细胞膜的物质转运功能
细胞膜的物质转运功能

细胞膜的物质转运功能
2) 通道介导的易化扩散
通道的开放和关闭是通过“闸门”来调控的,故通道又称门 控通道。根据引起闸门开闭动因的不同,通道可分为三类。
细胞膜的物质转运功能
2) 通道介导的易化扩散
电压门控通道
进行体力劳动
化学门控通道
机械门控通道
细胞膜的物质转运功能
3.主动转运
细胞通过本身的耗能过程,在膜蛋白的帮助下将物质分子或 逆离子逆浓度梯度或电位梯度进行的转运过程称为主动转运 (active transport)。
整合蛋白 整合蛋白则贯穿脂质双分子 层。整合蛋白占膜蛋白总量 的70%~80%。
细胞膜的物质转运功能
1.细胞膜化学成分
糖类:细胞膜含糖很少,绝大多数裸露在膜的外侧面。有些 糖链与脂质相连构成糖脂,有些糖链与蛋白质相连构成糖蛋白。
三层:内、外两侧各有一层厚度约 为2.5 nm的电子致密带,中间夹有一条厚约为2.5 nm的透明带, 细胞膜总厚度为7.5 nm左右。
细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
物质在细胞膜载体蛋白质(简称载体)的帮 助下顺浓度梯度的跨膜转运称为载体介导的易化 扩散(facilitated diffusion via carrier)。
细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
载体是一类贯穿脂质双分子层的整合蛋白, 载体在物质浓度高的一侧与被转运物质结合,通 过载体的构象改变将物质转运至浓度低的一侧, 然后载体与被转运物质分离,恢复原来的构型 (见图1-3)。
细胞膜的物质转运功能
二、 细胞膜的物质转运方式
(a)载体在膜的一侧与转运物质结合 (b)载体在膜的另一侧与转运物质分离
图 1-3 载体介导的易化扩散示意图
细胞膜的物质转运功能

• 钠-钾泵的生理意义主要表现在以下几点
– ①钠泵活动维持细胞内外钠、钾离子分布不均衡的状态,是可兴奋 细胞产生生物电的基础;
– ②为继发性主动转运提供能量来源; – ③维持细胞内晶体渗透压的稳定,防止细胞水肿; – ④为细胞代谢提供必需条件。钠泵活动造成的膜内高K+是许多代谢
• 通道的开放和关闭是由“闸门”来调控的,所以通道又可称为门控通 道。根据引起通道开与关的条件的不同,可将门控通道分类,如由膜 电位变化引起闸门开与闭的称为电压门控性通道;由化学物质引起闸 门开与闭的称为化学门控性通道。
经通道易化扩散
三、主动转运
• 主动转运(active transport)是指某些物质的分子或离子, 在细胞膜特殊蛋白质的帮助下,从细胞膜浓度低的一侧向 浓度高的一侧转运的过程。
分子物质从细胞膜浓度高的一侧向浓度低 的一侧转运的过程。
如:氧气 氮气
二氧化碳 水 乙醇 尿素 甘油
二、易化扩散
• 易化扩散(facilitated diffusion)是指脂溶性很 小的物质或者水溶性的物质,在细胞膜特殊蛋 白质的帮助下,从细胞膜浓度高的一侧向浓度 低的一侧转运的过程。
• 根据参与转运的蛋白质的构型不同,可将易化 扩散分为载体转运(carrier transport)和通道 转运(channel transport)两种。
(一)载体转运
• 载体转运又称载体介导的易化扩散,是指借助于细胞膜上的载 体蛋白质将物质从细胞膜高浓度的一侧向低浓度的一侧进行转 运的过程。
