肌肉收縮時,肌球蛋白橫橋週期性地與肌動蛋白結合、解離和水解ATP。水解ATP釋放的能量轉為肌動蛋白細絲的運動。
1.肌節的組成肌節由粗、細肌絲組成。粗肌絲主要由肌凝蛋白構成。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幹,球頭部伸出粗肌絲的表面,形成橫橋。細肌絲則由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白組成。橫橋在肌肉收縮中起著關鍵的作用,它具有ATP酶的性質,並有兩個結合位點,一個與ATP的結合位點,另一個與細肌絲上肌纖蛋白的結合位點。細肌絲中肌纖蛋白上排列著許多與橫橋結合的位點。在肌肉舒張時,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合點,阻止橫橋與肌凝蛋白的結合。
2.肌絲滑行過程當肌細胞興奮而使胞漿內Ca2+增加時,Ca2+便與細絲上的肌鈣蛋白結合,使其構型發生變化,從而牽拉原肌凝蛋白滾動移位,將其掩蓋的結合位點暴露出來。橫橋立即與肌纖蛋白結合形成肌纖凝蛋白,同時橫橋上的ATP酶獲得活性,加速ATP分解釋放能量,使橫橋發生扭動,牽拉細肌絲向粗肌絲內滑行,肌節縮短,出現肌肉收縮。當胞漿內Ca2+濃度下降時,肌鈣蛋白與Ca2+脫離,恢復靜息構型,原肌凝蛋白又回到原位而把結合位點重又覆蓋起來,橫橋不能接觸細肌絲,便使肌肉進入舒張過程。
在整體內骨骼肌的功能直接受神經系統控制。當神經衝動傳到肌細胞時,肌細胞便產生動作電位,並將其迅速擴布到整個細胞膜,於是整個肌細胞便進入興奮收縮狀態。肌細胞的興奮並不等於細胞收縮,這中間還需要一個過程。這個把肌細胞的電興奮與肌細胞機械收縮銜接起來的中介過程,稱為興奮收縮耦聯。具體的耦聯過程是:首先,細胞膜的動作電位可直接傳遍與其相延續的橫管系統的細胞膜。橫管的動作電位可在三聯管結構處把興奮資訊傳遞給縱管終池,使縱管膜對鈣離子的通透性增大,貯存於池內的Ca2+便會順其梯度擴散到胞漿中,使胞漿Ca2+濃度升高,Ca2+與肌鈣蛋白結合,從而出現肌肉收縮。
肌肉收縮時,肌球蛋白橫橋週期性地與肌動蛋白結合、解離和水解ATP。水解ATP釋放的能量轉為肌動蛋白細絲的運動。
1.肌節的組成肌節由粗、細肌絲組成。粗肌絲主要由肌凝蛋白構成。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幹,球頭部伸出粗肌絲的表面,形成橫橋。細肌絲則由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白組成。橫橋在肌肉收縮中起著關鍵的作用,它具有ATP酶的性質,並有兩個結合位點,一個與ATP的結合位點,另一個與細肌絲上肌纖蛋白的結合位點。細肌絲中肌纖蛋白上排列著許多與橫橋結合的位點。在肌肉舒張時,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合點,阻止橫橋與肌凝蛋白的結合。
2.肌絲滑行過程當肌細胞興奮而使胞漿內Ca2+增加時,Ca2+便與細絲上的肌鈣蛋白結合,使其構型發生變化,從而牽拉原肌凝蛋白滾動移位,將其掩蓋的結合位點暴露出來。橫橋立即與肌纖蛋白結合形成肌纖凝蛋白,同時橫橋上的ATP酶獲得活性,加速ATP分解釋放能量,使橫橋發生扭動,牽拉細肌絲向粗肌絲內滑行,肌節縮短,出現肌肉收縮。當胞漿內Ca2+濃度下降時,肌鈣蛋白與Ca2+脫離,恢復靜息構型,原肌凝蛋白又回到原位而把結合位點重又覆蓋起來,橫橋不能接觸細肌絲,便使肌肉進入舒張過程。
在整體內骨骼肌的功能直接受神經系統控制。當神經衝動傳到肌細胞時,肌細胞便產生動作電位,並將其迅速擴布到整個細胞膜,於是整個肌細胞便進入興奮收縮狀態。肌細胞的興奮並不等於細胞收縮,這中間還需要一個過程。這個把肌細胞的電興奮與肌細胞機械收縮銜接起來的中介過程,稱為興奮收縮耦聯。具體的耦聯過程是:首先,細胞膜的動作電位可直接傳遍與其相延續的橫管系統的細胞膜。橫管的動作電位可在三聯管結構處把興奮資訊傳遞給縱管終池,使縱管膜對鈣離子的通透性增大,貯存於池內的Ca2+便會順其梯度擴散到胞漿中,使胞漿Ca2+濃度升高,Ca2+與肌鈣蛋白結合,從而出現肌肉收縮。