骨骼肌收缩机理.ppt

肌肉的兴奋与收缩肌肉的兴奋与收缩知识结构知识结构:1.骨骼肌的显微结构骨骼肌的显微结构2.骨骼肌收缩的原理骨骼肌收缩的原理滑滑行学说行学说3.肌肉的等长收缩和等张收缩肌肉的等长收缩和等张收缩2、肌肉的功能分类、肌肉的功能分类1、肌肉的生理功能：、肌肉的生理功能：运动运动、交换交换、平衡平衡、产热产热骨骼肌骨骼肌心心 肌肌平滑肌平滑肌一、概一、概 述述骨骼肌骨骼肌(肌纤维肌纤维)的结构的结构肌肉肌肉 肌纤维肌纤维（肌细胞）（肌细胞）肌小节肌小节骨骼肌的微细结构骨骼肌的微细结构 肌原纤维与肌小节肌原纤维与肌小节骨骼肌骨骼肌 肌纤维肌纤维（肌细胞）（肌细胞）肌原纤维+其它细胞质肌原纤维肌原纤维 肌小节(粗肌丝+细肌丝)；肌小节肌小节(sarcomere)1/2明带+暗带+1/2明带；明带(I带)、暗带(A带)肌 肉肌 肉肌球蛋白肌球蛋白myosin杆状部（杆状部（rod portion）球状部球状部（heads）组成粗肌丝的肌球蛋白杆状部分与纤维长轴平行排列，组成粗肌丝的肌球蛋白杆状部分与纤维长轴平行排列，形成主干，而头部膨大部暴露在外，形成形成主干，而头部膨大部暴露在外，形成横桥横桥。横桥上含有。横桥上含有ATP酶，在肌肉收缩时能与肌动蛋白结合。酶，在肌肉收缩时能与肌动蛋白结合。由由肌球蛋白肌球蛋白组成。组成。大约大约200-300个肌球个肌球蛋蛋白白聚合而成一条粗丝。聚合而成一条粗丝。肌球蛋白的外形为肌球蛋白的外形为一根主干，头部有两个一根主干，头部有两个圆球，似圆球，似“豆芽形豆芽形”。粗肌丝粗肌丝长链状的螺旋结构。长链状的螺旋结构。静息时，静息时，阻碍阻碍肌动蛋肌动蛋白与肌球蛋白横桥的白与肌球蛋白横桥的结合。结合。覆于原肌球蛋白覆于原肌球蛋白上的球形蛋白质上的球形蛋白质（C C、T T和和I I亚基）亚基）球形大分子物质。球形大分子物质。在肌浆中无数肌动在肌浆中无数肌动蛋白聚合呈串球状蛋白聚合呈串球状双螺旋结构。双螺旋结构。肌动蛋白与肌球蛋白为肌动蛋白与肌球蛋白为收缩蛋白收缩蛋白；原肌球蛋白；原肌球蛋白与肌钙蛋白为与肌钙蛋白为调节蛋白调节蛋白。细肌丝细肌丝明带明带暗带 肌原纤维肌原纤维肌小节：肌小节：1/2明带明带 暗带暗带 1/2明带明带 2.2 肌丝滑行学说肌丝滑行学说基本内容：肌肌肉肉收收缩缩时时没没有有肌肌丝丝或或某某些些物物质质分分子子结结构构的的缩缩短短，而而只只是是发发生生了了细细肌肌丝丝在在粗粗肌肌丝丝之之间间的的滑滑行行，也也就就是是说说由由Z线线发发出出的的细细肌肌丝丝向向暗暗带带中中央央移移动动，结结果果相相邻邻的的各各Z线线相相互互靠靠近近，肌肌小小节节长长度度变变短短，表表现现为整个肌纤维和肌肉的收缩。为整个肌纤维和肌肉的收缩。由于肌肉收缩时，只是细肌丝在粗肌丝之间滑行，而粗肌丝的长度不变，所以暗带（A带）的宽度不变，细肌丝的长度虽然也没变，但明带（I带）变窄。同时，H区变窄，甚至消失。2.3 肌丝滑行学说的分子肌丝滑行学说的分子机机理理 在横桥的一次摆动中，肌球蛋白将水解ATP所释放的化学能转变为肌动蛋白的机械能。上述横桥与ATP结合，摆动、复位、再结合的过程，称为横桥周期。2.4 Ca2+在肌丝滑行中的作用在肌丝滑行中的作用 肌钙蛋白是脊椎动物横纹肌肌丝中仅有的能与Ca2+结合的蛋白质。当肌浆中Ca2+浓度低于0.510-7mol时，肌肉不能收缩。