第四節(jié)細(xì)胞的基本功能

第四節(jié)細(xì)胞的基本功能演示文稿現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二（優(yōu)選）第四節(jié)細(xì)胞的基本功能現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二(一)神經(jīng)—骨骼肌接頭處興奮的傳遞

neuromusculartransmission現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二1.神經(jīng)肌接頭(neuromuscularjunction)的結(jié)構(gòu)：

⑴接頭前膜prejunctionalmembrane:

①突觸囊泡synapticvesicle,內(nèi)含ACh;

②電壓門控Ca2+通道；

⑵接頭間隙junctionalcleft:

50nm寬，與細(xì)胞外液相通;

⑶接頭后膜postjunctionalmembrane:又稱終板膜endplate

membrane，是肌膜特化部分,上有①N2型ACh受體;②AChE;現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二神經(jīng)肌接頭結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二(接頭前神經(jīng)末梢)(接頭間隙)現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二(接頭后膜,

終板膜)現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二

2、傳遞過(guò)程及EPP產(chǎn)生：

與R結(jié)合,K+、Na+通道↓(化學(xué)門控,Na+>K+)EPP↓（電緊張擴(kuò)布）電壓門控Na+通道激活↓肌膜上AP↓(前膜去極化)前膜Ca2+通道↓(Ca2+入前膜)ACh釋放↓(量子性釋放)ACh擴(kuò)散至endplate↓AP現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二注意：

★1、量子釋放quantalrelease：以小泡為單位的傾囊釋放。

★2、終板電位

endplatepotential,EPP

1）定義:終板膜上產(chǎn)生的局部電位?？呻SACh釋放增加而產(chǎn)生等級(jí)性變化。

2）不表現(xiàn)“全或無(wú)”傳導(dǎo)，只能在局部進(jìn)行緊張性電擴(kuò)布。

3）一次神經(jīng)沖動(dòng)釋放ACh所引起的EPP大小超過(guò)引起肌細(xì)胞AP所需閾值3~4倍,可刺激周圍具有電壓門控Na+通道的肌膜產(chǎn)生AP，使神經(jīng)沖動(dòng)與肌細(xì)胞收縮保持1對(duì)1?，F(xiàn)在是9頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二★3、ACh的分解：

ACh在刺激終板膜產(chǎn)生終板電位的同時(shí)，可以被終板膜表面的膽堿酯酶分解（迅速）

ACh─→膽堿＋乙酸

★4、N2-ACh-R:N2型乙酰膽堿受體

1）筒箭毒、α-銀環(huán)蛇毒和非去極化型肌松劑卡肌寧能特異性阻斷N2型ACh受體通道;

2）有機(jī)磷農(nóng)藥、新斯的明可抑制膽堿酯酶活性，產(chǎn)生肌肉痙攣及其他副交感神經(jīng)興奮

癥狀?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二(二)骨骼肌的收縮過(guò)程—肌絲滑行理論

myofilamentslidingtheory1.骨骼肌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)：

1)肌原纖維myofibril

肌節(jié)

sarcomere：每?jī)蓚€(gè)相鄰Z線之間的區(qū)域，是肌肉收縮和舒張的基本單位。

長(zhǎng)2.0~2.2μm,變動(dòng)在1.5~3.5μm肌束①②肌原纖維③現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二縱橫現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二2)肌管系統(tǒng)

sarcotubularsystem：

橫管transversetubule

（T管）

縱管longitudinaltubule（肌質(zhì)網(wǎng)）

縱行肌質(zhì)網(wǎng)LSR

連接肌質(zhì)網(wǎng)JSR——終池

★三聯(lián)管triad：

骨骼肌的T管與其兩側(cè)的終池現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二2.肌原纖維及其肌絲的分子組成1）粗肌絲thickfilament

肌球蛋白(肌凝蛋白,myosin),屬收縮蛋白桿狀部—朝向M線成主干

頭部—橫橋cross-bridge

:

可與肌動(dòng)蛋白可逆性結(jié)合,具有ATP酶活性2）細(xì)肌絲thinfilament

(構(gòu)成主干)

