骨骼肌收縮的分子機(jī)制.ppt

1、骨骼肌收縮的分子機(jī)制,洪學(xué)軍,教學(xué)內(nèi)容,一、骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu) 二、骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián) 三、骨骼肌收縮的分子機(jī)制,學(xué)習(xí)目標(biāo),掌握 肌節(jié)、興奮-收縮耦聯(lián)； 骨骼肌興奮-收縮耦聯(lián)的過(guò)程； 熟悉 骨骼肌收縮的分子機(jī)制（基本過(guò)程）。 了解 骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)。,一、骨骼肌細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu) （一）骨骼肌細(xì)胞的組織層次 肌小節(jié)肌原纖維肌纖維肌束肌肉,肌絲系統(tǒng),肌管系統(tǒng),（二）肌絲系統(tǒng) 1）粗肌絲 由肌球蛋白組成，頭部一膨大部橫橋 能與細(xì)肌絲上結(jié)合位點(diǎn)可逆性結(jié)合;具有ATP酶作用。,（二）肌絲系統(tǒng) 2）細(xì)肌絲 肌動(dòng)蛋白：有與橫橋結(jié)合位點(diǎn)，變構(gòu)后,使原肌球蛋白位移，暴露出結(jié)合位點(diǎn)。原肌球蛋白：位阻效應(yīng)。

2、肌鈣蛋白：與Ca2+可逆性結(jié)合。,（三）肌管系統(tǒng) 1）橫管系統(tǒng) 2）縱管系統(tǒng)-末梢形成終池 3）三聯(lián)管-橫管和兩邊的終池,肌絲、肌管系統(tǒng)示意圖,三、骨骼肌收縮的分子機(jī)制 1、肌肉收縮的概念 指肌肉長(zhǎng)度的縮短或肌肉張力的增加。 骨骼肌收縮并非是肌絲本身的長(zhǎng)度縮短，而 是由細(xì)肌絲向粗肌絲滑行導(dǎo)致的肌小節(jié)縮短 的結(jié)果。,2、骨骼肌收縮的分子機(jī)制 收縮機(jī)制：滑行學(xué)說(shuō)。 內(nèi)容：骨骼肌的收縮是因?yàn)榧〖?xì)胞內(nèi)的肌原 纖維縮短所致。肌原纖維的縮短，是由于每 個(gè)肌節(jié)中自Z線發(fā)出的細(xì)肌絲向暗帶中間的 （H帶M線）移動(dòng)，導(dǎo)致相鄰Z線相互靠近，肌 節(jié)縮短，表現(xiàn)為整個(gè)肌細(xì)胞和肌肉的收縮。,3.骨骼肌收縮的基本過(guò)程 A.當(dāng)

3、肌漿中Ca2+濃度升高時(shí)： Ca2+與肌鈣蛋白亞單位C結(jié)合，隨即引起肌鈣 蛋白的構(gòu)象改變； 通過(guò)肌鈣蛋白亞單位I的調(diào)控作用，使原肌球 蛋白的構(gòu)象也發(fā)生改變，結(jié)果使原肌球蛋白與 肌動(dòng)蛋白的結(jié)合力減弱，引起原肌球蛋白側(cè)移， 從而暴露出肌動(dòng)蛋白上能與肌球蛋白結(jié)合的位 點(diǎn)，使橫橋和肌動(dòng)蛋白相結(jié)合而連接起來(lái)；,橫橋具有ATP酶的活性，能水解ATP而獲能。 當(dāng)與肌動(dòng)蛋白結(jié)合后，橫橋便利用來(lái)自ATP分 解的能量，拖曳肌動(dòng)蛋白向M線方向擺動(dòng)。 完成一次擺動(dòng)后，橫橋即與肌動(dòng)蛋白脫離， 再與肌動(dòng)蛋白鏈上下一個(gè)分子的結(jié)合位點(diǎn)結(jié) 合。如此重復(fù)進(jìn)行結(jié)合、擺動(dòng)、脫離的過(guò)程， 使肌節(jié)逐漸縮短。,B.當(dāng)胞質(zhì)中Ca2+濃度降低

