細(xì)胞人體的最基本的功能單位_第1頁
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文檔簡介

細(xì)胞—人體的最基本的功能單位本章內(nèi)容:細(xì)胞膜的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞膜的生物電現(xiàn)象細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)功能肌細(xì)胞的收縮功能第二章細(xì)胞的基本功能第一節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能細(xì)胞膜的作用:

細(xì)胞膜是細(xì)胞和環(huán)境之間的屏障;

細(xì)胞膜有物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能;

細(xì)胞膜還有跨膜信息傳遞功能。組成:脂質(zhì)(lipid)

蛋白質(zhì)(protein)

糖類

一、膜的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):液態(tài)鑲嵌模型

fluidmosaicmodel

以液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層為基架,其間鑲嵌著許多具有不同功能的蛋白質(zhì)1.脂質(zhì)雙分子層:磷脂(phospholipid)70%

分子結(jié)構(gòu)雙嗜性分子作用使膜具有流動性

膽固醇(cholesterol)30%

作用流度阻尼器

2.細(xì)胞膜蛋白表面蛋白質(zhì)(peripheralprotein)

特點(diǎn)吸附在膜的內(nèi)、外表面舉例紅細(xì)胞膜內(nèi)的骨架蛋白整合蛋白(integralprotein)

特點(diǎn)一次或反復(fù)多次穿越脂質(zhì)雙分子層舉例載體通道離子泵3.細(xì)胞膜糖類二、物質(zhì)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)小分子物質(zhì)和水單純擴(kuò)散膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)大分子物質(zhì)出胞和入胞1.單純擴(kuò)散(simplediffusion)定義擴(kuò)散方向高濃度低濃度特點(diǎn)不消耗能量舉例

O2

、N2

、CO2

、乙醇2.膜蛋白介導(dǎo)的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)不消耗能量經(jīng)載體的易化擴(kuò)散經(jīng)通道的易化擴(kuò)散消耗能量主動轉(zhuǎn)運(yùn)繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)經(jīng)載體的易化擴(kuò)散(facilitateddiffusionviacarrier)定義擴(kuò)散方向高濃度低濃度特點(diǎn)*需要膜蛋白(載體)的幫助*順濃度梯度擴(kuò)散,不消耗能量*特異性 *飽和性 *競爭性抑制經(jīng)通道的易化擴(kuò)散

(facilitateddiffusionthroughionchannel)擴(kuò)散方向:

定義:高濃度低濃度(電位梯度)門控性gating選擇性(取決于孔道的口徑、化學(xué)結(jié)構(gòu)和帶電狀況)特點(diǎn):順濃度或電位梯度擴(kuò)散,不消耗能量需要膜蛋白(離子通道)*的幫助*離子通道為貫穿脂質(zhì)雙層,中央帶有親水性孔道的膜蛋白。化學(xué)門控通道(chemically-gatedchannel)電壓門控通道(voltage-gatedchannel)機(jī)械門控通道(mechanically-gatedionchannel)三類通道:

1)電壓門控通道定義

—通道的開閉受膜兩側(cè)電位差控制的離子通道舉例

Na通道、鉀通道、Ca通道等電壓門控通道跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程:鈉離子鉀離子跨膜電位的改變;結(jié)構(gòu)域中精氨酸或賴氨酸產(chǎn)生位移;誘發(fā)通道“閘門”的開放;細(xì)胞膜出現(xiàn)新的電變化。2)化學(xué)門控通道定義

—由某些化學(xué)物質(zhì)控制其開、閉的通道(配體門控通道)舉例

N型Ach受體陽離子通道五個亞單位構(gòu)成的五聚體(α2βγδ)其中α2結(jié)合兩分子的Ach。兩個α亞單位同兩分子ACh結(jié)合;N-型ACh門控通道開放;Na+內(nèi)流

;形成終板電位。N2型ACh受體陽離子通道的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程3)水通道3.主動轉(zhuǎn)運(yùn)(activetransport)

(原發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn))定義

—細(xì)胞直接利用代謝產(chǎn)生的能量將物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的過程。舉例