3、兴奋、兴奋收缩耦联：收缩耦联：把从骨骼肌接受神经把从骨骼肌接受神经冲动、肌膜发生兴奋，与冲动、肌膜发生兴奋，与肌原纤维中的肌丝活动联肌原纤维中的肌丝活动联系起来的中介过程，叫兴系起来的中介过程，叫兴奋奋-收缩耦联收缩耦联肌 肉目前一般认为肌肉收缩是由于目前一般认为肌肉收缩是由于 A A 骨骼肌粗肌丝长度变短骨骼肌粗肌丝长度变短 B B 骨骼肌细肌丝长度缩短骨骼肌细肌丝长度缩短 C C 粗肌丝向细肌丝之间滑行粗肌丝向细肌丝之间滑行 D D 细肌丝向粗肌丝之间滑行细肌丝向粗肌丝之间滑行 E E 粗、细肌丝长度均缩短粗、细肌丝长度均缩短思考题思考题D骨骼肌收缩的形式：骨骼肌收缩的形式：1、等张收缩与等长收缩、等张收缩与等长收缩2、肌肉的单收缩、肌肉的单收缩3、收缩总和与强直收缩、收缩总和与强直收缩肌 肉（1）等张收缩等张收缩如果让肌肉一端如果让肌肉一端游离，一端固定，使游离，一端固定，使肌肉收缩时，只有长肌肉收缩时，只有长度的变化而无张力的度的变化而无张力的变化的收缩。变化的收缩。肌 肉（2）等长收缩等长收缩整体内的肌肉是两种形式不同程度的复合。整体内的肌肉是两种形式不同程度的复合。在实验条件下，在实验条件下，固定肌肉两端，使肌固定肌肉两端，使肌肉收缩时，不容许发肉收缩时，不容许发生长度的变化，而只生长度的变化，而只表现为张力的变化的表现为张力的变化的收缩。收缩。肌 肉 一般的躯体运动都不是单纯的等张收缩或等长收缩，而是两种收缩不同程度的复合。肌 肉 单收缩单收缩 在实验条件下，肌肉受到一次刺激所引起的在实验条件下，肌肉受到一次刺激所引起的一次收缩称为一次收缩称为单收缩单收缩。（1）收缩总和收缩总和在实验条件下，在实验条件下，肌肉受到一连串刺激，肌肉受到一连串刺激，若后一刺激落在前一若后一刺激落在前一刺激所引起的收缩的刺激所引起的收缩的舒张期内，则肌肉不舒张期内，则肌肉不再舒张，而出现一个再舒张，而出现一个比前一次收缩幅度更比前一次收缩幅度更高的收缩称为高的收缩称为收缩的收缩的总和总和。肌 肉指在一定频率的连续刺激下，肌肉收缩不断指在一定频率的连续刺激下，肌肉收缩不断地总和，使肌肉处于持续的缩短状态，称为强地总和，使肌肉处于持续的缩短状态，称为强直收缩。（直收缩。（临界融合频率临界融合频率）（2）强直收缩强直收缩肌 肉 在刺激频率较低时，描记的收缩曲线呈锯齿状态。这样在刺激频率较低时，描记的收缩曲线呈锯齿状态。这样的收缩称为的收缩称为不完全强直收缩。不完全强直收缩。当刺激频率升高时，可描记出平滑的收缩曲线，这样当刺激频率升高时，可描记出平滑的收缩曲线，这样的收缩称为的收缩称为完全强直收缩完全强直收缩。引起完全强直收缩所需的最低刺激频率称临界融合频率。引起完全强直收缩所需的最低刺激频率称临界融合频率。1.1.试述骨骼肌的收缩机理。试述骨骼肌的收缩机理。2.2.简述骨骼肌兴奋简述骨骼肌兴奋收缩耦联。收缩耦联。思考题思考题1.1.试述骨骼肌的收缩机理试述骨骼肌的收缩机理 粗细肌丝的结合粗细肌丝的结合 粗细肌丝的滑动粗细肌丝的滑动 粗细肌丝的解离粗细肌丝的解离2.2.简述骨骼肌兴奋简述骨骼肌兴奋收缩耦联过程收缩耦联过程 兴奋在细胞内的传递兴奋在细胞内的传递 Ca2+Ca2+的释放的释放 Ca2+Ca2+的储存和再聚集的储存和再聚集 粗细肌丝的结合粗细肌丝的结合 粗细肌丝的滑动粗细肌丝的滑动 粗细肌丝的解离粗细肌丝的解离