动物生理学第九章肌肉.ppt

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1、第九章肌肉㈠肌细胞的收缩机理骨骼肌收缩的结构特征，肌肉收缩的机理。㈡肌肉的特性骨骼肌的收缩（等张收缩和等长收缩，单收缩和强直收缩），骨骼肌的机械工作，肌肉收缩的能量代谢，神经肌肉间的兴奋传递。畜禽身上的肌肉，可分为骨骼肌、心肌和平滑肌三类（后两者由植物性神经支配）。各种肌肉的收缩活动都与细胞内所含的收缩蛋白质，主要是原肌球蛋白与肌动蛋白的相互作用有关。本章重点介绍骨骼肌的生理特性。骨骼肌是体内最多的的组织，约占体重的40%~50%，在躯体神经支配下，通过骨和关节的配合，引起或制止各种关节的活动，以维持机体正常姿势、平衡、呼吸和其它各

2、种复杂的运动。㈠肌细胞的收缩机理1.骨骼肌收缩的结构特征⑴骨骼肌的组成骨骼肌由大量成束的肌纤维组成，每条肌纤维就是一个肌细胞。肌膜在一定节段内凹形成横管，横管与肌浆网相连，组成肌管系统。肌原纤维在肌细胞内平行排列，在光学显微镜下呈现有规则的明暗相间的横纹，暗带(A带)较宽，宽度比较固定，明带(I带)宽度可因肌原纤维所处状态而发生变化，舒张时较宽，收缩时变窄。在I带正中间有一条暗纹，叫Z线(中膜)。A带中间有一条亮纹，叫H带。H带正中有一条深色线，叫M线(中膜)。肌原纤维每两条Z线之间的部分，叫肌节，它由肌原纤维上一个位于中间的暗带和两侧

3、各1/2的明带所组成。肌节是骨骼肌收缩的结构和功能的基本单位。⑵肌丝的分子结构每一条肌原纤维由许多肌丝组成，分为粗肌丝和细肌丝。①粗肌丝由肌球（凝）蛋白分子聚合而成，每个肌球蛋白由一双螺旋状长杆部和一双球状头部（横桥）组成。生理状态下，肌球蛋白分子的杆状部平行排列成束，组成粗肌丝的主干；球状部则有规则的凸出在粗肌丝主干表面形成横桥，横桥中含有丰富的ATP酶，能与肌动蛋白结合而使肌肉收缩。②细肌丝由肌动（纤）蛋白、原肌球（凝）蛋白和肌钙蛋白组成。肌动蛋白直接参与肌肉收缩，与粗肌丝的肌球蛋白均称为收缩蛋白；原肌球蛋白和肌钙蛋白对收缩蛋白活动

4、有调节作用，合成调节蛋白。Ⅰ.肌动蛋白：在肌浆内形成两条串球状互相缠绕的肌丝，是构成细肌丝的骨架和主体。Ⅱ.原肌球蛋白：有两条肽链互相缠绕组成的的双螺旋状结构，它的杆状分子沿细肌丝伸展，与肌动蛋白结合在一起，静息时，原肌球蛋白在肌动蛋白和横桥之间，阻碍肌动蛋白和横桥的结合。Ⅲ.肌钙蛋白：结构类似钙调节蛋白，每个一段距离就与一个原肌球蛋白结合。肌钙蛋白呈球形，含有C、T、I三个亚单位。亚单位C：与Ca2+强力结合，引起肌钙蛋白构形的改变；亚单位T：使整个肌钙蛋白分子与原肌球蛋白结合；亚单位I：在亚单位C与Ca2+结合时，将信息传递

5、给原肌球蛋白，引起原肌球蛋白构形的改变，解除对肌球蛋白和横桥结合的组碍作用。骨骼肌细胞的结构与功能2.※※收缩的机理——肌丝滑动学说这一被称为滑行学说的主要内容是：肌肉收缩时肌纤维的缩短，在肌细胞内并无肌丝或它们所含的蛋白质分子结构的缩短，而只是由于细肌丝向粗肌丝之间的滑行的结果。 过程如下：当肌浆中Ca2+浓度↑时，相当数量的Ca2+与肌钙蛋白结合并改变它的分子构型，从而使原肌球蛋白的双螺旋结构发生扭转，肌球蛋白横桥结合点暴露，并与肌动蛋白结合。在两者结合、扭曲、解离和再结合的反复过程中，使细肌丝向暗带中央移动，导致肌纤维收缩。横桥扭

6、曲所致的肌动蛋白沿肌球蛋白的移动是一个耗能过程，能量来自横桥中ATP水解。当肌浆中Ca2+浓度↓时，肌纤维舒张。肌浆中的Ca2+↑TnC与Ca2+结合，肌钙蛋白的构型发生变化其信息通过TnI传递给TnT原肌球蛋白的构型发生变化，深陷于肌动蛋白的双股螺旋沟中肌动蛋白与肌球蛋白的横桥结合横桥ATP酶激活ATP分解释放能量横桥向M线方向摆动，拖动细肌丝向粗肌丝中滑行肌肉收缩暴露出肌动蛋白与横桥的结合位点3.※※兴奋－收缩藕联在肌膜的电位变化与肌丝滑行引起肌肉收缩之间，存在某种中介过程将两者联系起来，这一过程称为骨骼肌的※▲兴奋-收缩耦联。耦联

7、因子是Ca2+。当肌膜兴奋后，引起肌浆网膜的去极化，膜的通透性突然升高，使肌浆网内钙释放出来，导致Ca2+浓度升高，引发肌丝滑行。肌纤维的动作电位消失后，肌浆网膜在ATP供能情况下，经钙泵可以将Ca2+在逆浓度差由肌浆转运到肌浆网内腔中去，由于肌浆中Ca2+浓度的降低，Ca2+和肌钙蛋白解离，引起肌肉舒张。㈡骨骼肌生理特性骨骼肌有兴奋性、传导性和收缩性等生理特性。兴奋性是一切活组织都具有的共性，传导性是肌肉组织和神经组织的共性，而收缩性是肌肉组织独有的特性。骨骼肌的兴奋性显著高于心肌和平滑肌，正常情况下，它接受躯体运动神经传来的神经冲动

8、而兴奋，发生兴奋后出现较短的不应期。骨骼肌兴奋后，外形上表现缩短现象，称收缩性，特点是：速度快、强度大，但不能持久。1.骨骼肌收缩的基本特性⑴等张收缩和等长收缩肌肉兴奋后可发生长度和张力两种机械性变化。Ⅰ.