肌肉张力升高或长度缩减的过程。按肌肉是否缩短收缩可分两种情况:①等张收缩,肌肉长度发生变化,而张力不变;②等长收缩,长度不变而张力发生变化的收缩。肌肉做等张收缩时,长度缩短,可产生有用的功,如用手提起重物。肌肉做等长收缩时,其长度不变,故无功可言,但可产生一定的张力,如人手持重物水平移动时,肱二头肌所处等长收缩状态。肌肉的张力是一种位能形式的机械能,在一定条件下,可转化为动能形式的机械功。肌肉的功能主要是消耗自由能以产生机械力。同时,肌肉收缩所产生的热量,对温血动物维持恒定体温及变温动物提高体温,有重要作用。
问题: 关于骨骼肌兴奋一收缩耦联,哪项是错误的:
a电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处
b横管膜产生动作电位
c终末池中ca2+逆浓度差转运
dca2+进入肌质与肌钙蛋白结合
e兴奋一收缩耦联的结构基础为三联管
应该是钙泵转运对吗?
答案及解析: 本题选c。
确切的说是钙释放通道(calcium release channel)或称ryanodine受体(ryanodine receptor,pyr)。
选项c错在“逆浓度差转运”。在连接肌质网(junctional sr,jsr)或终池(terminal cisterna)中,ca2+高出胞质中数千到上万倍,ryanodine受体激活可引起ca2+向胞质中释放,是一个顺浓度梯度的过程。而胞质内的ca2+浓度升高激活lsr膜上的钙泵,钙泵将胞质中的ca2+逆浓度梯度回收入肌质网。
动作电位引发肌肉收缩的关键是胞质内ca2+浓度的瞬间变化。
肌细胞的动作电位激活肌膜上的l型钙通道并激活ryanodine受体而释放钙。
1、肌膜上的动作电位沿肌膜和由肌膜延续形成的t管膜传播,并激活t管膜和肌膜上的l型通道。
2、激活的l型钙通道激活jsr膜上的ryanodine受体(pyr),使jsr内的ca2+释放入胞质,胞质内的钙浓度由静息时的不足01umol/l升高到1-10umol/l。
3、胞质内ca2+浓度的升高促使ca2+与tnc结合并引发肌肉收缩。
4、胞质内的ca2+浓度升高激活lsr膜上的钙泵,钙泵将胞质中的ca2+逆浓度梯度回收入肌质网。
兴奋-收缩耦联(excitation-contraction coupling)是以膜的电位变化为特征的兴奋过程和以肌丝的滑行为基础的收缩过程联系起来的过程。其包括三个步骤:电兴奋通过横管系统传导到肌细胞深处;肌质网对钙离子的释放和再摄取;肌肉的收缩和舒张。
中文名
兴奋-收缩耦联
外文名
excitation-contraction coupling
过程与机制
①当神经纤维上的动作电位到达轴突的终末,会引起突触前膜去极化,即Ca2+从细胞外进入到突触前膜中。
②在Ca2+的促发作用下,突触小泡开始向突触前膜移动并最终与前膜融合,从而乙酰胆碱会被释放到突触间隙中,于是就完成了电信号向化学信号的转换。
③乙酰胆碱会与终板膜上的乙酰胆碱受体相结合,进而开放肌膜上的Na+、K+通道,Na+和K+会按照各自的电化学梯度沿通道跨膜流动,产生终板电位,从而完成化学信号向电信号的转换。
④当终板电位达到肌膜的阈电位时,会在肌膜上产生动作电位,动作电位沿肌膜开始迅速向整个肌细胞扩布。⑤肌动作电位传入肌内膜系统,引起肌内膜系统终池中的Ca2+进入肌丝处。
⑥与肌钙蛋白复合体结合,使横桥与肌动蛋白的作用点结合,粗、细肌丝相对滑动,肌节缩短,肌肉收缩。肌膜上的电信号最终转换成肌肉的机械收缩。
刺激强度,刺激频率与肌肉收缩的关系是:刺激电压低于阈上刺激,神经不兴奋,肌肉也不会收缩。当电压达到阈强度,神经开始兴奋,肌纤维开始收缩,刺激强度逐渐增加,兴奋也增加,肌肉收缩强度也相应增大。当肌纤维全部兴奋后,收缩强度达到最大(此时的刺激强度称为最大刺激强度),不再随刺激强度增加而增加。
肌肉收缩类型
1、等长收缩
是指肌肉张力发生变化而长度基本不变的收缩形式,发生在肌肉静态工作,保持姿势的时候。这种收缩可以使人类手拿重物,过一会儿,肌肉会感觉酸痛。在马身上,这类似于以一种姿势支撑头的重量。
2、等张收缩
是指肌肉长度发生改变而张力基本不变的收缩形式。等张收缩产生运动,可被细分为:
向心收缩时,肌肉长度变短,产生运动。如马的快步和跑步。
离心收缩时,肌肉在产生张力的同时被拉长,控制运动。如马跳过障碍后的落地、急停或走下坡。
肌肉收缩机制是肌细胞产生动作电位,引起肌浆中Ca+浓度升高,Ca+与肌钙蛋白C结合,肌钙蛋白发生构象变化,使肌钙蛋白Ⅰ与肌动蛋白的结合减弱,原肌球蛋白发生构象改变,使肌动蛋白上的结合位点暴露,横桥与肌动蛋白结合,横桥发生扭动,将细肌丝往粗肌丝中央方向拖动。
经过横桥与肌动蛋白的结合、扭动、解离和再结合、再扭动所构成的横桥循环过程,细肌丝不断滑行,肌小节缩短。肌肉收缩过程中能量来源于ATP水解释放的能量。
扩展资料:
肌肉是由圆柱状的肌纤维组成的,而肌纤维中包含有许多纵向排列的肌原纤维,它是肌肉收缩的装置。肌原纤维由肌小节组成。
在每个肌小节中,由肌球蛋白组成的粗丝和由肌动蛋白组成的细丝—F-肌动蛋白相互穿插排列,并且依靠粗丝头端的横桥使二者紧密接触在一起。肌肉的收缩是粗丝和细丝发生相对运动的结果,这个过程受Ca的调节,并需要水解ATP来提供能量。
——肌肉收缩
以肌膜的电位变化为特征的兴奋过程和以肌丝的滑行为基础的机械收缩过程之间的中介过程称为兴奋-收缩耦联。一般认为,兴奋-收缩耦联包括三个阶段:电兴奋通过横管系统传向肌细胞内部、三联管结构处的信息传递和纵管系统对钙离子的释放和再聚积。
以下是详细过程:
①肌膜产生动作电位
②动作电位通过横管系统传入细胞内
③在三联管结构处,动作电位激活横管的L型钙离子通道
④L型钙离子通道通过变构效应(并不导通)引起肌质网上雷诺丁受体(另一种钙离子通道,英文缩写为RYR)的活化。
⑤钙离子通过终池膜和肌质网膜上的大量开放的钙离子通道释放至胞质中,胞质中钙离子浓度迅速升高近百倍
⑥肌丝滑行
⑦胞质中钙离子的升高激活肌质网上的钙泵,将钙离子主动运输进入肌质网
⑧肌肉舒张
希望以上能帮到你。。祝学习愉快!
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