动物生理学课件-肌肉的兴奋与收缩.pptxVIP

肌肉的兴奋与收缩第一节 骨骼肌的结构与肌原纤维的亚显微结构 骨骼肌(随意肌) 心肌 平滑肌横纹肌肌肉骨骼肌的微细结构 图4-11.1 肌原纤维与肌小节骨骼肌 肌纤维+C.T肌纤维(muscle fiber) 肌原纤维+其它细胞质肌原纤维 (myofibril) 肌小节(粗肌丝+细肌丝)； 横纹肌小节 (sarcomere) 1/2明带+暗带+1/2明带； 明带(I带) Z线； 暗带(A带) H带； 肌原纤维肌小节： 1/2明带 暗带 1/2明带 1.2 粗肌丝与细肌丝粗肌丝(thick myofilament)： 由肌球蛋白(myosin)组成： 双球形头部(具有ATP酶活性) 颈部 尾部细肌丝(thin myofilament)： 球形肌动蛋白(actin)组成双螺旋肌动蛋白 原肌球蛋白(tropomyosin) 肌钙蛋白(troponin)复合体图4-7，4-11组成第二节 肌肉收缩的原理2.1 肌丝滑行学说的提出证据(1) 肌肉收缩与舒张时明暗带的变化 图4-8(2) 粗细肌丝的重叠程度与肌小节收缩产生的张力有关粗肌丝 1.6 (无突起0.2)细肌丝 2.053.65 2.25 张力↑ 图4-93.652.252.2 肌丝滑行学说(sliding-filament theory of muscle contraction)基本内容： 肌肉收缩时没有肌丝或某些物质分子结构的缩短，而只是发生了细肌丝在粗肌丝之间的滑行，也就是说由Z线发出的细肌丝向暗带中央移动，结果相邻的各Z线相互靠近，肌小节长度变短，表现为整个肌C和肌肉的收缩。 由于肌肉收缩时，只是细肌丝在粗肌丝之间滑行，而粗肌丝的长度不变，所以暗带的宽度不变，细肌丝的长度虽然也没变，但粗细肌丝的重叠发生了变化，所以代表纯粹粗肌丝的H带变窄，甚至消失，代表纯粹细肌丝的I带也变窄。 2.3 肌丝滑行学说的分子基理 (1)横桥(cross-bridge)水解ATP，储备了化学能，与细肌丝垂直，但不能与肌动蛋白结合，因为细肌丝上的原肌球蛋白遮盖了肌动蛋白上能与横桥结合的位点。(P73图4-12)(2)胞浆中Ca2+升高时，肌钙蛋白与Ca2+结合，构象发生变化，原肌球蛋白移动，横桥与肌动蛋白结合。(P73图4-12)(3)横桥构象改变，向其尾部方向摆动，并拖动细肌丝向H带中心滑动。横桥所储备的化学能用来克服肌肉的外负荷。肌小节缩短，ADP解离。(P72图4-10)(4)ADP解离后，横桥重新结合一个ATP，回到原来的构象，又重新与细肌丝垂直，而此时由于细肌丝已发生了滑动，横桥面对的是新的更接近Z线的肌动蛋白的结合位点。(P72图4-10) 在横桥的一次摆动中，肌球蛋白将水解ATP所释放的化学能转变为肌动蛋白的机械能。上述横桥与ATP结合，摆动、复位、再结合的过程，称为横桥周期(cross-bridge cycling)。 (1)在一个肌C内横桥的活动是异步的； (2)即使肌小节不缩短，也消耗能量；2.4 Ca2+在肌丝滑行中的作用 肌钙蛋白是脊椎动物横纹肌肌丝中仅有的能与Ca2+结合的蛋白质。 当肌浆中Ca2+浓度低于0.5×10-7mol时，肌肉不能收缩。 第三节 兴奋－收缩耦联(excitation-contraction coupling)概念：肌膜上的AP触发肌原纤维收缩的一系列过程。(P74图4-13)结构基础：三联管3.1 三联管(肌管)系统横管(transverse tube)系统：肌细胞膜内陷(在Z线处)纵管系统：滑面内质网融合成侧囊(lateral sac)/终末池三联管：每一横管和来自两侧肌小节的纵管3.2 肌管的作用\生理\动画\2\T管.exe横 管： 传AP至肌细胞深部纵 管： 贮存、释放、再回收钙三联管： 兴奋-收缩耦联的结构基础3.3 兴奋－收缩耦联全过程：(1) 电兴奋通过横管传到肌纤维深部；(2) 三联管传递信息；(3) 肌浆网对钙的释放；(4) 肌丝滑行，肌肉收缩；(5) 肌质网对钙的再聚积，肌肉舒张。3.4 神经肌肉兴奋的产生及过程 教科书P76 4.4章节、图4-16前四章重点内容总结：一膜(细胞膜物质转运)二耦联(去极化－释放、兴奋－收缩)三传导(神经冲动在神经元上的传导、突触传递、兴奋在肌细胞上的传导就是兴奋－收缩耦联)四学说(膜、离子、钠钾泵、肌丝滑行)第四节 肌肉的等张收缩与等长收缩等张收缩(isotonic contraction)：肌肉收缩时，肌肉的张力不发生变化，肌肉的长度发生变化的收缩。等长收缩(isometric contraction)：肌肉两端固定，收缩时肌肉的长度几乎不发生变化，肌肉的张力发生变化的收缩。 当一条肌纤维发生等长收缩时，其