細(xì)胞的基本功能第四節(jié)

細(xì)胞的基本功能第四節(jié)第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三肌肉的分類根據(jù)形態(tài)：橫紋肌、平滑肌根據(jù)神經(jīng)支配：隨意肌、非隨意肌根據(jù)功能特性：骨骼肌、心肌、平滑肌橫紋肌隨意肌第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三骨骼肌的收縮在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的控制下(每個(gè)肌細(xì)胞受運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突分支的支配)，支配肌肉的神經(jīng)纖維發(fā)生興奮時(shí)，神經(jīng)-肌接頭把動(dòng)作電位傳遞給肌肉時(shí)引起肌肉的興奮和收縮。第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三骨骼肌的收縮主要內(nèi)容神經(jīng)-肌接頭肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)肌絲滑行理論興奮-收縮耦聯(lián)肌肉收縮效能的影響因素（前后負(fù)荷、肌肉的收縮能力、收縮的綜合）第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三1.神經(jīng)-肌接頭由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢和與它接觸的骨骼肌細(xì)胞膜形成接頭前膜–終板膜(接頭后膜)，接頭間隙軸突末梢有突觸小泡含有大量的ACh終板膜上有乙酰膽堿脂酶第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三骨骼肌神經(jīng)-肌接頭處興奮的傳遞第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三1.動(dòng)作電位到達(dá)神經(jīng)末梢。第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三2.接頭前膜的去極化，Ca2+通道的開放。1.動(dòng)作電位到達(dá)神經(jīng)末梢。第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三3.啟動(dòng)突觸小泡的出胞機(jī)制，使它與接頭前膜融合，并釋放ACh到接頭間隙內(nèi)。2.接頭前膜的去極化，Ca2+通道的開放。1.動(dòng)作電位到達(dá)神經(jīng)末梢。第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三4.ACh擴(kuò)散至終板膜，結(jié)合陽離子通道，并激活它→離子通道開放(主要Na+內(nèi)流)。3.啟動(dòng)突觸小泡的出胞機(jī)制，使它與接頭前膜融合，并釋放ACh到接頭間隙內(nèi)。2.接頭前膜的去極化，Ca2+通道的開放。1.動(dòng)作電位到達(dá)神經(jīng)末梢。第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三4.ACh擴(kuò)散至終板膜，結(jié)合陽離子通道，并激活它→離子通道開放(主要Na+內(nèi)流)。3.啟動(dòng)突觸小泡的出胞機(jī)制，使它與接頭前膜融合，并釋放ACh到接頭間隙內(nèi)。2.接頭前膜的去極化，Ca2+通道的開放。1.動(dòng)作電位到達(dá)神經(jīng)末梢。5.終板膜去極化→終板電位。終板電位通過電緊張電位刺激周圍的電壓門控鈉通道，產(chǎn)生動(dòng)作電位第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三6.ACh分解，膽堿被接頭前膜吸收，生成ACh4.ACh擴(kuò)散至終板膜，結(jié)合陽離子通道，并激活它→離子通道開放(主要Na+內(nèi)流)。3.啟動(dòng)突觸小泡的出胞機(jī)制，使它與接頭前膜融合，并釋放ACh到接頭間隙內(nèi)。2.接頭前膜的去極化，Ca2+通道的開放。1.動(dòng)作電位到達(dá)神經(jīng)末梢。5.終板膜去極化→終板電位。終板電位通過電緊張電位刺激周圍的電壓門控鈉通道，產(chǎn)生動(dòng)作電位第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三2.橫紋肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)肌原纖維和肌節(jié)第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三肌管系統(tǒng)橫管(T管)：傳動(dòng)作電位至肌細(xì)胞深部縱管：貯存、釋放、聚積鈣縱行肌質(zhì)網(wǎng)(LSR)鈣泵連接肌質(zhì)網(wǎng)(JSR)鈣釋放通道三聯(lián)管：興奮-收縮耦聯(lián)部位T管肌質(zhì)網(wǎng),SR第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三3.骨骼肌的收縮機(jī)制公認(rèn)機(jī)制：肌絲滑行理論橫紋肌的粗細(xì)肌絲在肌節(jié)內(nèi)的相互滑動(dòng)而發(fā)生，肌絲本身長度不變1954年Huxley提出第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三肌絲的組成粗肌絲：肌球蛋白(肌凝蛋白)細(xì)肌絲：由肌纖(肌動(dòng))蛋白、原肌凝蛋白、肌鈣蛋白質(zhì)組成/UploadPhotos/20071010114041639.jpg第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三肌絲滑行第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三肌肉收縮的過程第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三橫橋頭部具有ATP酶活性。肌肉舒張時(shí)，ATP分解為ADP和無機(jī)磷酸；處于高勢能狀態(tài)，對細(xì)肌絲中的肌動(dòng)蛋白有高度親和力肌動(dòng)蛋白的活化位點(diǎn)被覆蓋，無法結(jié)合第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三Ca2+濃度↑，肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合，暴露肌動(dòng)蛋白的活化位點(diǎn)第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合，并分解ATP第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三橫橋頭部向橋臂方向擺動(dòng)45°，拖動(dòng)細(xì)肌絲向M線方向滑動(dòng)，肌節(jié)縮短ADP和無機(jī)磷酸與橫橋分離第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三橫橋頭部結(jié)合一個(gè)ATP，對肌動(dòng)蛋白的親和力下降，與肌動(dòng)蛋白解離第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三橫橋頭部將ATP分解為ADP和無機(jī)磷酸，恢復(fù)到高勢能狀態(tài)第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三4.骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)概念：將電興奮和肌絲滑行聯(lián)系起來的過程。過程:電興奮通過橫管傳到肌纖維深部三聯(lián)管傳遞信息肌漿網(wǎng)對鈣的釋放和再聚積第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián)肌膜上的動(dòng)作電位沿著肌膜，T管膜傳播，激活L型鈣通道L型鈣通道通過變構(gòu)激活連接肌質(zhì)網(wǎng)(JSR)上的鈣通道，把JSR內(nèi)的Ca2+釋放到胞質(zhì)，提高胞質(zhì)內(nèi)的Ca2+濃度Ca2+濃度的升高促使肌鈣蛋白與Ca2+結(jié)合，并引發(fā)肌肉收縮Ca2+濃度的升高的同時(shí)激活LSR膜上的鈣泵，把胞質(zhì)中的Ca2+回收到肌質(zhì)網(wǎng)，降低Ca2+濃度，肌肉舒張第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三5.橫紋肌收縮效能的指標(biāo)張力縮短程度產(chǎn)生張力或縮短的速度收縮時(shí)長度不變，張力增加的形式為等長收縮;張力不變，肌肉縮短的形式為等張收縮第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三影響橫紋肌收縮效能的因素收縮效能由收縮時(shí)承受的負(fù)荷、