肌動(dòng)蛋白(肌纖蛋白,actin):屬收縮蛋白

肌鈣蛋白(troponin):屬調(diào)節(jié)蛋白原肌球蛋白(原肌凝蛋白,tropomyosin):屬

調(diào)節(jié)蛋白現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二-肌球蛋白原肌球蛋白肌動(dòng)蛋白有位阻效應(yīng)原肌球蛋白肌球蛋白肌動(dòng)蛋白粗肌絲分子組成肌鈣蛋白肌球蛋白現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二3.肌肉的收縮過(guò)程：①肌肉舒張狀態(tài)時(shí),橫橋結(jié)合的ATP分解(ADP和Pi仍留在頭部)→蓄積能量而處于高勢(shì)能狀態(tài)。②當(dāng)終末池釋放Ca2+→肌漿內(nèi)Ca2+↑與肌鈣蛋白結(jié)合→原肌球蛋白構(gòu)型改變→解除位阻效應(yīng)→橫橋與肌動(dòng)蛋白結(jié)合→橫橋向M線方向擺動(dòng)→拖動(dòng)細(xì)肌絲滑行→肌小節(jié)變短→肌肉收縮。肌球蛋白原肌球蛋白肌動(dòng)蛋白--肌球蛋白肌鈣蛋白現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二③在橫橋變構(gòu)與擺動(dòng)同時(shí),ADP及Pi與橫橋

分離→橫橋再結(jié)合ATP→橫橋與肌動(dòng)蛋白

親合力↓→并與肌動(dòng)蛋白解離。解離后的

橫橋隨即將ATP分解,進(jìn)入下一橫橋周期。

④如胞漿內(nèi)Ca2+↓→Ca2+與肌鈣蛋白解

離→原肌球蛋白構(gòu)型復(fù)原→位阻效應(yīng)恢

復(fù)→橫橋不能與肌動(dòng)蛋白結(jié)合→細(xì)肌絲

回位→肌肉舒張。

⑤胞漿中升高的Ca2+,由肌質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca2+泵泵回肌質(zhì)網(wǎng)(包括終池)現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二(三)興奮－收縮耦聯(lián)

excitation-contractioncoupling

1.定義:把以肌細(xì)胞膜的電變化為特征的興奮過(guò)程和以肌絲的滑行為基礎(chǔ)的機(jī)械收縮過(guò)程聯(lián)系起來(lái)的中介過(guò)程。

2.中介過(guò)程三步驟：

①肌膜上AP沿肌膜和T管傳向肌細(xì)胞深處；

②三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處的信息傳遞；

③肌質(zhì)網(wǎng)對(duì)Ca2+的貯存、釋放和再聚積?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二肌漿中[Ca2＋]升高機(jī)制：APT管膜L型Ca2＋通道激活終池Ca2＋釋放入胞漿,胞漿Ca2＋↑與肌鈣蛋白結(jié)合,觸發(fā)肌肉收縮激活終池膜ryanodine受體L型Ca2＋通道變構(gòu)(骨骼肌)Ca2＋經(jīng)該通道內(nèi)流(心肌)沿肌膜傳到T管膜又稱雙氫吡啶受體(DHPR)該過(guò)程稱鈣觸發(fā)鈣釋放RYR,一種對(duì)生物堿ryanodine有親和力的Ca2＋釋放通道現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二骨骼肌肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放機(jī)制

(構(gòu)象變化觸發(fā)鈣釋放)(終池膜上)現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二骨骼肌肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放機(jī)制

(構(gòu)象變化觸發(fā)鈣釋放)(終池膜)現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二心肌肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放機(jī)制

(鈣觸發(fā)鈣釋放)(終池膜上)現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二心肌肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+釋放機(jī)制

(鈣觸發(fā)鈣釋放)現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二肌膜APL型Ca2＋通道激活Ca2＋釋放入胞漿↓↓→→興奮收縮耦聯(lián)現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二

