第二章 细胞的基本功能(骨骼肌)ppt课件.ppt
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1、2022/12/20,1,第四节 肌细胞的收缩功能,神经肌肉接头传递骨骼肌微细结构骨骼肌收缩机制骨骼肌兴奋收缩偶联骨骼肌收缩外部表现,2022/12/20,2,一、骨骼肌Excitation and contraction of skeletal of muscle(一)兴奋在神经肌肉接头的传递,1.N-M接头的结构Neuromuscularjunction 接头前膜(presynaptic membrance) 接头间隙(synaptic membrane cleft) 约50-60nm。 接头后膜:终板膜(endplate membrane),2022/12/20,3,2 微终板电位和终板
2、电位,ACH量子式释放(Quanta release)自发释放(spontaneous release)诱发释放(evoked release),微终板电位(miniature endplate potential,MEPP)终板电位( endplate potential,EPP ),2022/12/20,4,微终板电位,Ach的一个量子一个囊泡所含的0.5-1万个Ach分子微终板电位静息状态下,每秒有一个Ach释放到间隙,由Ach的一个量子引起的终板膜电位的变化成为微终板电位,2022/12/20,5,神经冲动到达末梢,钙离子内流,诱发释放Ach, Ach在接头间隙扩散,并与终板膜上受体通
3、道蛋白结合,终板膜离子通道开放(Na+内流 ,K + 外流,Na + 内流为主),突触后膜去极化产生终板电位。,终板电位,1) 产生过程,动画:兴奋的传递,2022/12/20,6,2 )终板电位-动作电位,终板电位大于邻近肌膜的动作电位,它通过局部电流引起邻近肌膜爆发动作电位。,3) 特点:1、等级性,(不表现“全或无”)2、无不应期,有总和效应3、电紧张性扩布(2mm)4、持续1-2ms,动画:兴奋的传递,2022/12/20,7,4) 胆碱脂酶分解ACH成乙酸、胆碱。,2022/12/20,8,(动画)神经肌肉接头处的兴奋传递过程,2022/12/20,9,膜Ca2通道开放,膜外Ca2向
4、膜内流动,2022/12/20,10,接头前膜内囊泡移动、融合、破裂,囊泡中的ACh释放(量子释放),2022/12/20,11,ACh与终板膜上的N2受体结合,受体蛋白分子构型改变,2022/12/20,12,终板膜对Na、K (尤其是Na)通透性,2022/12/20,13,3.N-M接头处的兴奋传递特征: 是电-化学-电的过程: 无脱失 接头前膜,传来一个AP,便能引起肌细胞兴奋和收缩一 次(因每次ACh释放的量,产生的EPP是引起肌膜AP所需 阈值的3-4倍)。神经末梢的一次AP只能引起一次肌细胞 兴奋和收缩(因终板膜上含有丰富的胆碱酯酶,能迅速 水解ACh)。 单向传递 时间延隔 易
5、受环境变化影响,2022/12/20,14,4.影响N-M接头处兴奋传递的因素: (1)阻断ACh受体:箭毒和银环蛇毒,肌松剂 (驰肌碘)。 (2)抑制胆碱酯酶活性:有机磷农药,新斯的明。 (3)自身免疫性疾病: 重症肌无力(抗体破坏Ach 受体),肌无力 综合征(抗体破坏N末梢Ca2+通道)。 (4)接头前膜Ach释放:肉毒杆菌中毒。,2022/12/20,15,(二)骨骼肌细胞的超微结构,2022/12/20,16,肌纤维,2022/12/20,17,肌原纤维和肌管系统,2022/12/20,18,肌原纤维,2022/12/20,19,是肌细胞收缩的基本结构和功能单位。 =1/2明带暗带1
6、/2明带 = 2条Z线间的区域,肌小节,2022/12/20,20,横管系统(T): 纵管系统 (L,sarcoplarsmic,SR): 三联管(triad): T管+终池2,肌管系统,Ryanodine receptor ,RYR,2022/12/20,21,肌丝滑行理论(Myofilament sliding theory,Huxley),(三)骨骼肌收缩机制,骨骼肌细胞的肌原纤维由粗细肌丝组成,肌肉收缩或伸长均通过粗细肌丝相互滑行而发生,无肌丝和其他蛋白质结构的缩短,只是细肌丝向暗带中央滑动,z线靠近,肌小节变短,2022/12/20,22,相邻Z线靠近,即肌节缩短;暗带长度不变,即粗
7、肌丝长度不变;从Z线到H带边缘的距离不变,即细肌丝长度不变; 明带和H带变窄,2022/12/20,23,由200-300个肌球或肌凝蛋白(myosin)分子组成 150nm,杆状两个彭大“豆芽”尾部超M线平行排列头部膨大部分伸出横桥:能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合;具有ATP酶的作用,1肌丝的分子结构,粗肌丝,2022/12/20,24,肌凝蛋白,Cross-bridge,300-400个,2022/12/20,25,细肌丝thin filament,肌纤蛋白,原肌凝蛋白,肌钙蛋白,actin,tropomyosin,troponin,2022/12/20,26,细肌丝肌动蛋白: 表面
8、有与横桥结合的位点,静息 时被原肌球蛋白掩盖;原肌球蛋白: 静息时掩盖横桥结合位点;肌钙蛋白:与Ca2+结合变构后,使原肌球蛋白位移,暴露出结合位点。,2022/12/20,27,2.肌细胞收缩的过程,电诱发Ca2+释放,动作电位传播,Ca2+ 通道开放L-Ca2+ channelRyanodine receptorIP3 与RYR结合,2022/12/20,28,Ca2+触发肌细胞收缩,2022/12/20,29,终池膜上的钙通道开放终池内的Ca2+进入肌浆,与肌钙蛋白结合,肌钙蛋白的变构,原肌球蛋白位移,暴露细肌丝上的结合位点,横桥与结合位点结合,分解ATP释放能量,横桥摆动牵拉细肌丝朝肌
9、节中央滑行肌节缩短肌细胞收缩,2022/12/20,30,Ca2+ 浓度降低,横桥周期CRISS-bridge cycling,2022/12/20,31,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,肌浆网膜Ca2+,Ca2+与肌钙蛋白解离,原肌凝蛋白复盖的横桥结合位点,骨骼肌舒张,2022/12/20,32,肌膜电兴奋的传导:指肌膜产生AP后,AP由横管系统迅 速传向肌细胞深处,到达三联管,激活T管和肌膜L型钙通道。激活JSR膜RYR,肌浆网(纵管系统)中Ca2+的释放,肌浆Ca2+ 浓度升高Ca2+ 与肌钙蛋白结合 ,触发肌肉收Ca2+ 浓度升高激活LS
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