Na泵、Ca泵等特點(diǎn)*物質(zhì)逆濃度梯度或電位梯度轉(zhuǎn)運(yùn)*消耗能量*需要膜蛋白(離子泵亦稱ATP酶)的幫助鈉—鉀泵(sodium-potassiumpump)又稱鈉泵(sodiumpump)又稱Na+-K+-ATPase分解一個ATP

膜內(nèi)膜外

3Na+3Na+(12)(30)2K+2K+轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制-通過膜蛋白的磷酸化和去磷

酸化引起構(gòu)象的改變來完成鈉-鉀泵的分子結(jié)構(gòu)

生理意義:*胞內(nèi)高鉀為許多代謝反應(yīng)所必需*維持胞漿滲透壓和細(xì)胞容積的相對穩(wěn)定*有助于細(xì)胞內(nèi)PH的穩(wěn)定*生物電活動的前提條件*生電性*是其他物質(zhì)繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)的動力鈣泵(calciumpump)又稱Ca2+-ATP酶分布在細(xì)胞膜、肌漿網(wǎng)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分解一個ATP

胞漿胞外

1Ca++1Ca++機(jī)制作用是維持細(xì)胞內(nèi)外的鈣離子濃度梯度4.繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)

(secondaryactivetransport)定義

—許多物質(zhì)在進(jìn)行逆濃度梯度或電位梯度的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)時,所需的能量并不直接來自ATP

的分解,而是來自Na+在膜兩側(cè)的濃度勢能差,后者是鈉泵利用分解ATP釋放的能量建立的。這種間接利用ATP能量的主

動轉(zhuǎn)運(yùn)過程稱為~。繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)的特點(diǎn):逆濃度差或電位差轉(zhuǎn)運(yùn)不直接伴隨ATP的消耗鈉泵形成的勢能貯備是繼發(fā)性主動轉(zhuǎn)運(yùn)的必要條件轉(zhuǎn)運(yùn)過程伴有Na+順濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)舉例葡萄糖和氨基酸在小腸粘膜上皮和腎小管上皮的重吸收,甲狀腺上皮細(xì)胞的聚碘等。同向轉(zhuǎn)運(yùn)(symport)逆向轉(zhuǎn)運(yùn)(antiport)或交換exchange)Na+-葡萄糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)體Na+-Ca2+交換體利用鈉泵活動造成的膜兩側(cè)Na+的濃度勢能胞漿胞外

3Na+3Na+

1Ca2+1Ca2+對心肌細(xì)胞的活動有重要意義(胞內(nèi)低Ca2+)內(nèi)入

外排5.出胞(exocytosis)與入胞(endocytosis)轉(zhuǎn)移移向細(xì)胞內(nèi)大分子物質(zhì)或物質(zhì)顆粒的外排出胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體高爾基復(fù)合體細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)合成分泌囊泡融合破裂釋放兩種形式持續(xù)不間斷受化學(xué)或電信號的調(diào)節(jié)神經(jīng)末梢釋放遞質(zhì)杯細(xì)胞分泌黏液入胞:定義

—大分子物質(zhì)或物質(zhì)團(tuán)塊(如細(xì)菌、細(xì)胞碎片)進(jìn)入細(xì)胞的過程。吞噬(phagocytosis)

巨噬細(xì)胞中性粒細(xì)胞吞飲(pinocytosis)

所有細(xì)胞吞飲:液相入胞(fluid-phaseendocytosis)

—細(xì)胞外液及其所含的溶質(zhì)連續(xù)不斷地以吞飲的方式進(jìn)入細(xì)胞。受體介導(dǎo)入胞(receptor-mediated

endocytosis)

—通過被轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)與膜表面的特殊受體蛋白質(zhì)相互作用而引起的入胞現(xiàn)象,如結(jié)合鐵離子的運(yùn)鐵蛋白。物質(zhì)被細(xì)胞膜上相應(yīng)受體“辯認(rèn)”并特異結(jié)合;形成的復(fù)合物在膜中橫向移動,向復(fù)衣凹陷集中;膜向胞漿側(cè)凹陷,最后與膜斷離,在胞內(nèi)形成吞飲泡;受體和結(jié)合的配體分離;入胞物質(zhì)被轉(zhuǎn)運(yùn)到能利用它們的細(xì)胞器中;在胞內(nèi)體膜上的受體經(jīng)循環(huán)小泡移回到細(xì)胞膜重復(fù)利用受體介導(dǎo)式入胞:過程特點(diǎn)

