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23肌球蛋白的作用,肌肉收缩消耗能量不?肌肉舒张消耗能量不?终池怎么回收的钙
肌纤维的收缩 ”
每块骨骼肌整体看来是一个独立的运动单位,似乎以一个整体来工作,其实骨骼肌的结构远比我们肉眼看到的复杂(图1)。
图1. 肌肉的基本结构
α运动神经元与肌纤维相连接,并支配肌纤维的活动。一个α运动神经元及其所支配的所有肌纤维合称一个运动单位(图2)。α运动神经元与肌纤维之间的间隙(突触)称为神经-肌肉接头,是神经和肌肉进行信息交流的部位。
!要点:运动单位是指α运动神经元与其所支配的所有肌纤维
图2. 运动单位
动作电位
肌肉收缩是一个复杂的过程,如图3所示,肌肉收缩是由脑或脊髓产生电信号(即动作电位)传到α运动神经元,动作电位首先传到神经元的树突,然后顺着轴突传到轴突终末(此处与肌膜距离非常近)。动作电位到达轴突终末时,神经末梢会分泌神经递质——乙酰胆碱,乙酰胆碱将与肌膜上的受体结合(图3-a)。乙酰胆碱和肌膜上的受体大量结合后,动作电位将传遍整条肌纤维,肌膜上的离子通道开放,钠离子进入,此过程称为去极化。在肌纤维收缩之前必定有动作电位产生。
图3. 启动肌肉收缩的顺序:(a)运动神经元释放乙酰胆碱,与肌膜上的手提结合,使肌纤维产生动作电位 (b)动作电位触发肌浆网终池的钙离子进入肌浆 (c)钙离子与肌钙蛋白结合,肌钙蛋白拉动原肌球蛋白离开激活的位点,使肌球蛋白与肌动蛋白接触
钙离子
在肌纤维中的作用
动作电位除引起肌细胞膜去极化外,还沿着T小管形成的网络传遍到肌纤维内部。产生的电流可以使其相邻的肌浆网释放大量的钙离子进入到肌浆(图3-b)。
静息状态下,原肌球蛋白覆盖肌动蛋白的肌球蛋白结合位点,阻止肌球蛋白头与此位点结合。当钙离子从肌浆网释放出来后,与附着在肌动蛋白的肌钙蛋白结合,可使原肌球蛋白从肌动蛋白的肌球蛋白结合位点移开,从而触发肌肉的收缩过程(图3-c)。通常,原肌球蛋白覆盖肌球蛋白结合位点,阻止肌球蛋白横桥与肌动蛋白结合。一旦在肌钙蛋白和钙离子的作用下,原肌球蛋白从结合位点移开,肌球蛋白头就会与肌动蛋白的结合位点结合。