【正确答案】以横纹肌为例,一块肌肉由许多肌纤维束组成,许多肌细胞即肌纤维组成一个肌纤维束。肌纤维细长,直径100~150μm,几厘米长,由细胞质中多达2万根肌原纤维组成。肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组成的肌小节构成,肌小节是肌肉收缩的机能单位。粗肌丝由肌球蛋白组成,位于肌小节的中部,整齐地平行排列,形成暗带,又叫A带。细肌丝60/%由肌动蛋白构成,一端固定在肌小节两端Z线上,另一端伸向肌小节中部。两个相邻肌小节的A带之间只有细肌丝,形成明带,又称I带。A带中部只有粗肌丝,比较明亮,称H区,在H区中部有M线。
每条粗肌丝周围围有6条细肌丝,每条细肌丝由3条粗肌丝包围。粗肌丝有突出的螺旋形排列的横桥,一圈6个,正好与6条细肌丝相接,横桥处有与ATP相接合的位点。细肌丝主要由2条绞合成双螺旋结构的肌动蛋白单体组成(单体上有能和肌球蛋白结合的位点),并组合原肌球蛋白和肌钙蛋白,后两者在控制肌肉收缩中起重要作用。每一条肌原纤维外包围着肌质网,在A带和I带交界处膨大为终池,两个临近终池之间有一个横小管。当终池中的Ca2+释放到达细肌丝的肌钙蛋白并与之结合,导致其分子结构的改变,使原肌球蛋白离开原位,暴露肌动蛋白上与肌球蛋白的结合位点,此时ATP与肌球蛋白横桥结合,横桥遂与肌动蛋白位点结合,牵引细肌丝向粗肌丝滑动,即向A带中部滑动,导致肌小节缩短,肌肉收缩。
上述过程中Ca2+的释放是关键,神经系统控制了这一过程。中枢神经系统内产生的电信号启动了肌肉动作电位,此电信号沿横管传到肌质网的终池,使之释放Ca2+,引起肌肉收缩。这一过程称为神经肌肉兴奋过程。肌肉收缩所需能量的最终来源是糖及脂肪酸的氧化,而直接的能量供应来自ATP。
【答案解析】