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第四节 肌细胞的功能.ppt

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第四节 肌细胞的功能.ppt

上传人:太丑很想放照片 2022/5/15 文件大小:8.53 MB

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第四节 肌细胞的功能.ppt

文档介绍

文档介绍:一、骨骼肌神经-肌肉接头处兴奋的传递
(一)神经-肌肉接头的结构特点
神经-肌肉接头,也叫运动终板,是运动神经纤维末梢抵达骨骼肌时失去髓鞘,末端膨大附着在所支配的肌细胞(肌纤维)上形成的卵圆形的板状结构,称之为…
接头前膜
接头后膜。
横管是兴奋传递的通路。兴奋时出现在肌细胞膜上的动作电位,能沿着横管系统迅速传进细胞内部。纵管系统是肌细胞内的Ca2+库,膜上有钙泵,能通过对Ca2+的贮存、释放和回收,触发和终止肌原纤维收缩。三联管是横管和纵管衔接的部位,能使横管系统传递的膜电位变化与纵管终池释放回收Ca2+的活动耦联起来。
第八页,共二十五页。
(二) 横纹肌的收缩机制
横纹肌的微细结构——肌微丝
第九页,共二十五页。
粗肌丝
肌球(凝)蛋白
第十页,共二十五页。
①能在一定条件下,与细肌丝中的肌动蛋白可逆结合,并随之发生构型改变,出现横桥向M线扭动。
②当它与肌动蛋白结合后,可被激活而具有ATP酶活性,能分解ATP为横桥扭动和做功提供能量。
横桥的主要功能
第十一页,共二十五页。
细肌丝组成
调节蛋白
肌球蛋白
收缩蛋白
肌动蛋白(肌纤蛋白,球形大分子蛋白)
两串球状缠绕的肌丝
骨架主体
4Ca2+
肌钙蛋白构型改变
使肌钙蛋白与原肌球蛋白结合
原肌球蛋白构型改变
传递信息
肌钙蛋白
(肌宁蛋白)
亚单位C
亚单位T
亚单位I
原肌球蛋白(2条肽链缠绕成双螺旋)
肌肉舒张时,阻止肌动蛋白与横桥的结合
*钙结合蛋白亚基(TnC),具有双负电菏的结合位点;原肌球蛋白结合亚基(TnT)附着于原肌球蛋白上;抑制亚基(TnI),附着在肌动蛋白上。
细肌丝
第十二页,共二十五页。
TnC
TnI
TnT
第十三页,共二十五页。
“肌丝滑行理论 ” :肌肉收缩时肌细胞内的肌丝并未缩短,只是细肌丝向粗肌丝内滑行,使相邻的各Z线互相靠近,肌小节长度变短,从而导致肌原纤维以至整个肌细胞和整块肌肉的收缩。肌肉的收缩和舒张均耗能。
横纹肌的收缩机理
第十四页,共二十五页。
肌质中Ca2+
TnC与Ca2+结合,肌钙蛋白构型发生改变
TnI与肌动蛋白的结合减弱
原肌球蛋白构型发生改变,深陷于肌动蛋白的双股螺旋沟中
暴露出肌动蛋白和横桥的结合位点
肌动蛋白和横桥结合
横桥头部能量释放
横桥向M线方向摆动,拖动细肌丝向粗肌丝中滑行
肌节缩短
肌肉收缩
第十五页,共二十五页。
第十六页,共二十五页。
肌质中的Ca2+浓度↓
肌钙蛋白与Ca2+分离
肌钙蛋白与原肌凝蛋白构型恢复
肌动蛋白上的结合位点被覆盖
横桥头部不能与结合位点结合
细肌丝从粗肌丝中退出并复位
肌肉舒张
★综上所述,触发和终止肌丝滑行的关键是Ca2+与肌钙蛋白的结合和分离,即Ca2+的浓度是高还是低,其与骨骼肌的兴奋收缩偶联有关。
第十七页,共二十五页。
(三)兴奋—收缩耦联
将肌细胞的电兴奋和机械收缩联系起来的中介机制,就称之兴奋-收缩耦联 。
动作电位通过横管系统传向肌细胞深部
三联管部位的信息传递
纵管系统对Ca2+贮存、释放和再聚集
第十八页,共二十五页。
前负荷
长度-张力关系曲线
最适前负荷时,粗、细肌丝处于最适重叠状态,粗肌丝的横桥与细肌丝结合位点最多,做功效率最高。
(四)影响横纹肌收缩效能的因素
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肌肉在收缩前所承受的负荷
第十九页,共二十五页。
最大缩短速度(Vmax)
最大收缩张力(P0)
肌肉的缩短速度取决于横桥周期的长短,而收缩张力则取决于每瞬间与肌动蛋白结合的横桥数目。
后负荷为最大张力的30%时才能获得肌肉做功的最佳效率。
张力-速度曲线
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肌肉在收缩过程中所承受的负荷
等长收缩
等张收缩
后负荷
第二十页,共二十五页。
肌肉的收缩能力提高的表现:
1)长度-张力曲线上移
2)张力-速度曲线右上移位
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肌肉的收缩能力
与前、后负荷无关的能决定肌肉收缩效能的内在特性
第二十一页,共二十五页。
运动单位数量总和
骨骼肌的收缩受运动神经纤维支配,一个脊髓前角运动神经元及其所有轴突末梢分支所支配的全部肌纤维,总称为一个运动单位。肌肉收缩的强度可通过参与收缩的运动单位的数量来调节。
频率效应总和
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肌肉的总和效应
单收缩
强直收缩:不完全强直收缩和完全强直收缩
第二十二页,共二十五页。
单收缩
在实验条件下,肌