肌漿中[Ca2＋]降低機(jī)制：

胞漿中Ca2+

濃度升高激活肌質(zhì)網(wǎng)

上的Ca2+泵將胞漿中Ca2+泵回肌

質(zhì)網(wǎng)胞漿中Ca2+

濃度下降肌肉

舒張。

3.興奮-收縮耦聯(lián)的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):

耦聯(lián)的關(guān)鍵物質(zhì)——Ca2+

耦聯(lián)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)——三聯(lián)管現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二二、影響橫紋肌收縮效能的因素（骨骼肌收縮的外部表現(xiàn)和力學(xué)分析）肌束肌原纖維現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二等張收縮

isotoniccontraction：

肌肉收縮時(shí),張力不變,而長(zhǎng)度縮短(縮短速度≠0)。如與關(guān)節(jié)屈曲有關(guān)的肌肉的收縮。

等長(zhǎng)收縮

isometriccontraction：肌肉收縮時(shí),長(zhǎng)度不變(縮短速

度=0),而張力增加。維持姿勢(shì)的抗重力肌,如頸后部肌的收縮?，F(xiàn)在是27頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二1.前負(fù)荷preload

定義：肌肉收縮前遇到的負(fù)荷

初長(zhǎng)度：前負(fù)荷使肌肉在收縮前就處于某種拉長(zhǎng)狀態(tài)，使之具有一定的長(zhǎng)度，即肌肉的初長(zhǎng)度initiallength

前負(fù)荷的大小決定了初長(zhǎng)度，因而前負(fù)荷可用初長(zhǎng)度表示?，F(xiàn)在是28頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二從長(zhǎng)度—張力曲線可看出：

①肌肉收縮存在一個(gè)最適初長(zhǎng)度(即最適前負(fù)荷)，此狀態(tài)下，肌肉收縮產(chǎn)生的主動(dòng)張力最大。②大于或小于最適初長(zhǎng)度，肌肉收縮產(chǎn)生的張力均會(huì)下降?，F(xiàn)在是29頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二最適初長(zhǎng)度optimalinitiallength(收縮可以產(chǎn)生最大張力的初長(zhǎng)度)肌小節(jié)長(zhǎng)度為2.2μm現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二前負(fù)荷↓初長(zhǎng)度↓肌小節(jié)長(zhǎng)度↓粗細(xì)肌絲的重疊程度↓發(fā)揮作用的橫橋的數(shù)目↓產(chǎn)生張力的大小最適前負(fù)荷↓最適初長(zhǎng)度↓肌小節(jié)2.2μm↓粗細(xì)肌絲處于最佳重疊程度↓發(fā)揮作用的橫橋的數(shù)目最多↓產(chǎn)生張力的最大現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二2.后負(fù)荷afterload

定義：是肌肉開始收縮時(shí)才遇到的負(fù)荷或阻力。它不能改變肌肉初長(zhǎng)，但能阻礙肌肉收縮時(shí)的短縮，是收縮的阻力。

研究方法：把前負(fù)荷固定在最適前負(fù)荷，逐次改變后負(fù)荷，研究肌肉產(chǎn)生張力的大小與速度的關(guān)系?，F(xiàn)在是32頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二肌肉在有后負(fù)荷下收縮時(shí):

①總是張力產(chǎn)生在前，縮短產(chǎn)生

在后；

②后負(fù)荷愈大→產(chǎn)生的張力愈大,

但縮短開始的時(shí)間愈晚，縮短

的初速度和縮短的總長(zhǎng)度也愈

小?，F(xiàn)在是33頁(yè)\一共有36頁(yè)\編輯于星期二3.肌肉的收縮能力contractility

定義:是指與負(fù)荷無(wú)關(guān),但可影響肌肉收縮效能的肌肉的內(nèi)在特性和功能狀態(tài)。影響因素:(1)興奮-收縮耦聯(lián)過(guò)程,特別是[Ca2＋];(2)肌肉蛋白質(zhì)或橫橋功能特性的改變,

特別是ATP酶活性；(3)神