• 某些小分子的有机物质,如葡萄糖、氨基酸等在细胞膜两侧存 在着浓度差,但无法通过细胞膜的脂质双分子层,而载体蛋白 质分子上存在着一个或多个能与该物质结合的位点,物质在高 浓度的一侧与载体蛋白质结合,此时,载体蛋白质的构型发生 改变,立刻将物质运载到低浓度的一侧,随后两者分离,载体 蛋白质回复原来的结构,并可反复使用。
细胞膜的结构和物质转运功能

细胞膜的结构和物质转运功能
(1)膜结构的液态镶嵌模型:细胞新陈代谢过程中需要不断选择性地通过细胞膜摄入和排出某些物质。
细胞膜和细胞器膜主要是由脂质和蛋白质组成。
根据膜结构的液态镶嵌模型,认为膜是以液态的脂质双分子层为基架,其间镶嵌着许多具有不同结构和功能的蛋白质。
(2)细胞膜的物质转运功能:物质的跨膜转运途径有:
①单纯扩散:扩散的方向和速度取决于物质在膜两侧的浓度差和膜对该物质的通透性。
容易通过的物质有O2、CO2、N2、乙醇、尿素和水分子等。
②经载体和通道膜蛋白介导的跨膜转运:属于被动转运,转运过程本身不需要消耗能量,是物质顺浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运。
经载体易化扩散指葡萄糖、氨基酸、核苷酸等;经通道易化扩散指溶液中的Na+、C1-、Ca2+、K+等带电离子,离子通道分为电压门控通道、化学门控通道和机械门控通道。
③主动转运:分原发性主动转运和继发性主动转运。
原发性主动转运的膜蛋白为离子泵(钠-钾泵,简称钠泵,也称Na+-K+-ATP 酶)。
继发性主动转运:它是间接利用ATP 能量的主动转运过程。
细胞膜的物质转运功能

经载体的易化扩散
载体也称转运体,是介导多种水溶性小分子物质或离子 跨膜转运的一类整合膜蛋白
经载体的易化扩散
经载体的易化扩散是指水溶性小分子物质在载体蛋白介 导下顺浓度梯度进行的跨膜转运,属于载体介导的被动 转运
经载体的易化扩散
由于载体转运时载体蛋白需经历“与底物结合-构象变化 -与底物解离”等一系列过程,因此物质经载体转运的速 率较慢
结构特异性
各种载体只能识别和结合具有特定化学结构的底物
饱和现象
由于细胞膜中载体的数量和转运速率有限,当被转运的 底物浓度增加到一定程度时,底物的扩散速度便达到最 大值(Vmax),不再随底物浓度的增加而增大,这种现象 称为载体转运的饱和现象
最大扩散速度Vmax能反映载体蛋白构象转换的最大速 率
扩散速度达Vmax—半(1/2Vmax)时的底物浓度,称为 米氏常数(Km)
肌肉活动时,含GLUT4的囊泡通过出胞而插入肌细胞 膜,可使肌细胞得到更多的葡萄糖
血中胰岛素水平增高时,GLUT4囊泡可在几分钟内启 动出胞而插入细胞膜,大大提高细胞转运葡萄糖的能力
有些糖尿病患者常伴有GLUT4数量或功能降低,此时 即使胰岛素水平正常仍不能有效转运葡萄糖,出现胰岛 素抵抗
特点
速度很慢
04
各种带电离子,尽管其直径很小,却也不能通透 膜脂质双层
O2、CO2、N2等高脂溶性小分子的跨膜扩散速 度很快
分子较大的非脂溶性物质,如葡萄糖、氨基酸等, 很难直接通过膜脂质双层
单纯扩散
转运速率
01
02
主要取决于被转运物在 膜两侧的浓度差和膜对
该物质的通透性
物质所在溶液的温度愈 高、膜有效面积愈大,
第二章细胞膜的物质转运功能

递质和其它生物活性物质结合,并能引起特定生物学效 应的特殊结构。
指细胞拥有的能够识别和选择性结合某种配体(化 学物质)的蛋白质大分子,它与配体结合后,启动一系 列过程,最终引发细胞的生物学效应。
