8-骨骼肌收缩的分子机制VIP专享VIP免费

骨骼肌收缩的分子机制——洪学军第一页，共三十六页。教学内容一、骨骼肌细胞的微细结构二、骨骼肌的兴奋-收缩耦联三、骨骼肌收缩的分子机制第二页，共三十六页。学习目标掌握肌节、兴奋-收缩耦联；骨骼肌兴奋-收缩耦联的过程；熟悉骨骼肌收缩的分子机制〔根本过程〕。了解骨骼肌细胞的微细结构。第三页，共三十六页。一、骨骼肌细胞的微细结构〔一〕骨骼肌细胞的组织层次肌小节→肌原纤维→肌纤维→肌束→肌肉肌丝系统肌管系统第四页，共三十六页。第五页，共三十六页。第六页，共三十六页。第七页，共三十六页。第八页，共三十六页。〔二〕肌丝系统1〕粗肌丝由肌球蛋白组成，头部一膨大部横桥①能与细肌丝上结合位点可逆性结合;②具有ATP酶作用。第九页，共三十六页。〔二〕肌丝系统2〕细肌丝①肌动蛋白：有与横桥结合位点，变构后,使原肌球蛋白位移，暴露出结合位点。②原肌球蛋白：位阻效应。③肌钙蛋白：与Ca2+可逆性结合。第十页，共三十六页。第十一页，共三十六页。第十二页，共三十六页。〔三〕肌管系统1〕横管系统2〕纵管系统-末梢形成终池3〕三联管-横管和两边的终池第十三页，共三十六页。肌丝、肌管系统示意图第十四页，共三十六页。三、骨骼肌收缩的分子机制1、肌肉收缩的概念指肌肉长度的缩短或肌肉张力的增加。骨骼肌收缩并非是肌丝本身的长度缩短，而是由细肌丝向粗肌丝滑行导致的肌小节缩短的结果。第十五页，共三十六页。2、骨骼肌收缩的分子机制收缩机制：滑行学说。内容：骨骼肌的收缩是因为肌细胞内的肌原纤维缩短所致。肌原纤维的缩短，是由于每个肌节中自Z线发出的细肌丝向暗带中间的〔H带M线〕移动，导致相邻Z线相互靠近，肌节缩短，表现为整个肌细胞和肌肉的收缩。第十六页，共三十六页。第十七页，共三十六页。3.骨骼肌收缩的根本过程A.当肌浆中Ca2+浓度升高时：①Ca2+与肌钙蛋白亚单位C结合，随即引起肌钙蛋白的构象改变；②通过肌钙蛋白亚单位I的调控作用，使原肌球蛋白的构象也发生改变，结果使原肌球蛋白与肌动蛋白的结合力减弱，引起原肌球蛋白侧移，从而暴露出肌动蛋白上能与肌球蛋白结合的位点，使横桥和肌动蛋白相结合而连接起来；第十八页，共三十六页。③横桥具有ATP酶的活性，能水解ATP而获能。当与肌动蛋白结合后，横桥便利用来自ATP分解的能量，拖曳肌动蛋白向M线方向摆动。④完成一次摆动后，横桥即与肌动蛋白脱离，再与肌动蛋白链上下一个分子的结合位点结合。如此重复进行结合、摆动、脱离的过程，使肌节逐渐缩短。第十九页，共三十六页。B.当胞质中Ca2+浓度降低时：Ca2+与肌钙蛋白的结合解除，肌钙蛋白和原肌球蛋白的构象恢复，原肌球蛋白重新掩盖肌动蛋白上的结合位点，阻止横桥与肌动蛋白的结合，结果使细肌丝回到原来位置，从而出现肌肉舒张。第二十页，共三十六页。横桥摆动示意图第二十一页，共三十六页。第二十二页，共三十六页。二、骨骼肌的兴奋-收缩耦联1、概念兴奋-收缩耦联：肌细胞的电兴奋与肌细胞的机械收缩联系起来的中介过程。2、结构根底：“三联体〞3、关键〔耦联〕因子：Ca2+4、过程〔主要步骤〕：①电兴奋传入横管；②“三联体〞的信息传递；③终池对钙的释放和回收。第二十三页，共三十六页。肌小节缩短，肌细胞收缩牵拉细肌丝向粗肌丝滑行横桥摆动横桥与结合位点结合，分解ATP释放能量原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点Ca2+与肌钙蛋白结合肌钙蛋白的构型改变终池膜上的钙通道开放终池内的Ca2+进入肌质中肌丝滑行的过程〔1〕第二十四页，共三十六页。第二十五页，共三十六页。肌丝滑行过程〔2〕兴奋-收缩耦联后肌膜电位复极化终池膜对Ca2+通透性↓肌浆网膜Ca2+泵激活肌质[Ca2+]↓Ca2+与肌钙蛋白解离原肌球蛋白复盖的横桥结合位点骨骼肌舒张第二十六页，共三十六页。第二十七页，共三十六页。第二十八页，共三十六页。第二十九页，共三十六页。随堂练习1、兴奋通过神经-骨骼肌接头时，乙酰胆碱与N-型Ach门控通道结合，使终板膜〔〕A.对Na+、K+通透性增加，发生超极化B.对Na+、K+通透性增加，发生去极化C.仅对K+通透性增加，发生超极化D.仅对Ca2+通透性增加，发生去极化E.对ACh通透性增加，发...