肌細(xì)胞收縮的基本機(jī)制是什么?
肌細(xì)胞收縮的基本機(jī)制是滑行理論。當(dāng)神經(jīng)信號到達(dá)肌肉時(shí),會引發(fā)一系列生理反應(yīng),導(dǎo)致肌纖維內(nèi)的鈣離子濃度升高。鈣離子與肌纖蛋白上的調(diào)節(jié)位點(diǎn)結(jié)合后,暴露了肌動蛋白絲上的活性位點(diǎn)。此時(shí),位于肌球蛋白絲上的橫橋(即肌球蛋白的頭部)能夠與這些活性位點(diǎn)相結(jié)合,并且通過分解ATP釋放能量來改變自身構(gòu)象,從而拉動肌動蛋白絲向肌節(jié)中心滑行,造成肌肉收縮。
這個(gè)過程可以分為幾個(gè)步驟:
1. 興奮-收縮耦聯(lián):神經(jīng)沖動傳至終板膜,引起終板電位變化,進(jìn)而觸發(fā)肌漿網(wǎng)釋放鈣離子。
2. 橫橋形成:鈣離子與肌鈣蛋白結(jié)合后,使細(xì)絲上的肌動蛋白活性位點(diǎn)暴露出來,允許橫橋與之結(jié)合。
3. 功能性牽拉:橫橋在ATP酶的作用下水解ATP產(chǎn)生能量,并利用這部分能量改變其構(gòu)象,將細(xì)絲向粗絲方向拖動。
4. 肌肉收縮:由于所有橫橋都朝同一方向移動,因此整個(gè)肌節(jié)長度縮短,形成肌肉的宏觀收縮。
當(dāng)神經(jīng)沖動停止時(shí),細(xì)胞內(nèi)的鈣離子會被重新泵回肌漿網(wǎng)內(nèi),導(dǎo)致鈣濃度下降。隨著鈣離子濃度的降低,肌鈣蛋白與鈣離子分離,細(xì)絲恢復(fù)原始狀態(tài),橫橋脫離肌動蛋白絲,肌肉逐漸放松回到初始長度。
這個(gè)過程可以分為幾個(gè)步驟:
1. 興奮-收縮耦聯(lián):神經(jīng)沖動傳至終板膜,引起終板電位變化,進(jìn)而觸發(fā)肌漿網(wǎng)釋放鈣離子。
2. 橫橋形成:鈣離子與肌鈣蛋白結(jié)合后,使細(xì)絲上的肌動蛋白活性位點(diǎn)暴露出來,允許橫橋與之結(jié)合。
3. 功能性牽拉:橫橋在ATP酶的作用下水解ATP產(chǎn)生能量,并利用這部分能量改變其構(gòu)象,將細(xì)絲向粗絲方向拖動。
4. 肌肉收縮:由于所有橫橋都朝同一方向移動,因此整個(gè)肌節(jié)長度縮短,形成肌肉的宏觀收縮。
當(dāng)神經(jīng)沖動停止時(shí),細(xì)胞內(nèi)的鈣離子會被重新泵回肌漿網(wǎng)內(nèi),導(dǎo)致鈣濃度下降。隨著鈣離子濃度的降低,肌鈣蛋白與鈣離子分離,細(xì)絲恢復(fù)原始狀態(tài),橫橋脫離肌動蛋白絲,肌肉逐漸放松回到初始長度。
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