受体按照存在的部位不同可分为细胞膜受体、胞浆 受体和核受体。
1、静息电位的概念 1)概念:细胞静息时存在于细胞膜两侧的电位差 2)极化状态:细胞膜保持外正内负的电生理状态。 3)静息电位的范围:-10mv~ -100mv 极化状态:(如图)
2、产生静息电位的机理:
1)正常细胞所具有的特点 (1)细胞内钾离子的浓度是细胞外的30倍
细胞内蛋白质的浓度是细胞外的10倍 (2)细胞外钠、氯离子的浓度是细胞内的20倍 (3)蛋白质带负电且不能通过细胞膜 (4)带正、负电荷的水合离子有极小的通透性。被、易
变化的能力或特性。 (二)刺激与反应 1 适宜刺激与不适宜刺激
凡能被某种细胞接受的刺激就称为这种细胞的适宜 刺激;反之,称为不适宜刺激。 2 刺激引起兴奋的条件 (1)刺激的强度
阈值(threshold intensity):能引起Na通道大量开 放而爆发AP的临界膜电位水平。
阈刺激:在一定时间内,引起组织细胞产生兴奋的最 低刺激强度。 阈下刺激;阈上刺激 (2)刺激的作用时间
强 度
0.8 A
0.4
B
0.4
0.8
时间
内膜 K+ ProK+ ProK+
外膜 Na+ ClNa+
ClNa+
内膜 -
-
-
外膜 +
+内膜
细胞膜的物质转运功能

细胞膜的物质转运功能
细胞膜的主要物质转运功能包括:
1. 跨膜转运:细胞膜能够将溶质跨越膜,从细胞外转移到细胞内或者从细胞内转移到细胞外。
膜内蛋白质通道和载体蛋白质等结构体可协助物质通过细胞膜。
2. 承运转运:细胞膜上存在一种被称为转运体的蛋白质,它们可将各种分子或离子穿过细胞膜,如糖类、氨基酸、脂质等。
3. 分泌:细胞膜可分泌各种物质,包括酶、激素等。
4. 吞噬:吞噬是指细胞膜通过改变形态将外界固体物质包裹在细胞内部形成胞吞体,其中溶酶体可降解吞噬的物质。
5. 呼吸作用:细胞膜可对货物进行透过和离子选择,支持细胞呼吸过程中的生成和消耗能量。
6. 细胞识别:细胞膜上的一些分子(如糖蛋白、黏蛋白等)具有特殊的受体,通过与外界分子进行特异性结合,完成细胞识别功能。
细胞膜的物质转运功能教案

细胞膜的物质转运功能教案一、教学目标:1. 让学生了解细胞膜的物质转运功能,理解主动运输、被动运输、胞吞和胞吐等概念。
2. 培养学生运用细胞膜的物质转运功能解释生活中的实际问题。
3. 提高学生对生物学知识的兴趣和探究能力。
二、教学重点:1. 细胞膜的物质转运功能。
2. 主动运输、被动运输、胞吞和胞吐的原理及实例。
三、教学难点:1. 细胞膜物质转运的分子机制。
2. 主动运输与被动运输的区分。
四、教学准备:1. 教材或教参。
2. 教学PPT或黑板。
3. 实物或模型教具。
五、教学过程:1. 导入:通过一个实例,如药物在体内的吸收过程,引入细胞膜的物质转运功能。
2. 细胞膜的物质转运功能概述:介绍细胞膜的物质转运功能,包括主动运输、被动运输、胞吞和胞吐。
3. 主动运输:讲解主动运输的原理,如ATP酶的利用,举例说明如Na+/K+泵等。
4. 被动运输:介绍被动运输的原理,如扩散、渗透等,举例说明如水分子通过细胞膜的转运。
5. 胞吞和胞吐:讲解胞吞和胞吐的原理,如细胞膜的变形和内吞外排作用,举例说明如白细胞吞噬细菌等。
6. 课堂互动:针对所讲内容,提问学生,检查理解程度。
7. 实例分析:分析生活中的一些实例,如食物消化吸收过程,让学生运用所学知识解释。
9. 作业布置:布置一些有关细胞膜物质转运功能的问题,让学生课后思考。
