长 →原肌凝蛋白复位 2、收缩的过程 第四节 肌细胞的收缩功能 2、收缩的过程 第四节 肌细胞的收缩功能 2、收缩的过程 第四节 肌细胞的收缩功能 第四节 肌细胞的收缩功能 （1）在一定条件下，可与细肌丝上肌动蛋白的结合 位点呈可逆性结合，并向M线方向摆动，完成 横桥周期（结合、摆动、分离、复位，……） 拉动细肌丝向M线方向滑行； （2）横桥具有ATP酶的作用，可以分解ATP获得能量， 作为横桥摆动和作功的能量来源。 横桥的特性 第四节 肌细胞的收缩功能 肌丝滑行几点说明: 1、横桥摆动使细肌丝向M线方向滑行时，由于肌肉 的负荷而受阻，因而产生张力。 2、肌肉中横桥的摆动是非同步的，从而肌肉产生 恒定的张力和连续的缩短。 3、参与摆动的横桥数目及摆动速率，是决定肌肉 缩短程度、速度和肌张力的关键因素。 1.概念：将电兴奋和机械收缩联系起来的 中介机制，称为兴奋-收缩耦联 (excitation-contraction coupling)。 2.结构基础：肌管系统， 关键部位为三联管结构。 （四）骨骼肌的兴奋 — 收缩耦联 第四节 肌细胞的收缩功能 第四节 肌细胞的收缩功能 肌膜上的AP经横管传向肌细胞深处 三联管结构处的信息传递 肌质网对Ca2+的释放和再聚集 主要步骤 Ca2+ （耦联因子） 结构基础： 肌管系统（特别是三联管） 关键物质： 第四节 肌细胞的收缩功能 肌膜AP 沿肌膜、T管膜传播 激活L型钙通道 激活JSR钙释放通道RYR Ca2+进入胞质 1 2 3 4 胞质中〔Ca2+ 〕升高100倍 肌钙蛋白与Ca2+结合，肌肉收缩 激活LSR膜上的Ca2+泵 Ca2+回收入肌质网 肌浆中〔Ca2+ 〕降低 肌肉舒张 基本过程 激活的L型钙通道 第四节 肌细胞的收缩功能 横纹肌的兴奋-收缩耦联 4.注意： ①骨骼肌和心肌SR释放Ca2+ 的机制不同；②L型钙通道在心肌和骨骼肌的作用不同； 钙触发钙释放； ③骨骼肌和心肌肌质网膜上的钙泵回收的 Ca2+量不同。 第四节 肌细胞的收缩功能 ? 肌肉收缩效能表现为收缩时产生的张力和 （或）缩短程度，以及产生张力或缩短的 速度。 第四节 肌细胞的收缩功能 （五）影响横纹肌收缩效能的因素 第四节 肌细胞的收缩功能 骨骼肌的收缩形式 1、等长收缩（isometric contraction） 2、等张收缩（isotonic contraction） ——肌肉收缩时只有张力的增加而无长度的缩短 （发生在负荷≧肌肉收缩产生的张力时 ） 特点：无位移，维持姿势和体位 ——肌肉收缩时只有长度的缩短而肌张力保持不变 （发生在负荷＜肌肉收缩产生的张力时） 特点：有位移，作功 在体情况下骨骼肌收缩多为混合式： 等长收缩在先，等张收缩在后。 第四节 肌细胞的收缩功能 作用于肌肉的负荷有两种： 1、前负荷（preload） ——肌肉收缩前所承受的负荷。 初长度 ——肌肉收缩前在前负荷作用下所处的长度。 2、后负荷（afterload） ——肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力。 第四节 肌细胞的收缩功能 1 前负荷（初长度） 肌张力与初长度的关系 （长度-张力曲线） ①在一定范围内初长度 与肌张力呈正变关系 ——升支 ②初长度达一定程度时