肌细胞的收缩功能

骨骼肌心肌平滑肌当前1页，总共30页。第一节肌细胞收缩的结构和分子基础一、肌细胞的结构1.横纹肌当前2页，总共30页。当前3页，总共30页。myofibrilandsarcomere[‘sɑ:kəmiə]Isotropic(等方性的）band(Iband)orlightbandanisotropicband(Aband)ordarkbandmyosinmyofilament（粗肌丝）actinmyofilament（细肌丝）sarcotubularsystemtransverstubules(Ttubules)Sarcoplasmicreticulum,SR(aspecialtypeofsmoothERfoundinsmoothandstriatedmuscle)JuctionalSRorterminalcisternaTriad(theT-tubuleanditstwoterminalcisternaeformatriad)Thestructureofstriatedmuscle当前4页，总共30页。当前5页，总共30页。2.平滑肌细肌丝明显多于粗肌丝，还有中间丝，没有Z盘，没有凹入的横管，肌丝主要被肌膜而不是肌质网包绕。当前6页，总共30页。single-unitsmoothmuscle一单位平滑肌(也称内脏平滑肌)，多间隙连接

multi-unitsmoothmuscle多单位平滑肌，很间缝隙连接当前7页，总共30页。二、参与收缩的蛋白分子三、肌丝滑行学说四、横桥活动与化学能转化为能的过程当前8页，总共30页。当前9页，总共30页。当前10页，总共30页。每秒循环5次当前11页，总共30页。第二节兴奋－收缩耦联Excitation-contraction(EC)couplingT-tubulesconductsignalAPsintothecellDepolarizationofT-tubulecausescalciumreleasefromSRCalciumactivationofcontractionRelaxationoccursasaresultoftheactivetransportofCa2+intotheSRbytheCa2+pumpontheSRmembrane当前12页，总共30页。当前13页，总共30页。当前14页，总共30页。当前15页，总共30页。内质网上的钙释放通道主要有：Ryanodine（雷诺丁）受体Inositoltriphosphate（三磷酸肌醇）受体当前16页，总共30页。骨骼肌：单收缩时，胞质内增加的Ca2+100%来自SRL-型钙通道构象变化触发钙释放心肌：胞质内增加的Ca2+：SR释放的占80%~90%，L-型钙通道内流的占10%~20%

高度依赖于细胞外的Ca2+，钙致（触发）钙释放。当前17页，总共30页。心肌兴奋－收缩耦联当前18页，总共30页。当前19页，总共30页。第三节肌细胞收缩的生物力学当前20页，总共30页。当前21页，总共30页。isometriccontraction等长收缩TensioninthemusclesincreasesThemuscleisunabletoshortenisotoniccontraction等张收缩MyofilamentsareabletoslidepasteachotherduringcontractionsThemuscleshortens当前22页，总共30页。PreloadPreloadInitiallengthSingletwitchtensionisdeterminedbylengthofsarcomere当前23页，总共30页。Afterload当前24页，总共30页。当前25页，总共30页。EnergyforMuscleContractionSlide6.26bCopyright©2003PearsonEducation,Inc.publishingasBenjaminCummingsAnaerobicglycolysis(continued)Thisreactionisnotasefficient,butisfastHugeamountsofglucoseareneededLacticacidproducesmusclefatigueFigure6.10b当前26页，总共30页。EnergyforMuscleContractionSlide6.25Copyright©2003PearsonEducation,Inc.publishingasBenjaminCummingsAerobicRespirationSeriesofmetabolicpathwaysthatoccurinthemitochondriaGlucoseisbrokendowntocarbondioxideandwater,releasingenergyThisisaslowerreactionthatrequirescontinuousoxygenFigure6.10c当前27页，总共30页。MuscleFatigueandOxygenDebtSlide6.27Copyright©2003PearsonEducation,Inc.publishingasBenjaminCummingsWhenamuscleisfatigued,itisunabletocontractThecommonreasonformusclefatigueisoxygendebtOxygenmustbe“repaid”totissuetoremoveoxygendebtOxygenisrequiredtogetridofaccumulatedlacticacidIncreasingacidity(fromlacticacid)andlackofATPcausesthemuscletocontractless当前28页，总共30页。骨骼肌可以根据收缩速度被分为快肌和慢肌骨骼肌可以根据其收缩速度被分为两种基本类型：快肌(fasttwitch)和慢肌(slowtwitch)。虽然有些肌肉几乎只含有快肌纤维或慢肌纤维，大多数肌肉是由这两种肌纤维混合而成的。但是另一方面，一个运动单位典型地只含有一种类型的肌纤维。因此，骨骼肌往往同时含有快肌运动单位和慢肌运动单位。当前29页，总共30页。在人体，快肌纤维直径较大，具有高的酵解能力和低的氧化能力。与此相反，慢肌纤维典型地具有较小的直径，具有较高的氧化能力和较低的酵解能力。这个代谢活动的基本差异是与慢肌纤维的抗疲劳特性相吻合的。与此相比，快肌纤维则易于疲劳。由于肌纤维疲劳特性的这种差异，在肌肉收缩的过程中，首先被募