10. 板书设计:细胞膜的物质转运功能1. 主动运输:利用ATP酶,如Na+/K+泵等。
2. 被动运输:扩散、渗透等,如水分子通过细胞膜的转运。
3. 胞吞:细胞膜变形,内吞作用,如白细胞吞噬细菌。
4. 胞吐:细胞膜变形,外排作用,如分泌蛋白的释放。
六、教学延伸:1. 探讨细胞膜物质转运功能在现代生物技术中的应用,如基因工程中的载体导入、药物设计等。
2. 介绍细胞膜物质转运功能的研究进展,如新型载体研究、纳米技术等。
七、课堂小结:八、课后作业:1. 完成教材或教参的相关练习题。
2. 搜集生活中的实例,运用细胞膜物质转运功能的知识进行解释。
4模块细胞膜的物质转运功能

第3章4模块细胞膜的物质转运功能掌握:1.概念:单纯扩散、易化扩散、入胞、出胞、受体。
2.细胞膜物质转运方式的特点。
一、细胞膜的物质转运细胞在新陈代谢过程中,不断有各种物质进出细胞。
细胞膜以不同的方式允许这些物质选择性地进出细胞,从而维持细胞内液和外液不同的物质成分和比例,并满足细胞新陈代谢对物质的需要。
常见的细胞膜转运物质的形式介绍如下。
(一)单纯扩散单纯扩散是一种最简单的物质转运方式,是指脂溶性物质由膜的高浓度一侧向低浓度一侧扩散的现象,它是一种物理现象。
单纯扩散的动力是该物质在细胞膜两侧的浓度差,或称浓度梯度,又称化学驱动力。
单纯扩散的速率除了与化学驱动力有关之外,还与细胞膜对该物质的通透性有关。
在人体内,以单纯扩散方式进出细胞的物质很少,比较肯定的有O2和CO2等气体分子。
单纯扩散的特点是物质顺浓度差转运,不需要细胞代谢提供能量,没有膜蛋白的参与。
单纯扩散时不消耗细胞本身的能量,扩散时所需能量来自高浓度物质本身所包含的势能。
(二)易化扩散非脂溶性物质或脂溶性小的物质,在特殊膜蛋白质的帮助下,由高浓度一侧通过细胞膜向低浓度一侧扩散的现象,称为易化扩散。
例如,细胞外液中的高浓度葡萄糖进入细胞,Ca 2+、K +、Na +等离子在某些情况下迅速地顺着浓度差进出细胞膜,都是通过这种方式扩散的。
易化扩散所借助的膜蛋白主要有载体和通道两种,因而易化扩散可分为以下两种形式。
1.经载体的易化扩散经载体的易化扩散是某些分子量较大但脂溶性很低的物质跨膜被动转运的方式之一。
例如葡萄糖、氨基酸、核苷酸等物质,一般不能以单纯扩散方式通过细胞膜,而是由称为载体的膜蛋白介导穿越细胞膜。
这种跨膜转运的具体过程为细胞膜上的某些具有载体功能的蛋白质与某些物质结合,发生结构变异,将该物质由高浓度一侧运向低浓度一侧,再与该物质分离。
载体蛋白质在运输中并不消耗能量。
载体转运模式示意图以载体为中介的易化扩散具有以下特点:①高度的结构特异性,即某种载体只选择性地与某种物质作特异性结合,对于分子组成或结构不同的其他物质,没有结合能力或不易结合,对于结构相同而旋光特性不同的物质也不易结合。
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★细胞膜的物质转运功能:▲具有特异感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号传递由酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导细胞膜中的酪氨酸激酶受体的肽链有一个α螺旋,跨膜一次,膜外部分与相应的配体特异结合后,可激活膜内侧肽段的蛋白激酶活性,引发此肽段中酪氨酸残基的磷酸化,或促进其它蛋白质底物中的酪氨酸残基的磷酸化,由此引发各种细胞内功能的改变。