自身的收縮能力、

總和效應(yīng)等決定。前負(fù)荷后負(fù)荷第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三

A前負(fù)荷肌肉收縮前遇到的負(fù)荷。前負(fù)荷決定肌肉的初長度肌肉舒張第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三前負(fù)荷在一定范圍內(nèi)，前負(fù)荷愈大，初長度愈長，收縮力愈大；最適初長度時(shí)，肌肉收縮能使肌肉產(chǎn)生最大張力；前負(fù)荷過大，初長度過長，收縮力降低第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三肌肉的長度-張力關(guān)系與肌節(jié)長度的變化相關(guān)(粗細(xì)肌絲的重合程度)第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三B后負(fù)荷肌肉收縮時(shí)才遇到的負(fù)荷。第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三張力-速度關(guān)系后負(fù)荷愈大，張力愈大，縮短速度減少后負(fù)荷大到肌肉不能縮短時(shí)，肌肉產(chǎn)生最大等長收縮張力縮短速度←橫橋周期收縮張力←與肌動(dòng)蛋白結(jié)合的橫橋數(shù)目第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三較輕負(fù)荷時(shí)，橫橋擺動(dòng)并與肌動(dòng)蛋白解離的速度快（縮短速度快），所以每瞬間處于張力狀態(tài)的（黑色的）橫橋數(shù)量少（產(chǎn)生張力亦?。┹^重負(fù)荷時(shí)，橫橋頭部擺動(dòng)速度減慢，橫橋周期延長，因而每瞬間有較多數(shù)量的橫橋處于產(chǎn)生和維持張力的狀態(tài)（收縮張力增加）第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三C肌肉收縮能力概念：決定肌肉收縮效能的內(nèi)在特性。決定性因素：心肌的調(diào)節(jié)→胞質(zhì)內(nèi)Ca2+的水平，肌球蛋白的ATP酶活性骨骼肌的調(diào)節(jié)→神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)參與收縮的運(yùn)動(dòng)單位的數(shù)量和收縮頻率 第三十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三

D收縮的總和形式：運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量的總和頻率效應(yīng)的總和第三十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三收縮的總和形式：運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量的總和大小原則：弱收縮時(shí)小運(yùn)動(dòng)單位發(fā)生收縮，隨著收縮強(qiáng)度的增大，越來越多和大地運(yùn)動(dòng)單位參與，因此張力隨之增大；舒張時(shí)，停止放電和收縮由大的運(yùn)動(dòng)單位開始。第三十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三單收縮收縮的總和形式：運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量的總和頻率效應(yīng)的總和強(qiáng)直收縮第三十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期三收縮的總和頻率效應(yīng)的總和單收縮：肌肉受低頻刺激而出現(xiàn)的獨(dú)立收縮。動(dòng)作電位1~2ms，收