骨骼肌收缩的分子机制.ppt

1、骨骼肌收缩的分子机制,洪学军,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,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（基本过程）。 了解 骨骼肌细胞的微细结构。,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,（二）肌丝系统 1）粗肌丝 由肌球蛋白组成，头部一膨大部横桥 能与细肌丝上结合位点可逆性结合;具有ATP酶作用。,（二）肌丝系统 2）细肌丝 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。原肌球蛋白：位阻效应。

2、肌钙蛋白：与Ca2+可逆性结合。,（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,肌丝、肌管系统示意图,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。,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。,3.骨骼肌收缩的基本过程 A.当

3、肌浆中Ca2+浓度升高时： Ca2+与肌钙蛋白亚单位C结合，随即引起肌钙 蛋白的构象改变； 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；,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。 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。,B.当胞质中Ca2+浓度降低

4、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。,横 桥 摆 动 示 意 图,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、结构基础：“三联体” 3、关键（耦联）因子：Ca2+ 4、过程（主要步骤）： 电兴奋传入横管； “三联体”的信息传递； 终池对钙的释放和回收。,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

5、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）,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,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，发生去极

6、化 2、当神经冲动到达运动神经末梢时，可引起接头前膜的：（ ） A.Na+通道关闭 B.Ca2+通道开放 C.K通道开放 D.Cl-通道开放 E.Cl-通道关闭,随堂练习,3、神经-肌肉接头信息传递的主要方式是：（ ） A.化学性突触传递 B.局部电流 C.非典型化学性突触传递 D.非突触性传递 E.电传递 4、有机磷农药中毒时，骨骼肌肌无力、肌束抽搐主要是由于：（ ） A.ACh释放减少 B.ACh释放增多 C.胆碱酯酶活性降低 D.胆碱酯酶活性增强 E.终板膜上的受体增多,随堂练习,5、骨骼肌收缩和舒张的基本功能单位是：（ ） A.肌原纤维 B.细肌丝 C.肌纤维 D.粗肌丝 E.肌小节

7、6、骨骼肌的肌质网终末池可储存：（ ） A、Na+ B、K+ C、Ca2+ D、Mg2+ E、Ach,随堂练习,7、肌细胞中的三联管结构指的是：（ ） A.每个横管及其两侧的肌小节 B.每个横管及其两侧的终末池 C.横管、纵管和肌质网 D.每个纵管及其两侧的横管 E.每个纵管及其两侧的肌小节 8、在骨骼肌兴奋-收缩耦联过程中起关键作用的离子是（ ） A.Na+ B.Ca2+ C.Cl- D.K+ E.Mg2+,随堂练习,9、骨骼肌兴奋收缩耦联不包括：（ ） A.动作电位通过横管系统传向肌细胞的深部 B.肌浆中的Ca2+与肌钙蛋白结合 C.三联管处的信息传递，导致终末池Ca2+释放 D.肌浆中的Ca2+浓度迅速降低，导致肌钙