复旦大学：《生理学 Physiology》精品课程教学资源（PPT课件，2018）第二章 细胞的基本功能（4/4）第四节 肌细胞的收缩

第四节肌细胞的收缩 根据肌肉的功能特性,可分为: Skeletal muscle Cardiac Musde 0y Smooth muscle 300x 400x 1200x Nuclei Nucleus Nucleus 骨骼肌 心肌 平滑肌

第四节 肌细胞的收缩 根据肌肉的功能特性，可分为： 骨骼肌 心肌 平滑肌

骨骼肌由大量成束肌纤维细胞构成。一根肌纤维就 是一个肌细胞 MUSCLE MREL FASCICLE MUSCLE CELL (MUSCLE FIBER) MYOFIBRIL MYOFILAMENTS 粗/细肌丝肌原纤维肌纤维(细胞)肌纤维束肌肉组织

骨骼肌由大量成束肌纤维细胞构成。一根肌纤维就 是一个肌细胞。 粗/细肌丝 肌原纤维 肌纤维（细胞） 肌纤维束 肌肉组织

运动神经末梢和它所支 配的肌纤维之间形成一个特 殊的结构:神经一骨骼肌接 头( neuromuscular junction,神经一肌接头), 通过神经一肌接头将中枢神 经系统传来的兴奋传递给骨 骼肌细胞

运动神经末梢和它所支 配的肌纤维之间形成一个特 殊的结构：神经－骨骼肌接 头（neuromuscular junction，神经－肌接头）， 通过神经－肌接头将中枢神 经系统传来的兴奋传递给骨 骼肌细胞

(一)神经骨骼肌接头处的兴奋传递 运动神经末梢失去髓鞘,嵌入肌 NEUROMUSCULAR JUNCTION 细胞膜(终板膜)凹陷中,中间有 Smaptic axon Synaptic vesicles containing 接头间隙(约50m) Sarcolemma 接头前膜存在较多电压门控ca2+ Tubule 离子通道,末梢内有许多含有乙酰 Motor end plate cisternae 胆碱(Ach)的突触小泡。 终板膜上大量N2型ACh受体阳离 子通道及乙酰胆碱脂酶(AchE)。 Sarcomere

运动神经末梢失去髓鞘，嵌入肌 细胞膜（终板膜）凹陷中，中间有 接头间隙（约50nm）。 （一） 神经-骨骼肌接头处的兴奋传递 接头前膜存在较多电压门控Ca2＋ 离子通道，末梢内有许多含有乙酰 胆碱(ACh)的突触小泡。 终板膜上大量N2型ACh受体阳离 子通道及乙酰胆碱脂酶(AChE)

动作电位到达神经末梢 ACETYLCHOLINE BINDS+ TO RECEPTOR SITES →接头前膜去极化 amically-regulated ion channels on motor end plate →电压门控Ca2+通道开放 →Ca2+内流 →>接头前膜内[Ca2+]升高 Acetylchol →突触小泡与接头前膜融 Sodium ion ynaptic cleft Acetycholine eptor site 合,将ACh排放到接头间隙 regulated ion channel Inside of 量子式释放( quantal Potassium ion muscle cell release)

动作电位到达神经末梢 → 接头前膜去极化 →电压门控Ca2＋通道开放 → Ca2＋内流 → 接头前膜内[Ca2＋] 升高 → 突触小泡与接头前膜融 合，将ACh排放到接头间隙。 量子式释放(quantal release)

Ach在接头间隙弥散 →与终板膜上ACh受体结合s CHOLINE BINDS imi als的 →ACh受体阳离子通道开放神 This ion exchange causes a local →Na内流>>K+外流 →终板膜发生去极化,称 为终板电位( endplate potential, or EPP) 微终板电位 (miniature endplate potential, or MEPP)

ACh在接头间隙弥散 →与终板膜上ACh受体结合 → ACh受体阳离子通道开放 → Na+内流 >> K+外流 → 终板膜发生去极化 ，称 为 终板电位（endplate potential, or EPP) • 微终板电位 （miniature endplate potential, or MEPP）

神经一肌接头传递的特征: 1:1对应关系:每一次动作电位到达神经末梢,都能 可靠地使肌细胞兴奋和收缩一次。 足够的ACh:一次神经冲动能使约250个突触小泡几 乎同时释放ACh,在终板膜上产生的终板电位平均幅 度约为50mV,超过肌纤维兴奋阈值的3-4倍。 AChE的清除作用:ACh和N2-ACh受体的结合/解离 呈现动态。作用后2ms,释放的ACh即被终板膜上 AChE分解而被清除

• 足够的ACh： 一次神经冲动能使约250个突触小泡几 乎同时释放ACh，在终板膜上产生的终板电位平均幅 度约为50mV，超过肌纤维兴奋阈值的3－4倍。 ➢神经－肌接头传递的特征： • 1:1对应关系：每一次动作电位到达神经末梢，都能 可靠地使肌细胞兴奋和收缩一次。 • AChE 的清除作用：ACh和N2 -ACh受体的结合/ 解离 呈现动态。作用后2ms，释放的ACh即被终板膜上 AChE分解而被清除

筒箭毒和α-银环蛇毒竞争性地与N2-ACh受体 结合,阻断肌肉的收缩功能。 骨骼肌松弛 有机磷农药抑制AChE活性,ACh在肌接头局部 大量积聚,产生中毒症状。 骨骼肌痉挛性收缩

• 筒箭毒和-银环蛇毒竞争性地与N2 -ACh受体 结合，阻断肌肉的收缩功能。 • 有机磷农药抑制AChE活性，ACh在肌接头局部 大量积聚，产生中毒症状。 骨骼肌松弛 骨骼肌痉挛性收缩 • ？

(二)横纹肌细胞的细微结构 1.肌原纤维和肌节 A band (dark I band (light) H zone Thin filament 372(Actin) Thick filament (Myosin Z line M line Z line Sarcomere

（二）横纹肌细胞的细微结构 1. 肌原纤维和肌节

Hone 0.35 1.5Jm 0.35 0.65 0.65 2.2 肌小节 肌小节的长度在15~35μm之间,安静时为20~22um

1.5µm 0.65 0.65 0.35 0.35 2.2 M 肌小节 Z Z 肌小节的长度在1.5～3.5µm之间，安静时为2.0～2.2µm