8骨骼肌收縮的分子機(jī)制

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)v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；v熟悉骨骼肌收縮的分子機(jī)制（基本過(guò)程）。v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)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)（一）骨骼肌細(xì)胞的組織層次（一）骨骼肌細(xì)胞的組織層次 肌小節(jié)肌小節(jié)肌原纖維肌原纖維肌纖維肌纖維肌束肌束肌肉肌肉肌絲系統(tǒng)肌絲系統(tǒng)肌管系統(tǒng)肌管系統(tǒng)（二）肌絲系統(tǒng)（二）肌絲系統(tǒng) 1 1）粗肌絲）粗肌絲 由肌球蛋由肌球蛋白組成，頭部一膨大部白組成，頭部一膨大部橫橋橫橋 能與細(xì)肌絲上能與細(xì)肌絲上結(jié) 合 位 點(diǎn) 可 逆 性

2、 結(jié)結(jié) 合 位 點(diǎn) 可 逆 性 結(jié)合合; ;具有具有atpatp酶作用。酶作用。（二）肌絲系統(tǒng)（二）肌絲系統(tǒng) 2 2）細(xì)肌絲）細(xì)肌絲 肌動(dòng)肌動(dòng)蛋白：有與橫橋結(jié)合位蛋白：有與橫橋結(jié)合位點(diǎn)，變構(gòu)后點(diǎn)，變構(gòu)后, ,使原肌球使原肌球蛋白位移，暴露出結(jié)合蛋白位移，暴露出結(jié)合位點(diǎn)。原肌球蛋白：位點(diǎn)。原肌球蛋白：位阻效應(yīng)。肌鈣蛋白：位阻效應(yīng)。肌鈣蛋白：與與caca2+2+可逆性結(jié)合。可逆性結(jié)合。（三）肌管系統(tǒng)（三）肌管系統(tǒng)1 1）橫管系統(tǒng)）橫管系統(tǒng)2 2）縱管系統(tǒng)）縱管系統(tǒng)- -末末梢形成終池梢形成終池 3 3）三聯(lián)管）三聯(lián)管- -橫管橫管和兩邊的終池和兩邊的終池肌絲、肌管系統(tǒng)示意圖肌絲、肌管系統(tǒng)示意圖三、

3、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)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

4、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。二、骨骼肌的興奮-收縮耦

5、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)胞收肌小節(jié)縮短，肌細(xì)胞收縮縮牽拉細(xì)肌絲向粗肌絲滑牽拉細(xì)肌絲向粗肌絲滑行行橫橋擺動(dòng)橫橋擺動(dòng)橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，橫橋與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，分解分解atpatp釋放能量釋放能量原肌球蛋白位移，原肌球蛋白位移，暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)暴露細(xì)肌絲上的結(jié)合位點(diǎn)caca2+2+與肌鈣蛋白結(jié)合與肌鈣蛋白結(jié)合肌鈣蛋白的構(gòu)型改變肌鈣蛋白的構(gòu)型改變終池膜上的鈣通道開(kāi)放終池膜上的鈣通道開(kāi)放終

6、池內(nèi)的終池內(nèi)的caca2+2+進(jìn)入肌質(zhì)中進(jìn)入肌質(zhì)中肌絲滑行的過(guò)程（肌絲滑行的過(guò)程（1 1）肌絲滑行過(guò)程（肌絲滑行過(guò)程（2 2）興奮興奮- -收縮耦聯(lián)后收縮耦聯(lián)后肌膜電位復(fù)極化肌膜電位復(fù)極化終池膜對(duì)終池膜對(duì)caca2+2+通透性通透性肌漿網(wǎng)膜肌漿網(wǎng)膜caca2+2+泵激活泵激活肌質(zhì)肌質(zhì)caca2+2+caca2+2+與肌鈣蛋白解與肌鈣蛋白解離離原肌球蛋白復(fù)蓋的原肌球蛋白復(fù)蓋的橫橋結(jié)合位點(diǎn)橫橋結(jié)合位點(diǎn)骨骼肌舒張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

7、+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：

8、（ ）a.肌原纖維 b.細(xì)肌絲 c.肌纖維 d.粗肌絲 e.肌小節(jié)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.