Строение и химический состав мышц. Лекция 12

1.

Лекция 12
СТРОЕНИЕ И ХИМИЧЕСКИЙ
СОСТАВ МЫШЦ

2. Общая характеристика мышц

• Масса мышц у взрослого человека
составляет около 40 % от массы тела;
• У спортсменов, наращивающих мускулатуру,
мышечная масса может достичь 60% и более
от массы тела;
• Мышцы взрослого человека в состоянии
покоя потребляют около 10 % поступающего в
организм кислорода;
• При интенсивной работе потребление
кислорода мышцами может возрасти до 90 %
от всего потребляемого кислорода.

3.

• Каждая поперечнополосатая мышца
состоит из нескольких тысяч волокон,
объединенных соединительнотканными
прослойками и такой же оболочкой –
фасцией;
• Мышечные волокна (миоциты)
представляют собой сильно вытянутые
многоядерные клетки гигантских размеров
длиной от 0,1 до 2-3 см, а в некоторых
мышцах даже более 10 см. Толщина
мышечных клеток около
0,1-0,2 мм

4.

• Как и любая клетка, миоцит содержит
такие обязательные органоиды как ядра,
митохондрии, цитоплазматическую сеть и
оболочку;
• В пузырьках - цистернах, образованных
мембранами и входящими в состав
цитоплазматической сети, в покое
депонированы практически все ионы
кальция (Са2+);
• Особенностью миоцитов, отличающих их
от других клеток, является наличие
сократительных элементов - миофибрилл

5.

6.

7. Схема строения миофибриллы

8. Схема строения молекулы миозина

9. Схема строения толстой нити

10. Схема строения двойной спирали из фибриллярного актина

11. Схема строения тонкой нити

12.

Мышечная деятельность
сокращение
расслабление

13. 1-я фаза мышечного сокращения

• Под действием нервного двигательного
импульса значительно повышается
проницаемость цистерн цитоплазматической
сети;
• Ионы кальция выходят из цистерн и их
концентрация в цитоплазме повышается
примерно в 1000 раз;
• В присутствии ионов кальция молекулы
актина тонких нитей соединяются с
молекулами миозина толстых нитей;
• Образовавшиеся химические связи между
тонкими и толстыми нитями обычно
называют поперечными мостиками или
спайками.

14.

15. 2-я фаза мышечного сокращения

Присоединение актина к миозину
приводит к появлению у миозина АТФ-ной
активности, т.е. способности ускорять
гидролиз АТФ:
АТФ + Н20
АДФ + Н3РО4 + энергия
• За счет энергии гидролиза АТФ
поперечные мостики между тонкими и
толстыми нитями делают поворот и из
положения под углом 90° переходят в
положение под углом 45°;

16.

• Поворот мостиков вызывает
скольжению мышечных нитей
навстречу друг другу и укорочение
миофибрилл и мышечного волокна;
• Поворот мостиков сопровождается
преобразованием химической
энергии АТФ в механическую работу
мышцы.

17.

18. 3-я фаза мышечного сокращения

Совершив поворот поперечные мостики
самопроизвольно разрушаются (за счет
увеличения расстояния);
• АТФ-ная активность миозина резко
снижается и гидролиз АТФ прекращается;
• Если нервные двигательные импульсы
продолжают поступать в мышцу, в
цитоплазме сохраняется высокая
концентрация ионов Са2+,
и поперечные мостики вновь образуются
под углов 90°.

19. Мышечное расслабление (релаксация)

После прекращения поступления нервных
двигательных импульсов проницаемость
цистерн уменьшается, и ионы Са2+ под
действием фермента «кальциевого насоса»,
использующего энергию АТФ, уходят из
цитоплазмы в цистерны;
• Концентрация ионов кальция в цитоплазме
быстро снижается и поперечные мостики между
мышечными нитями больше не образуются;
• За счет упругих сил, возникающих при
мышечном сокращении в молекулах коллагена,
содержащихся в мышечном волокне, оно при
расслаблении возвращается в исходное
положение.

20. Тест 1

Сократительными элементами мышцы
являются:
а) лизосомы
б) миофибриллы
в) митохондрии
г) рибосомы

21. Тест 2

Цистерны цитоплазматической сети
депонируют ионы:
а)
б)
в)
г)
Са2+
СlH+
Na+

22. Тест 3

Ферментативной активностью обладает
белок миофибрилл:
а) актин
б) миозин
в) тропомиозин
г) тропонин

23. Тест 4

Миозин входит в состав:
а) лизосом
б) миофибрилл
в) митохондрий
г) рибосом

24. Тест 5

В мышечном расслаблении участвует
белок:
а) актин
б) коллаген
в) миоглобин
г) миозин

25. Тест 6

Главным углеводом в мышечных клетках
является:
а) гликоген
б) глюкоза
в) рибоза
г) фруктоза

26. Тест 7

Пусковым механизмом мышечного
сокращения является:
а) гидролиз АТФ
б) образование поперечных спаек
между мышечными нитями
в) повышение концентрации в
цитоплазме ионов Са2+
г) повышение концентрации лактата
в миоцитах

27. Тест 8

Сократительным белком мышечных клеток
является:
а) актин
б) коллаген
в) миоглобин
г) тропонин

28. Тест 9

Нервный двигательный импульс
вызывает:
а) взаимодействие актина с миозином
б) гидролиз АТФ
в) повышение концентрации ионов Са2+
в цитоплазме
г) снижение концентрации ионов Са2+
в цитоплазме

29. Тест 10

Обязательным условием мышечного
сокращения является наличие в цитоплазме:
а) АТФ и креатинфосфата
б) АТФ и ионов Са2+
в) гликогена и креатинфосфата
г) ионов Са2+ и Na+

30. Тест 11

АТФ-ная активность миозина возрастает
при его взаимодействии с:
а)
б)
в)
г)
актином
АТФ
АДФ
креатином

31. Тест 12

Фазой мышечного сокращения, за счет
которой непосредственно совершается
мышечная работа, является:
а) образование поперечного мостика
б) поворот поперечного мостика
в) разрыв поперечного мостика

32. Тест 13

Основным белком тонких нитей
миофибрилл является:
а) актин
б) коллаген
в) миоглобин
г) миозин

33. Тест 14

Максимальное содержание гликогена в
мышцах:
а) 0,1-0,2 %
б) 0,5-1 %
в) 2-3 %
г) 6-8 %

34. Тест 15

Толстые нити миофибрилл состоят из
белка:
а) актина
б) коллагена
в) миоглобина
г) миозина

35. Тест 16

Фазой мышечного сокращения,
требующей энергии АТФ, является:
а) образование поперечного мостика
б) поворот поперечного мостика
в) разрыв поперечного мостика