★ 静息电位:静息时,质膜两侧存在着外正内负的电位差,称为静息电位(resting potential ,RP ) 骨骼肌:-90mV ;神经细胞:-70mV ;平滑肌细胞:-55mV产生机制:在静息状态下,细胞膜对K+具有较高的通透性是形成静息电位的最主要因素。
细胞膜内K+浓度约相当于细胞外液的30倍,K+将顺浓度梯度跨膜扩散,但扩散的同时也在细胞膜的两侧形成逐渐增大的电位差,且该电位差造成的驱动力与浓度差的驱动力的方向相反,阻止K+进一步跨膜扩散。
当逐渐增大的电位差驱动力与逐渐减小的浓度差驱动力相等时,便达到了稳态。
此时的膜电位处于K+的平衡电位(E K +=-90~-100mv ),电位差的差值即平衡电位,平衡电位决定着离子的流量。
当细胞外液中K+浓度增加(高钾)时,膜内外K+的浓度差减小,K+因浓度差外移的驱动力降低,K+外流减少。
故达到稳态时,K+平衡电位的绝对值减小;反之亦然。
而细胞膜对Na+亦有一定的通透性,扩散内流的Na+可以部分抵消由K+扩散外流所形成的膜内负电位。
所以,EK+=-90~-100mv,而RP=-70~-90mv 。
可见,细胞外液Na+浓度对RP 的影响不大。
除了以上两个方面,还有钠泵的生电作用。
钠泵使细胞内高钾、细胞外高钠。
若钠泵受抑制,膜内外K+的浓度差减小,K+外流减少,K+影响静息电位水平的因素:(1)细胞膜对K+和Na+的相对通透性,如果膜对钾离子的通透性相对增大,静息电位将增大;(2)细胞外液K+的浓度,细胞外钾离子浓度升高,将使E K 的负值减小,导致静息电位相应减小;(3)钠泵的活动,活动增强将使膜发生一定程度的超极化。
★动作电位 action potential ,AP :在静息电位的基础上,给细胞一个适当的刺激,可触发其产生可传播的膜电位波动 锋电位(spike potential ):去极相+复极相,是动作电位的主要组成部分。
持续约1ms 。
由于钾电导并未降低,所以达不到E Na后电位:在锋电位后出现的膜电位低幅、缓慢的波动,称为后电位。
负后电位:前一个成分的膜电位仍小于静息电位正后电位:后一个成分大于静息电位特性:“全或无”:刺激强度未达到阈值,动作电位不会发生;刺激强度达到阈值后,即可触发动作电位,而且其幅度立即到达该细胞动作电位的最大值,也不会因刺激强度的继续增强而随之增大。
可传播性:动作电位产生后,并不局限于受刺激局部,而是沿质膜迅速向周围传播,直至整个细胞都依次产生一次动作电位。
同一细胞,不衰减,幅度和波形始终保持不变。
产生机制:在静息状态下,细胞膜外Na+浓度约为细胞内液的10倍余,Na+有向膜内扩散的趋势;并且静息时膜内存在着相当数量的负电位,吸引着Na+向膜内移动。
但由于静息时细胞膜对Na+相对不通透,因此,Na+不能大量内流。
当刺激引起去极化达到阈电位,细胞膜上的电压门控Na+通道大量被激活,细胞膜对Na+的通透性突然增大,Na+大量内流,造成细胞膜的进一步去极化;而膜的进一步去极化,又将导致更多的Na+通道开放,有更多的Na+内流,引起细胞膜迅速、自动地去极化。
Na+的大量内流,以至膜内负电位因正电荷的增加而迅速消失。
又因为细胞膜外Na+浓度约为细胞内液的10倍余,使得Na+内流在膜内负电位绝对值减小到零时仍可以继续,进而出现正电位,直至膜内正电位增大到足以对抗浓度差所引起的Na+内流,便达到了平衡电位(顶点),此时膜对Na+的净通量为零。