物質(zhì)從高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的凈移動

分子在載體蛋白的幫助下跨膜擴(kuò)散。細(xì)胞本身不耗能。結(jié)構(gòu)特異性、飽和現(xiàn)象和競爭性抑制。

某些離子在膜上有相應(yīng)的離子通道(相對選擇性)

被動過程

(順電-化

學(xué)梯度

不耗能)

單純擴(kuò)散

載體

通道易化擴(kuò)散

通道開放時,離子順其濃度梯度經(jīng)通道擴(kuò)散??墒芴禺愋宰钄鄤┑挠绊?。

主動過程

主動轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)在特殊蛋白質(zhì)的幫助下逆電—化學(xué)梯度的轉(zhuǎn)運(yùn),需要消耗能量

同時而轉(zhuǎn)運(yùn)其他物質(zhì),最終由鈉泵提供能量(逆電—化學(xué)梯度耗能)

出胞

細(xì)胞內(nèi)大分子物質(zhì)通過膜上暫時出現(xiàn)的裂孔而排出

入胞

細(xì)胞攝取大分子物質(zhì)的過程

繼發(fā)主動轉(zhuǎn)運(yùn)是主動轉(zhuǎn)運(yùn)的另一種形式,在伴隨Na轉(zhuǎn)運(yùn)的+G蛋白耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)離子通道介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)第二節(jié)細(xì)胞的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)signaltransduction

跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的特點(diǎn):外界信號不進(jìn)入細(xì)胞或直接影響細(xì)胞內(nèi)過程跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)具有放大功能通過少數(shù)幾種類似的途徑實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)導(dǎo)過程G蛋白耦聯(lián)受體7次跨膜受體G蛋白G蛋白效應(yīng)器酶腺甘酸環(huán)化酶(AC)磷脂酶C

(PLC)依賴于cGMP

磷酸二酯酶(PDE)離子通道一、G蛋白耦聯(lián)受體介到導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)G-蛋白由α、β和γ亞單位組成,α亞單位起催化作用第二信使

(secondmessenger)

cAMP、IP3、DG、

cGMP、Ca2+等蛋白激酶(proteinkinase)

絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶酪氨酸蛋白激酶

PKAPKC等幾種主要的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)方式1.cAMP-PKA途徑

2.IP3-Ca2+途徑,DG-PKC途徑3.G蛋白-離子通道途徑心肌細(xì)胞膜M2受體+Ach

Gi

KAch通道

光+視紫紅質(zhì)

Gt

cGMP依賴的磷酸二酯酶

cGMP分解

Na+通道關(guān)閉二、酶耦聯(lián)受體介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)表皮生長因子肝細(xì)胞生長因子胰島素等1.具有酪氨酸激酶的受體(受體酪氨酸激酶)信號分子+受體酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域激活受體自身及細(xì)胞內(nèi)靶蛋白磷酸化2.結(jié)合酪氨酸激酶的受體干擾素受體等3.具有鳥苷酸環(huán)化酶的受體(受體鳥苷酸環(huán)化酶)心房鈉尿肽,NO等促紅細(xì)胞生成素受體生長素受體細(xì)胞因子N2型Ach受體A型γ氨基丁酸受體甘氨酸受體等它們的作用是信號轉(zhuǎn)導(dǎo);它們在結(jié)構(gòu)上都是通道蛋白質(zhì);觸發(fā)其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的因素不同。1.化學(xué)門控通道或配體(ligand)門控通道N-型ACh門控通道:Ach受體的部位在骨骼肌終板膜上。三、離子通道介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)

(signaltransductionmediatedbyionchannel)4種亞單位組成的5聚體蛋白質(zhì);每個亞單位有4處α螺旋,反復(fù)貫穿膜4次;各亞單位以第2個α螺旋構(gòu)成水相孔道的“內(nèi)壁”;5個亞單位形成一個結(jié)構(gòu)為α2βγδ的梅花狀通道結(jié)構(gòu);兩個α亞單位能同兩分子ACh結(jié)合。N-型ACh門控通道的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):兩個α亞單位同兩分子ACh結(jié)合;N-型ACh門控通道開放;Na+內(nèi)流

