肌细胞收缩的成分
同肌细胞收缩有关的成分有肌原纤维，肌管系统，Ca2＋和ATP等。
（一）肌原纤维
肌原纤维主要由具有收缩功能和调节收缩的两类蛋白质组成。
1．肌原纤维和肌小节 肌原纤维主要由规则排列的粗肌丝和细肌丝组成（图4－3）。粗肌丝的平行束构成暗带（A带），长度在1．5～1．6μm，其中央相对透明的区域只含粗肌丝，称为H区；H区中央有一条横向的暗线叫M线，其作用是将成束的粗肌丝限制在一定的位置上。只有细肌丝的平行束构成明带（I带），中央也有一条横向的暗线称为Z线。细肌丝由Z线向两侧的明带伸出，每侧的长度都是1．0μm，其游离端伸入A带，与粗肌丝交错重叠。
图4－3 肌原纤维和肌小节示意图
位于相邻两Z线之间的一段肌原纤维，称为肌小节（sarcomere），包括中间的A带和两侧各1／2的I带，是肌收缩和舒张的基本单位。在不同的情况下，骨骼肌的肌小节长度变动于1．5～3．5μm，安静时在体骨骼肌肌小节长度为2～2．2μm，极度收缩时肌小节可为1．5μm，被动拉长时可为3．5μm。在体心肌的肌小节在1．7～2．1μm活动。但无论是收缩或舒张，肌小节中A带的长度不变，只是I带和H区的宽度减小或延长，且减小或延长的程度相同。
2．粗细肌丝的分子组成 粗肌丝主要由肌凝蛋白（myosin）组成，细肌丝则由肌纤蛋白（actin）、原肌凝蛋白（tropomyosin）和肌钙蛋白（troponin）组成。肌凝蛋白和肌纤蛋白相互作用可引起肌的收缩和舒张，故称这两种蛋白为收缩蛋白；原肌凝蛋白和肌钙蛋白具有影响和调节收缩蛋白之间的相互作用，称为调节蛋白。
肌凝蛋白分子呈长杆状，在一端有球状膨大部。在组成粗肌丝时，各杆状部朝向M线，聚合成束形成主干，球状部则有规则地裸露在M线两侧的粗肌丝主干表面形成横桥（crossbridge）。横桥具有ATP酶的活性，能分解ATP释放能量以供肌收缩，其作用被Ca2＋加强。在一定条件下，横桥可和肌纤蛋白分子上的位点呈可逆性结合，通过其划动，脱开和再结合，使肌纤蛋白向肌小节中间（M线）滑行，产生肌的收缩。肌舒张时，横桥与肌纤蛋白上的位点脱开。
肌纤蛋白分子呈球状，在细肌丝中聚合成双螺旋状，成为细肌丝的主干。原肌凝蛋白也呈双螺旋结构，在细肌丝中和肌纤蛋白双螺旋并行。在安静时，原肌凝蛋白的位置正好在肌纤蛋白和横桥之间，阻碍了二者的相互结合。肌钙蛋白以一定的间隔出现在原肌凝蛋白的双螺旋结构之上。肌钙蛋白呈球形，含有T、I和C三个亚基。亚基C有一些带双负电荷的结合位点，对肌浆中的Ca2＋有很大的亲和力，每个肌钙蛋白分子可结合4个Ca2＋；亚基T把整个肌钙蛋白分子结合在原肌凝蛋白上；亚基I的作用是在亚基C与Ca2＋结合时，把信息传递给原肌凝蛋白，引起后者分子变构，以解除其对肌纤蛋白和横桥相互结合的阻碍作用。
（二）肌管系统(https://www.daowen.com)
肌管系统是指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构，由横管（transverse tubnle）和纵管（longitudinal tubule）两个独立的系统所组成。
横管系统是由肌细胞表面膜横向内部，并形成小管网围绕着肌原纤维的膜管结构，管腔通过膜凹陷处的小孔与细胞外液相通，其作用是将肌细胞兴奋时出现在膜上的电变化传入到肌细胞的深部。心肌细胞的横管膜和肌细胞膜上有L型钙通道（L－type Ca2＋channel），横管较骨骼肌细胞的粗大，为Ca2＋通过肌膜出入心肌细胞提供了更大的面积。
纵管系统是与肌原纤维长轴平行并相互吻合成网状的膜管结构，又称为肌浆网（sarcoplasmic reticulum）。骨骼肌的肌浆网主要包绕在每个肌小节的中间部，在紧靠横管处形成的膨大称为终池，膜上有钙释放通道或称ryanodine受体。终池使纵管以较大的面积和横管相靠近。肌浆网膜上有大量的Ca2＋泵，能将肌浆中的Ca2＋泵入肌浆网贮存。心肌细胞的终池很不发达，容积小，贮存的Ca2＋比骨骼肌少。肌浆网和终池的作用是通过对Ca2＋的贮存，释放和再积聚，触发肌的收缩和舒张。
一个横管和其两旁的终池构成三联体（triad）。心肌的三联体较骨骼肌少。在横管和终池连接处的膜上，存在膜内颗粒，两膜之间可能存在一些专门化的通道结构以起信息传递的作用（三联体间信息传递的机制尚未阐明）。现认为，三联体是耦联肌细胞膜上的电变化和肌细胞收缩过程的关键部位。
（三）Ca2＋和ATP
在肌细胞膜的电兴奋诱导肌细胞收缩的过程中，Ca2＋起着耦联剂的作用。骨骼肌细胞由于肌浆网发达，贮Ca2＋能力强，在收缩过程中需要的Ca2＋主要由终池释放。心肌细胞收缩时需要的Ca2＋依赖于动作电位平台期内流的Ca2＋。内流的Ca2＋有诱发肌浆网释放Ca2＋的作用。安静时肌浆中的Ca2＋为10－7 mol／L，肌膜兴奋后，肌浆中的Ca2＋浓度可迅速升高到10－5 mol／L。
ATP是肌中惟一可被收缩蛋白直接利用的能量物质。在肌收缩和舒张过程中，ATP的作用表现为：①分解提供能量，使横桥摆动引起肌丝滑行。②只有当1个ATP分子与肌凝－肌纤蛋白复合物结合时，肌凝蛋白和肌纤蛋白才能解离。当机体死亡一定时间后，由于ATP被耗竭，肌凝蛋白和肌纤蛋白复合物不能解离，从而形成肌僵（死僵）。③在舒张时，肌浆中的Ca2＋和Mg2＋使肌浆网上的Ca2＋泵分解ATP，Ca2＋泵获得能量，逆浓度差把Ca2＋从肌浆转运入肌浆网内。
在骨骼肌收缩和舒张过程中，糖的有氧氧化和无氧分解以及磷酸肌酸的分解，均属于能量的间接来源，它们释放的能量在于促使ATP再生。心肌收缩和舒张时的能源是由脂类和糖类有氧氧化合成的ATP。