骨骼肌收縮的步驟(skeletal muscle contraction step)


一、一系列的肌肉收縮步驟可以分為四部份:


資料來源:inhome-personaltrainer
A. Excitation:
1. 動作電位傳到運動神經元的軸突末梢
2. Ca2+透過電壓控制型的Ca2+通道進入軸突末梢
3. Ca2+會促使軸突末梢內的突觸小泡釋放Ach(平時突觸小泡會Docking(停靠)在突觸前膜上,並未直接接觸,此停靠的區域稱為active zone(活化區))
4. ACh 從軸突末梢擴散至運動終板(motor end plate),突觸小泡藉由SNARE protein來停靠在突觸前膜上(SNARE protein會托住突觸小泡,使突觸小泡和突觸前膜不會融合在一起)
5. ACh 會和位於運動終板上的尼古丁接受器結合,增加Na+和K+的通透性
6. Na+往內跑產生去極化而K+往外跑產生過極化,由於Na+往內跑的數量會多於K+往外跑的數量,所以整體而言還是去極化的狀態,產生end plate potential(EPP)
B. E-C coupling:
7. 局部電流會往兩側的細胞膜傳遞,使之到達閾電位,就會打開電壓控制型Na+通道以產生動作電位,動作電位會在細胞膜表面上傳導,傳至T 小管便會往內傳
8. 動作電位會使T 小管上的DHP receptor 去極化產生conformational change,讓ryanodine receptor 變形打開,使Ca2+從肌漿質網的側囊釋放至細胞質裡
9. Ca2+會和細絲上的troponin C(TnC)結合,將tropomysin 拉開以暴露出肌動蛋白的結合位
註:第7 到第9 是在triad 進行的,為肌肉興奮和收縮聯合在一起的橋梁
C. Contraction:
10. actin 和myosin 結合產生A.M complex
A+M.ADP.Pi→A.M.ADP.Pi
註:「.」表結合、「+」表解離
11. A.M complex 上的能量提供出來讓橫橋產生角度的改變(bending)
A.M.ADP.Pi→A.M+ADP+Pi
註:此時ADP 和Pi 會被丟出來,所以細胞質內的ADP 的濃度就會增加
12. 新的ATP 會再和myosin 結合,使actin 和myosin 解離
A.M+ATP→A+M.ATP
13. ATP 會部分的水解,使橫橋的角度回到一開始的位置
M.ATP→M.ADP.Pi
14. 只要Ca2+繼續存在,第10~第13 的步驟就會一直重覆的進行,直到Ca2+被回收,新的動作電位沒有傳遞下來
註:第10 到第14 會有張力的產生、肌小節縮短的現象
D. Relaxation:
15. 細胞質內的Ca2+藉由肌漿質網上的鈣幫浦主動的回收,使細胞質內Ca2+的濃度下降
16. TnC 上的Ca2+亦會被回收,tropomysin 就會回到抑制位置,橫橋周期就會停止,肌肉即可舒張
將收縮過程分為三個階段
 潛伏期:此時有刺激產生,但肌肉未見收縮
 收縮期:刺激達到閾值,大量Ca2+與TnC 結合,產生橫橋週期,使張力不斷上升。
 舒張期:Ca-pump 將Ca2+回收,使A.M complex 數量減少,使張力開始下降。

[補充] Acetylcholine receptor種類多,不同組織跟不同種類的接受器結合會產生不同反應,舉例如下:
與接受器結合的組織
產生的反應
心臟的心房細胞
IPSP(抑制型電位)
骨骼肌(尼古丁型、菸鹼型接受器)
EPP(興奮型電位)
二、SNARE protein

資料來源:yalescientific
 藉著SNARE protein支撐突觸小泡,使小泡不會與突觸前膜接觸
 當鈣離子進入胞內時,會與突觸小泡上面的Synaptotagmin(突觸標籤蛋白)結合,使這群SNAREs蛋白產生結構性的改變,使小泡與突觸前膜接觸,兩者皆為雙層磷脂質的構造,發生融合產生胞吐作用

參見:骨骼肌(skeletal muscle)
▼骨骼肌(skeletal muscle) 顯示/隱藏(show/hide)

3 意見:

  1. 謝謝你拯救了我的生理學

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  2. 表格裡的
    EPP(興奮型電位)
    應該是
    EPSP(興奮型電位)
    少了S

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