;形成終板電位。N-型ACh門控通道的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程:鈉離子鉀離子2.電壓門控通道(voltage-gatedionchannel)跨膜電位的改變;結(jié)構(gòu)域中精氨酸或賴氨酸產(chǎn)生位移;誘發(fā)通道“閘門”的開放;細(xì)胞膜出現(xiàn)新的電變化。上海第二醫(yī)科大學(xué)生理教研室電壓門控通道跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程:鈉離子鉀離子3.機(jī)械門控通道(mechanically-gatedchannel)

觸發(fā)因素是機(jī)械性刺激:如內(nèi)耳毛細(xì)胞聽毛受基底膜振動??缒る娢混o息電位(restingpotential)

動作電位(actionpotential)第三節(jié)細(xì)胞的生物電現(xiàn)象一、細(xì)胞的靜息電位定義:細(xì)胞在未受刺激時存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差特點(diǎn)大多數(shù)為負(fù)電位內(nèi)負(fù)外正大多數(shù)為平穩(wěn)的直流電常用術(shù)語:極化(polarization)超極化(hyperpolarization)去極化(depolarization)復(fù)極化(repolarization)靜息電位產(chǎn)生的機(jī)制:膜學(xué)說離子跨膜擴(kuò)散的驅(qū)動力離子濃度差電化學(xué)驅(qū)動力電位差

細(xì)胞膜內(nèi)外存在K+濃度差

安靜時,細(xì)胞膜對K+的通透性遠(yuǎn)大于對Na+的通透性鈉-鉀泵的作用維持細(xì)胞膜兩側(cè)Na+、K+的不均衡分布;其活動是生電性的32二、細(xì)胞的動作電位定義:細(xì)胞膜受到閾刺激或閾上刺

激后,在原有的靜息電位的基礎(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位的快速而可逆的倒轉(zhuǎn)和復(fù)

原。形狀:鋒電位上升支-70mV~+50mV

下降支+50mV~恢復(fù)

后電位(一)細(xì)胞的動作電位動作電位的特點(diǎn):全或無

allornone可不衰減可擴(kuò)布性propagate(二)細(xì)胞膜的被動電學(xué)特性細(xì)胞膜為絕緣不良的電纜

由細(xì)胞的電纜特性所決定的膜電位的分布。去極化電緊張電位超極化電緊張電位+電緊張電位(electrotonicpotential)(三)動作電位的產(chǎn)生機(jī)制對Na+的驅(qū)動力

對K+的驅(qū)動力1.電化學(xué)驅(qū)動力electrochemicaldrivingforce某離子的驅(qū)動力=膜電位-平衡電位內(nèi)向電流

inwardcurrent

正離子由膜外流向膜內(nèi)負(fù)離子由膜內(nèi)流向膜外去極化外向電流outwardcurrent

正離子由膜內(nèi)流向膜外負(fù)離子由膜外流向膜內(nèi)復(fù)極化超極化2.動作電位期間膜電導(dǎo)的變化膜電流的記錄和分析3.膜電導(dǎo)變化的機(jī)制—離子通道的活動鈉通道靜息狀態(tài)restingstate

激活狀態(tài)activestate

失活狀態(tài)inactivestate

鉀通道激活狀態(tài)去激活狀態(tài)deactivestate

單通道電流和宏膜電流的關(guān)系4.動作電位的發(fā)生去極化刺激去極化程度小鈉內(nèi)流小于鉀外流去極化程度大動作電位到達(dá)閾電位鈉再生性循環(huán)局部興奮閾、閾上刺激閾下刺激閾電位(thresholdpotential)