但是膜内电位并不停留在正电位状态,很快Na+通道失活,膜对Na+变为相对不通透,而对K+的通透性增加。
于是膜内K+在浓度差和电位差的驱动力下外流,使膜内电位由正电位又向负电位发展,以后再逐渐恢复到静息电位水平(动作电位的幅度由静息电位的绝对值和Na+的平衡电位值相加决定)。
当细胞外液Na+浓度降低时,膜内外Na+的浓度差减小,将导致去极化时Na+内流减少,Na+的平衡电位减小,动作电位峰值降低;反之亦然。
动作电位的去极相是内向电流形成的,而复极相则是外向电流形成的。
离子跨膜流动的产生需要:膜两侧对离子的电化学驱动力;膜对离子的通透性★阈电位(threshold potential):引起细胞产生动作电位的刺激必须是使膜发生去极化的刺激,而且还要有足够的强度是膜去极化到膜电位的一个临界值。
★局部电流local potential:当去极化的刺激很弱时,钠通道并未被激活,仅在膜的局部产生电紧张电位;当给予稍大的去极化刺激时,可引起部分钠通道激活和内向离子电流,使膜在电紧张电位的基础上进一步去极化,但此时膜的去极化可增加钾离子的外向驱动力,且外向钾离子电流大于内向钠离子电流,遂使膜电位又复位到静息电位水平,如此形成的膜电位波动称为局部电流。
特征:1、其幅度与刺激强度相关,因而不具有全或无的特征。
2、只在局部形成向周围逐渐衰减的紧张扩布,而不能像动作电位一样沿细胞膜进行不衰减的传播。
3、没有不应期,可以发生空间总和spatial summation和时间总和temporal summation。
★锋电位spike potential:膜电位首先从-70mV迅速去极化至+50mV,形成动作电位的升支(去极相),随后迅速复极至接近静息电位水平,形成动作电位的降支(复极化),两者共同形成尖峰状的电位变化,称为锋电位。
★兴奋在同一细胞上的传导局部电流方式:局部电流依据膜的被动电位性质,在动作电位前方的静息部位首先形成电紧张电位达到阈电位的细胞膜上引起动作电位。
如此,动作电位便通过局部电流沿细胞膜传导,并带有一个电紧张电位的波前,跳跃式传导(有髓鞘纤维):局部电流仅在郎飞结之间发生,即在发生动作电位的郎飞结与静息的郎飞结之间产生。
可兴奋细胞 excitable cell :受刺激后能产生动作电位的细胞。
具有电压门控钠通道或电压门控钙通道。
受刺激后首先发生的共同反应就是给予这些离子通道激活而反馈。
兴奋性 excitability :生理学中将可兴奋细胞接受刺激后产生动作电位的能力称为细胞的兴奋性。
刺激 stimulation :三个参数(刺激的强度、刺激的持续时间、刺激强度对时间的变化率。
阈强度 threshold intensity :能使组织发生兴奋的最小刺激强度。
阈刺激 threshold stimulus :相当于阈强度的刺激。
可作为衡量细胞兴奋性的指标,阈刺激增大表示细胞兴奋性下降;反之,则表示细胞兴奋性升高。
★ 绝对不应期absolute refractory period ARP在兴奋发生的当时以及兴奋后最初的一段时间内,无论施加多强的刺激也不能使细胞再次兴奋,这都是件称为绝对不应期。
处在绝对不应期的细胞,阈刺激无限大,表明其失去了兴奋性。
★ 相对不应期 relative refractory period RRP在绝对不应期之后,细胞的兴奋性逐渐恢复,受刺激后可发生兴奋,但刺激强度必须大于原来的阈强度,这段时期称为相对不应期。