4、時(shí)： Ca2+與肌鈣蛋白的結(jié)合解除，肌鈣蛋白和 原肌球蛋白的構(gòu)象恢復(fù)，原肌球蛋白重新掩 蓋肌動(dòng)蛋白上的結(jié)合位點(diǎn)，阻止橫橋與肌動(dòng) 蛋白的結(jié)合，結(jié)果使細(xì)肌絲回到原來(lái)位置， 從而出現(xiàn)肌肉舒張。,橫 橋 擺 動(dòng) 示 意 圖,二、骨骼肌的興奮-收縮耦聯(lián) 1、概念 興奮-收縮耦聯(lián)：肌細(xì)胞的電興奮與肌細(xì)胞 的機(jī)械收縮聯(lián)系起來(lái)的中介過(guò)程。 2、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：“三聯(lián)體” 3、關(guān)鍵（耦聯(lián)）因子：Ca2+ 4、過(guò)程（主要步驟）： 電興奮傳入橫管； “三聯(lián)體”的信息傳遞； 終池對(duì)鈣的釋放和回收。,肌小節(jié)縮短，肌細(xì)胞收縮,牽拉細(xì)肌絲向粗肌絲滑行,橫橋擺動(dòng),橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，分解ATP釋放能量,原肌球蛋白位移， 暴露細(xì)肌絲

5、上的結(jié)合位點(diǎn),Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合 肌鈣蛋白的構(gòu)型改變,終池膜上的鈣通道開(kāi)放 終池內(nèi)的Ca2+進(jìn)入肌質(zhì)中,肌絲滑行的過(guò)程（1）,肌絲滑行過(guò)程（2）,興奮-收縮耦聯(lián)后,肌膜電位復(fù)極化,終池膜對(duì)Ca2+通透性 肌漿網(wǎng)膜Ca2+泵激活,肌質(zhì)Ca2+,Ca2+與肌鈣蛋白解離,原肌球蛋白復(fù)蓋的 橫橋結(jié)合位點(diǎn),骨骼肌舒張,隨堂練習(xí),1、興奮通過(guò)神經(jīng)-骨骼肌接頭時(shí)，乙酰膽堿與N-型Ach門控通道結(jié)合，使終板膜（ ） A.對(duì)Na+、K+通透性增加，發(fā)生超極化 B.對(duì)Na+、K+通透性增加，發(fā)生去極化 C.僅對(duì)K+通透性增加，發(fā)生超極化 D.僅對(duì)Ca2+通透性增加，發(fā)生去極化 E.對(duì)ACh通透性增加，發(fā)生去極

6、化 2、當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢時(shí)，可引起接頭前膜的：（ ） A.Na+通道關(guān)閉 B.Ca2+通道開(kāi)放 C.K通道開(kāi)放 D.Cl-通道開(kāi)放 E.Cl-通道關(guān)閉,隨堂練習(xí),3、神經(jīng)-肌肉接頭信息傳遞的主要方式是：（ ） A.化學(xué)性突觸傳遞 B.局部電流 C.非典型化學(xué)性突觸傳遞 D.非突觸性傳遞 E.電傳遞 4、有機(jī)磷農(nóng)藥中毒時(shí)，骨骼肌肌無(wú)力、肌束抽搐主要是由于：（ ） A.ACh釋放減少 B.ACh釋放增多 C.膽堿酯酶活性降低 D.膽堿酯酶活性增強(qiáng) E.終板膜上的受體增多,隨堂練習(xí),5、骨骼肌收縮和舒張的基本功能單位是：（ ） A.肌原纖維 B.細(xì)肌絲 C.肌纖維 D.粗肌絲 E.肌小節(jié)

7、6、骨骼肌的肌質(zhì)網(wǎng)終末池可儲(chǔ)存：（ ） A、Na+ B、K+ C、Ca2+ D、Mg2+ E、Ach,隨堂練習(xí),7、肌細(xì)胞中的三聯(lián)管結(jié)構(gòu)指的是：（ ） A.每個(gè)橫管及其兩側(cè)的肌小節(jié) B.每個(gè)橫管及其兩側(cè)的終末池 C.橫管、縱管和肌質(zhì)網(wǎng) D.每個(gè)縱管及其兩側(cè)的橫管 E.每個(gè)縱管及其兩側(cè)的肌小節(jié) 8、在骨骼肌興奮-收縮耦聯(lián)過(guò)程中起關(guān)鍵作用的離子是（ ） A.Na+ B.Ca2+ C.Cl- D.K+ E.Mg2+,隨堂練習(xí),9、骨骼肌興奮收縮耦聯(lián)不包括：（ ） A.動(dòng)作電位通過(guò)橫管系統(tǒng)傳向肌細(xì)胞的深部 B.肌漿中的Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合 C.三聯(lián)管處的信息傳遞，導(dǎo)致終末池Ca2+釋放 D.肌漿中的Ca2+濃度迅速降低，導(dǎo)致肌鈣