去極化到某一臨界值后能夠誘發(fā)去極化和鈉通道開放之間出現(xiàn)再生性循環(huán),并導(dǎo)致鈉通道大量而迅速的開放,出現(xiàn)動作電位的上升支。閾電位值比靜息電位小10~20mV。局部反應(yīng)和局部興奮給細(xì)胞膜一個去極化刺激時,由部分鈉通道被激活而產(chǎn)生的主動反應(yīng)與電緊張電位疊加后形成的電位變化局部反應(yīng)的特點(diǎn)*無全或無*電緊張擴(kuò)播*可疊加時間總和空間總和動作電位與局部興奮的區(qū)別:刺激強(qiáng)度閾下刺激閾刺激或閾上刺激局部反應(yīng)動作電位開放的Na+通道較少多電位變化幅度與刺激強(qiáng)度的關(guān)系1.?。ㄔ陂撾娢灰韵虏▌樱?.大2.全或無現(xiàn)象不應(yīng)期無有總和性有(時間與空間總和)無傳播特點(diǎn)電緊張性擴(kuò)布不衰減性傳播2.隨刺激強(qiáng)度的增加而增加(四)動作電位的傳導(dǎo)興奮在同一細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制傳導(dǎo)方式:局部電流

閾刺激動作電位局部電流電緊張電位去極化達(dá)閾電位鄰近膜產(chǎn)生動作電位動作電位沿細(xì)胞膜傳導(dǎo)有髓神經(jīng)纖維:跳躍式傳導(dǎo)快速且節(jié)能影響動作電位傳導(dǎo)的因素細(xì)胞膜的被動電學(xué)特性電緊張電位的擴(kuò)播范圍電緊張電位的擴(kuò)播速度直徑、有無髓鞘動作電位的去極化速度和幅度電緊張性擴(kuò)布與動作電位傳導(dǎo)之比較電緊張性擴(kuò)布動作電位傳導(dǎo)傳導(dǎo)速度快慢傳導(dǎo)距離很短(有限)遠(yuǎn)不應(yīng)期無有信息衰減不衰減總和時間和空間總和不能總和機(jī)制隨時間和距離的增加而迅速減小依靠膜的基本電學(xué)特性向周圍擴(kuò)布膜的興奮部分通過局部電流刺激了鄰近未興奮部分(五)縫隙連接使興奮可以在細(xì)胞間直接擴(kuò)播三、組織的興奮和興奮性興奮excitation

動作電位或動作電位的產(chǎn)生可興奮細(xì)胞excitablecell

神經(jīng)細(xì)胞、肌細(xì)胞和部分腺細(xì)胞(一)、興奮和可興奮細(xì)胞興奮性(excitability)

可興奮細(xì)胞受刺激后產(chǎn)生動作電位的能力(二)、組織的興奮性和閾刺激刺激的三要素stimulation*刺激強(qiáng)度intensity*刺激持續(xù)時間duration*刺激強(qiáng)度對時間的變化率閾強(qiáng)度(thresholdintensity)

閾刺激(thresholdstimulus)

—刺激持續(xù)時間與強(qiáng)度對時間的變化率固定,測量能使組織發(fā)生興奮的最小刺激強(qiáng)度。

衡量興奮性高低的指標(biāo)閾電位與閾強(qiáng)度區(qū)別點(diǎn)共同點(diǎn)聯(lián)系閾刺激閾上刺激閾下刺激(三)細(xì)胞興奮后興奮性的變化絕對不應(yīng)期(absoluterefractoryperiod)興奮性為零相對不應(yīng)期(relativerefractoryperiod)興奮性低于正常超常期(supranormalperiod)低常期(subnormalperiod)(四)影響細(xì)胞興奮性的因素靜息電位的水平閾電位細(xì)胞外Ca2+的濃度第四節(jié)肌細(xì)胞的收縮神經(jīng)-骨骼肌接頭處興奮的傳遞肌細(xì)胞的收縮興奮-收縮耦聯(lián)影響肌細(xì)胞收縮效能的因素(一)神經(jīng)-骨骼肌接頭處興奮的傳遞一、橫紋肌(終板膜)神經(jīng)-骨骼肌接頭處的結(jié)構(gòu)接頭前膜

prejunctionalmembrane接頭間隙junctionalcleft接頭后膜postjunctionalmembraneAP傳到末梢末梢去極化Ca2+通道開放、Ca2+內(nèi)流遞質(zhì)出胞Ach擴(kuò)散至接頭間隙Ach與Ach受體陽離子通道結(jié)合Na+內(nèi)流、K+外流,產(chǎn)生終板電位電緊張擴(kuò)布周圍肌膜電壓門控Na通道開放,產(chǎn)生AP量子釋放Ca2+的作用膽堿酯酶的作用量子釋放微終板電位(MEPP)終板電位(endplatepotentialEPP)

