1、試述肌肉收縮基本原理。
【考點(diǎn)】興奮在同一肌細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制。
【解析】不同肌肉組織在結(jié)構(gòu)和功能上雖有差異，但收縮機(jī)制基本相同?，F(xiàn)以骨骼肌為例來(lái)說(shuō)明肌細(xì)胞的收縮功能。
肌肉的長(zhǎng)度縮短或主動(dòng)張力增加，稱(chēng)為肌肉收縮。肌肉的活動(dòng)都是以收縮形式完成的。為適應(yīng)功能上的需要，肌細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有其相應(yīng)的分化。肌細(xì)胞外形纖長(zhǎng)，內(nèi)部縱向并列著許多肌原纖維。肌原纖維由許多肌節(jié)串聯(lián)而成。肌節(jié)是肌肉收縮的基本單位。
肌細(xì)胞的收縮過(guò)程如下：
1.肌節(jié)的組成肌節(jié)由粗、細(xì)肌絲組成。粗肌絲主要由肌凝蛋白構(gòu)成。肌凝蛋白分子可分球頭部和桿狀部。桿狀部聚合成粗肌絲的主干，球頭部伸出粗肌絲的表面，形成橫橋。細(xì)肌絲則由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白組成。橫橋在肌肉收縮中起著關(guān)鍵的作用，它具有ATP酶的性質(zhì)，并有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，一個(gè)與ATP的結(jié)合位點(diǎn)，另一個(gè)與細(xì)肌絲上肌纖蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。細(xì)肌絲中肌纖蛋白上排列著許多與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)。在肌肉舒張時(shí)，原肌凝蛋白的位置正好在肌纖蛋白與橫橋之間，掩蓋了肌纖蛋白上與橫橋結(jié)合點(diǎn)，阻止橫橋與肌凝蛋白的結(jié)合。
2.肌絲滑行過(guò)程當(dāng)肌細(xì)胞興奮而使胞漿內(nèi)Ca2+增加時(shí)，Ca2+便與細(xì)絲上的肌鈣蛋白結(jié)合，使其構(gòu)型發(fā)生變化，從而牽拉原肌凝蛋白滾動(dòng)移位，將其掩蓋的結(jié)合位點(diǎn)暴露出來(lái)。橫橋立即與肌纖蛋白結(jié)合形成肌纖凝蛋白，同時(shí)橫橋上的ATP酶獲得活性，加速ATP分解釋放能量，使橫橋發(fā)生扭動(dòng)，牽拉細(xì)肌絲向粗肌絲內(nèi)滑行，肌節(jié)縮短，出現(xiàn)肌肉收縮。當(dāng)胞漿內(nèi)Ca2+濃度下降時(shí)，肌鈣蛋白與Ca2+脫離，恢復(fù)靜息構(gòu)型，原肌凝蛋白又回到原位而把結(jié)合位點(diǎn)重又覆蓋起來(lái)，橫橋不能接觸細(xì)肌絲，便使肌肉進(jìn)入舒張過(guò)程。
在整體內(nèi)骨骼肌的功能直接受神經(jīng)系統(tǒng)控制。當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到肌細(xì)胞時(shí)，肌細(xì)胞便產(chǎn)生動(dòng)作電位，并將其迅速擴(kuò)布到整個(gè)細(xì)胞膜，于是整個(gè)肌細(xì)胞便進(jìn)入興奮收縮狀態(tài)。肌細(xì)胞的興奮并不等于細(xì)胞收縮，這中間還需要一個(gè)過(guò)程。這個(gè)把肌細(xì)胞的電興奮與肌細(xì)胞機(jī)械收縮銜接起來(lái)的中介過(guò)程，稱(chēng)為興奮收縮耦聯(lián)。具體的耦聯(lián)過(guò)程是：首先，細(xì)胞膜的動(dòng)作電位可直接傳遍與其相延續(xù)的橫管系統(tǒng)的細(xì)胞膜。橫管的動(dòng)作電位可在三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處把興奮信息傳遞給縱管終池，使縱管膜對(duì)鈣離子的通透性增大，貯存于池內(nèi)的Ca2+便會(huì)順其梯度擴(kuò)散到胞漿中，使胞漿Ca2+濃度升高，Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合，從而出現(xiàn)肌肉收縮。
