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、骨骼肌细胞的微细结构 （一）骨骼肌细胞的组织层次（一）骨骼肌细胞的组织层次 肌小节肌小节肌原纤维肌原纤维肌纤维肌纤维肌束肌束肌肉肌肉 肌丝系统肌丝系统 肌管系统肌管系统 （二二）肌丝系统肌丝系统 1 1）粗肌丝粗肌丝 由肌球蛋由肌球蛋白组成白组成，头部一膨大部头部一膨大部横桥横桥 能与细肌丝上能与细肌丝上结合位点可逆
2、性结合结合位点可逆性结合;具有具有ATPATP酶作用酶作用。（二二）肌丝系统肌丝系统 2 2）细肌丝细肌丝 肌动肌动蛋白：有与横桥结合位蛋白：有与横桥结合位点点，变构后变构后,使原肌球使原肌球蛋白位移蛋白位移，暴露出结合暴露出结合位点位点。原肌球蛋白：原肌球蛋白：位阻效应位阻效应。肌钙蛋白：肌钙蛋白：与与CaCa2 2+可逆性结合可逆性结合。（三）肌管系统（三）肌管系统 1 1）横管系统）横管系统 2 2）纵管系统）纵管系统-末末梢形成终池梢形成终池 3 3）三联管）三联管-横管横管和两边的终池和两边的终池 肌丝、肌管系统示意图肌丝、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
3、 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
4、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。横横 桥桥 摆摆 动动 示示 意意
5、 图图 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，肌细胞收缩肌小节缩短，肌细胞收缩 牵拉细肌丝向粗肌丝滑行牵拉细肌丝向粗肌丝滑行 横桥摆动横桥摆动 横桥与结合位点结合，横桥与结合位点结合，分解分解ATPATP释放能量释放能量 原肌球蛋白位移，原肌球蛋白位移，暴露细肌丝上的结合位点暴露细肌丝上的结合位点 CaCa2+2+与肌钙蛋白结合与肌钙蛋白结合 肌钙蛋白的构型改变肌钙蛋白的构型改变
6、 终池膜上的钙通道开放终池膜上的钙通道开放 终池内的终池内的CaCa2+2+进入肌质中进入肌质中 肌丝滑行的过程（肌丝滑行的过程（1 1）肌丝滑行过程（肌丝滑行过程（2 2）兴奋兴奋-收缩耦联后收缩耦联后 肌膜电位复极化肌膜电位复极化 终池膜对终池膜对CaCa2+2+通透性通透性 肌浆网膜肌浆网膜CaCa2+2+泵激活泵激活 肌质肌质CaCa2+2+CaCa2+2+与肌钙蛋白解与肌钙蛋白解离离 原肌球蛋白复盖的原肌球蛋白复盖的 横桥结合位点横桥结合位点 骨骼肌舒张骨骼肌舒张 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，
7、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.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
8、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.C.肌纤维 D.粗肌丝 E.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，导致肌钙蛋白和它所结合的Ca2+E.当肌浆中Ca2+与肌钙蛋白结合后，触发肌丝滑行 10、相继刺激落在前次收缩的舒张期内引起的复合收缩称为：（）A.单收缩 B.不完全强直收缩 C.完全强直收缩 D.E.等长收缩