特點(diǎn):(與局部興奮相似)*無“全或無”電位大小與Ach釋放的量成比例*無不應(yīng)期*可總和*電緊張性擴(kuò)布神經(jīng)-骨骼肌接頭興奮傳遞的特征單向性傳遞(接頭前膜接頭后膜)時間延擱易受環(huán)境因素的影響*筒箭毒α-銀環(huán)蛇毒肌松劑*有機(jī)磷農(nóng)藥與新斯的明(二)橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)1、肌原纖維myofibril和肌節(jié)sarcomere

明帶Z線暗帶M線

H帶肌節(jié)肌肉收縮和舒張的基本單位

2、肌管系統(tǒng)sarcotubularsystem橫管(T管)L型Ca2+通道縱管(肌漿網(wǎng)sarcoplasmicreticulum,SR)縱行肌漿網(wǎng)(LSR)連接肌漿網(wǎng)(JSR)Ca2+釋放通道(ryanodine受體)三聯(lián)管T管與其兩側(cè)的JSR(三)橫紋肌的收縮機(jī)制肌絲的分子組成

1、粗肌絲肌球蛋白myosin(橫橋桿)橫橋的特性cross-bridge

*和細(xì)肌絲上的肌動蛋白結(jié)合、扭動、解離、復(fù)位、再結(jié)合*ATP酶的活性肌動蛋白

actin原肌球蛋白tropomyosin肌鈣蛋白troponin2、細(xì)肌絲thinfilament(1)舒張期,橫橋?qū)ctin高親和力,但不能結(jié)合(2)Ca2+↑,橫橋和肌動蛋白的活化位點(diǎn)結(jié)合(3)橫橋擺動,拖動細(xì)肌絲向M線滑行(4)橫橋結(jié)合ATP,和肌動蛋白解離(5)Ca2+↓,橫橋不能結(jié)合肌動蛋白,肌肉舒張收縮過程--肌絲滑行過程橫橋周期(四)橫紋肌的興奮-收縮耦聯(lián)

(excitation-contractioncoupling)定義:基本過程1、電興奮通過橫管系統(tǒng)傳向肌細(xì)胞深處2、三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處的信息傳遞

(L型Ca2+通道激活,通過變構(gòu)作用或內(nèi)流的Ca2+激活)ryanodine受體3、肌漿網(wǎng)中Ca2+釋放入胞漿以及Ca2+由胞漿向肌漿網(wǎng)的再聚集SR釋放Ca2+的機(jī)制

心肌:鈣觸發(fā)鈣釋放(CICR)骨骼?。簶?gòu)象變化胞漿Ca2+濃度降低的機(jī)制鈣瞬變:calciumtransient骨骼肌鈣泵(SR)心肌鈣泵(SR)Na+-Ca2+交換體肌膜上的鈣泵(五)影響橫紋肌收縮效能的因素肌肉在體內(nèi)或?qū)嶒?yàn)條件下遇到的負(fù)荷有兩種:(1)前負(fù)荷(preload)—肌肉在收縮前所承受的負(fù)荷初長度(initiallength)—前負(fù)荷使肌肉在收縮之前處于一定程度的被拉長,具有的這一長度為~。(2)后負(fù)荷—肌肉收縮過程中承受的負(fù)荷。肌肉收縮的兩種形式

1)等長收縮(isometriccontraction)

肌肉在收縮過程中長度保持不變,只有張力的變化。

2)等張收縮(isotoniccontraction)

肌肉在收縮中只發(fā)生縮短而張力保持不變。1、前負(fù)荷或肌肉初長度對肌肉收縮的影響—長度-張力曲線在一定范圍內(nèi),肌肉收縮強(qiáng)度隨肌肉的初長度的增加而增加,超過范圍,反而下降。存在最適初長度-肌肉收縮產(chǎn)生張力最大最適前負(fù)荷最適肌節(jié)長度2.0~2.2μm2、后負(fù)荷對肌肉收縮的影響—張力-速度曲線肌肉處于最適初長度時:后負(fù)荷與肌肉收縮速度成反比關(guān)系。最大等長收縮張力(P0)最大縮短速度(Vmax)

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