是细胞兴奋性从无到有,直至接近正常的一个恢复时期。
★ 超常期 supranormal period相对不应期过后,细胞兴奋性的波动轻度高于正常水平,称为超常期。
★ 低常期 subnormal period相对不应期过后,细胞兴奋性的波动轻度低于正常水平,称为低常期。
★ 神经-骨骼肌接头处兴奋传递的过程。
动作电位传到运动神经末梢 引接头前膜去极化和接头前膜上的电压门控Ca 2+通道开放Ca 2+在膜两侧的电化学驱动力作用下而内流,使末梢内Ca 2+浓度升高Ca 2+启动突触小泡的出胞机制,并将小泡内的ACh 释放到接头间隙Ach 被胆碱酯酶分解Ach 扩散到接头后膜(终板膜),与终板膜上的ACh 受体阳离子通道结合并使之激活 通道开放,终板膜对Na +和K +的通透性升高 终板电位肌膜动作电位神经-骨骼肌接头处兴奋传递的特点。
① 单向传递;② 有时间延搁;③ 1对1传递;④ 易受环境因素和药物的影响。
★骨骼肌收缩机制★兴奋-收缩耦联在以膜的电变化为特征的兴奋收缩过程和以肌纤维机械变化为基础的收缩过程间,存在着一种中介,就是兴奋-收缩耦联。
包括三个步骤:电兴奋由横管系统传入肌细胞深处;三联管结构处的信息传递;肌浆网中钙的释放和再聚积。
肌膜动作电位沿横管传导到肌细胞内部↓肌质网终池释放Ca2+入肌浆↓Ca2+与肌钙蛋白结合,暴露肌纤蛋白上与粗肌丝结合的位点↓粗、细肌丝间形成横桥连接,细肌丝沿粗肌丝向M线滑行,使肌小节缩短↓没有动作电位传来时↓Ca2+被泵回肌质网↓肌肉舒张过程Ca2+脱离肌钙蛋白↓粗、细肌丝间相互作用停止,细肌丝恢复原来位置★等长收缩isometric contraction收缩时肌肉只有张力的增加而长度保持不变。
★等张收缩isotonic contraction收缩时只发生肌肉缩短而张力保持不变。
★前负荷preload肌肉在收缩前所承受的负荷。
其决定了肌肉在收缩前的长度,即肌肉的初长度initial length。
最适初长度optimal initial length在最适初长度下收缩,可产生最大的主动张力,2.0~2.2微米。
由于整个肌肉的初长度决定了收缩前肌肉中每个肌节的长度和肌丝间的相互关系,因此能维持最适肌节长度的肌肉初长度,就是肌肉的最适初长度,亦即最适前负荷。
★后负荷afterload肌肉在收缩过程中所承受的负荷。
★肌肉收缩能力contractility是指与负荷无关的决定肌肉收缩效能的肌肉本身的内在特性。
影响因素:兴奋-收缩耦联过程中胞质内钙离子浓度的变化;肌球蛋白的ATP酶活性;细胞内各种功能蛋白及其亚型的表达水平★单收缩当骨骼肌受到一次短促刺激时,可发生一次动作电位,随后出现一次收缩和舒张,这种形式的收缩称为单收缩。
★强直收缩tetanus新的收缩过程可与上次未结束的收缩过程发生总和。
当骨骼肌受到频率较高的连续刺激时,可出现以这种总和过程为基础的强直收缩。
1、若刺激频率较低时,总和过程发生于前一次收缩过程舒张期:不完全强直收缩。
2、若刺激频率较高时,总和过程发生于前一次收缩过程收缩期:完全强直收缩。
★.肌细胞的收缩功能:⑴兴奋收缩耦联过程①电兴奋通过横管系统传向肌细胞深处;②三联管的信息传递;③纵管系统对钙离子的贮存、释放和再聚积。
⑵肌肉收缩过程:肌细胞膜兴奋传导到终末池终末池钙离子释放肌浆钙离子浓度增高钙离子与肌钙蛋白结合肌钙蛋白变构原肌球蛋白变构肌球蛋白横桥头与肌动蛋白结合横桥头A TP酶激活分解ATP 横桥扭动细肌丝向粗肌丝滑行肌小节缩短。