【考點(diǎn)】興奮在同一肌細(xì)胞上的傳導(dǎo)機(jī)制。
【解析】不同肌肉組織在結(jié)構(gòu)和功能上雖有差異，但收縮機(jī)制基本相同?，F(xiàn)以骨骼肌為例來(lái)說(shuō)明肌細(xì)胞的收縮功能。
肌肉的長(zhǎng)度縮短或主動(dòng)張力增加，稱(chēng)為肌肉收縮。肌肉的活動(dòng)都是以收縮形式完成的。為適應(yīng)功能上的需要，肌細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上有其相應(yīng)的分化。肌細(xì)胞外形纖長(zhǎng)，內(nèi)部縱向并列著許多肌原纖維。肌原纖維由許多肌節(jié)串聯(lián)而成。肌節(jié)是肌肉收縮的基本單位。
肌細(xì)胞的收縮過(guò)程如下：
1.肌節(jié)的組成肌節(jié)由粗、細(xì)肌絲組成。粗肌絲主要由肌凝蛋白構(gòu)成。肌凝蛋白分子可分球頭部和桿狀部。桿狀部聚合成粗肌絲的主干，球頭部伸出粗肌絲的表面，形成橫橋。細(xì)肌絲則由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白組成。橫橋在肌肉收縮中起著關(guān)鍵的作用，它具有ATP酶的性質(zhì)，并有兩個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，一個(gè)與ATP的結(jié)合位點(diǎn)，另一個(gè)與細(xì)肌絲上肌纖蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。細(xì)肌絲中肌纖蛋白上排列著許多與橫橋結(jié)合的位點(diǎn)。在肌肉舒張時(shí)，原肌凝蛋白的位置正好在肌纖蛋白與橫橋之間，掩蓋了肌纖蛋白上與橫橋結(jié)合點(diǎn)，阻止橫橋與肌凝蛋白的結(jié)合。
2.肌絲滑行過(guò)程當(dāng)肌細(xì)胞興奮而使胞漿內(nèi)Ca2+增加時(shí)，Ca2+便與細(xì)絲上的肌鈣蛋白結(jié)合，使其構(gòu)型發(fā)生變化，從而牽拉原肌凝蛋白滾動(dòng)移位，將其掩蓋的結(jié)合位點(diǎn)暴露出來(lái)。橫橋立即與肌纖蛋白結(jié)合形成肌纖凝蛋白，同時(shí)橫橋上的ATP酶獲得活性，加速ATP分解釋放能量，使橫橋發(fā)生扭動(dòng)，牽拉細(xì)肌絲向粗肌絲內(nèi)滑行，肌節(jié)縮短，出現(xiàn)肌肉收縮。當(dāng)胞漿內(nèi)Ca2+濃度下降時(shí)，肌鈣蛋白與Ca2+脫離，恢復(fù)靜息構(gòu)型，原肌凝蛋白又回到原位而把結(jié)合位點(diǎn)重又覆蓋起來(lái)，橫橋不能接觸細(xì)肌絲，便使肌肉進(jìn)入舒張過(guò)程。
在整體內(nèi)骨骼肌的功能直接受神經(jīng)系統(tǒng)控制。當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳到肌細(xì)胞時(shí)，肌細(xì)胞便產(chǎn)生動(dòng)作電位，并將其迅速擴(kuò)布到整個(gè)細(xì)胞膜，于是整個(gè)肌細(xì)胞便進(jìn)入興奮收縮狀態(tài)。肌細(xì)胞的興奮并不等于細(xì)胞收縮，這中間還需要一個(gè)過(guò)程。這個(gè)把肌細(xì)胞的電興奮與肌細(xì)胞機(jī)械收縮銜接起來(lái)的中介過(guò)程，稱(chēng)為興奮收縮耦聯(lián)。具體的耦聯(lián)過(guò)程是：首先，細(xì)胞膜的動(dòng)作電位可直接傳遍與其相延續(xù)的橫管系統(tǒng)的細(xì)胞膜。橫管的動(dòng)作電位可在三聯(lián)管結(jié)構(gòu)處把興奮信息傳遞給縱管終池，使縱管膜對(duì)鈣離子的通透性增大，貯存于池內(nèi)的Ca2+便會(huì)順其梯度擴(kuò)散到胞漿中，使胞漿Ca2+濃度升高，Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合，從而出現(xiàn)肌肉收縮。