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上传人:yixingmaoj 2022/6/6 文件大小:341 KB

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昆虫肌肉系统ppt课件.ppt

文档介绍

文档介绍:第十五章 昆虫的肌肉系统
昆虫通过肌肉系统(muscdar system)来维持其基本形态,通过肌肉的收缩来实现昆虫的一切活动和行为。在寒冷条件下还可以通过肌肉收缩来提高体温,如蜜蜂。昆虫肌肉的活动受神经支配。ATP是肌肉收缩分子结合,能阻止肌动球蛋白横桥的形成;
另一种是肌钙蛋白,在细肌丝上每隔7个肌动蛋白球分子就有一个肌钙蛋白,它是一种调节蛋白,能与Ca2+结合改变整个分子构型,使肌动蛋白能与肌球蛋白结合形成肌动球蛋白横桥。
肌肉收缩及滑行学说
1954年,Huxley&Hanxon根据甘油抽提肌原纤维的相差显微镜观察,以及Huxley & Niedergerke用活肌肉纤维的干涉显微镜观察,分别独立地提出了肌丝滑行学说:
认为肌小节无论是被拉长或者在主动或被动缩短的情况下,粗肌丝、细肌丝的长度都不变,只是细肌丝在粗肌丝之间滑行。随着粗细肌丝的相对运动,粗肌丝两端接近Z膜,有时还可穿过Z膜,进入相邻的肌小节,成为超收缩(supercon-traction)现象。
引起肌丝滑行的动力是肌动球蛋白横桥键角的改变,当肌膜的兴奋由横管系统传人肌质网时,肌质网便释放出大量的Ca2+ ,Ca2+浓度取决于肌纤维的兴奋程度。
Ca2+与肌钙蛋白结合后,便解除肌动蛋白上对肌球蛋白结合位点的抑制,从而形成肌动球蛋白横桥(图 15-3B)。与此同时,Ca2+激活了肌球蛋白头部ATP酶活性,水解ATP产生的能量引起肌球蛋白头.部构型发生变化,使横桥末端产生摆动,从 而拉动细肌丝沿粗肌丝移动(图15-3C)。
在高浓度Ca2+存在的情况下,收缩便会继续下去。当收缩结束后,纵管系统膜上的离子泵利用水解ATP的能量将Ca2+主动吸回。因此,在肌肉收缩过程中,主要有两个耗能过程即肌纤维分子变构和Ca2+的移除。
5. 肌肉收缩的调控
昆虫肌肉的收缩是肌膜去极化引起的,这大多由分布在肌膜上的运动神经化学递质进行调控。但也有一些肌肉没有神经分布,它们能自发地产生收缩。此外,肌肉的收缩还受到激素、血淋巴的离子组成和机械张力的调控。
肌纤维上的神经分布
昆虫肌肉上的神经呈多点式分布,即每条肌纤维都与运动神经末梢形成多个突触联结,运动神经末梢与肌肉的连接点又称运动终板(terminal lamella)。
昆虫的运动神经元分为兴奋性和抑制性两类,兴奋性神经又分为快神经、慢神经及一些中间类型。
肌膜—神经的突触调控
运动神经元的末端以大量分支与肌纤维膜形成突触联系,并通过神经递质调节肌肉的兴奋。
如蝗虫后足缩爪肌上分布有两个兴奋性神经元,它们的分支产生4 000~5 000条神经末梢,每个末梢与肌纤维形成 5~30个突触。因此,两个神经元与该肌肉大约形成105 个突触。
兴奋性神经释放的递质是 L-谷氨酸,一次神经冲动所释放的递质通常足以引起肌膜的去极化,但慢神经一次神经冲动仅释放省的递质囊泡,一般足以使肌膜去极化,必须由连续的脉冲作用,才能释放足够的递质囊泡,使肌膜产生兴奋;
抑制性神经的化学递质,为γ-氨基丁酸,使肌肉不产生兴奋或降低其兴奋性。
其他因子对肌肉活动的调节作用
昆虫肌肉的兴奋性还受到激素、体液化学成分和机械张力的影响。它们不仅影响自发活动的肌肉,也影响受神经支配的肌肉。
后肠素(proctodone)能增加后肠肌的活动,同时对骨骼肌和心肌也有促进收缩的作用。
肌肉的收缩特性
肌肉接受一次有效刺激所引起的收缩过程,称为单收缩;单收缩包括3个时期:潜伏期、收缩期和松弛期。
在一次单收缩结束前又接受新的刺激,产生连续收缩的过程称为复合收缩。
在复合收缩过程中,如果在前一个单收缩的潜伏期或收缩的初期就接受了下一次刺激,肌肉不经松弛期而进行的收缩,叫完全紧张性收缩;
如果后一次刺激引起的收缩发生在上一次收缩的松弛期,则肌肉收缩后稍有松弛就又进行收缩,此类收缩称不完全紧张性收缩。
行紧张性收缩的肌肉称紧张性收缩肌或称慢收缩肌。
紧张性收缩肌对单个神经脉冲不敏感,反应迟钝。但在一连串脉冲作用下,通过刺激叠加作用,能产生很大的紧张性收缩。刺激消失后,通常需要较长时间才能回复到松弛状态,昆虫体内收缩频率与神经脉冲不一致的异步飞行肌,以及大多数脏肌都属于这一类。
与紧张性收缩肌相对应的是相位性收缩肌,又称快收缩肌。
它对单个神经脉冲敏感,并迅速做出全或无的反应,全反应产生快速收缩,随后立刻回复到松弛状态,以便接受下一个脉冲。这类肌肉的收缩常伴有明显一致的肌体运动,收缩频率与动作神经脉冲一致的同步飞行肌、跳跃肌等都属于这一类。
快收缩肌与慢收缩肌的差异主要在于