蛋白质占肌肉干重的75%～80%，与收缩机制有关的蛋白质占肌肉蛋白质的50%～60%。肌细胞收缩的物质基础是粗、细蛋白质肌丝。
（一）粗肌丝
粗肌丝主要由肌球蛋白（myosin，又称肌凝蛋白）组成。一条粗肌丝中约有200个肌球蛋白分子。每个肌球蛋白分子呈双头长杆状，由一对重链和两对轻链组成。重链构成了肌球蛋白的杆状尾部，而轻链则构成了肌球蛋白的头部。许多肌球蛋白的杆状部分集束构成粗肌丝的主干，其头部向外突出，形成横桥（cross-bridge）（见图2-4）。横桥部具有ATP（三磷酸腺苷）酶活性，可分解ATP而获得能量，用于横桥的运动。在一定条件下，头部可与细肌丝上的肌动蛋白呈可逆结合，并产生粗细肌丝的相对滑行，而致肌肉收缩。
图2-4 细肌丝与粗肌丝结构示意图
（二）细肌丝
细肌丝主要由肌动蛋白（actin，又称肌纤蛋白）、原肌球蛋白（tropomyosin，又称原肌凝蛋白）和肌钙蛋白（troponin，又称原宁蛋白）组成（见图2-5）。
图2-5 细丝结构示意图(www.xing528.com)
1.肌动蛋白
肌动蛋白单体呈球状，称G-肌动蛋白。许多G-肌动蛋白单体以双螺旋聚合成纤维状肌动蛋白（F-肌动蛋白），构成细肌丝的主干（见图2-5）。
2.原肌球蛋白
原肌球蛋白也呈双螺旋状，位于F-肌动蛋白的双螺旋沟中并与其松散结合。在安静状态下，原肌球蛋白分子位于肌动蛋白的活性位点之上，阻碍横桥与肌动蛋白结合。每个原肌球蛋白分子大约掩盖7个活性位点（见图2-5）。
3.肌钙蛋白
肌钙蛋白是含有三个亚单位的复合体。亚单位I、亚单位T和亚单位C分别对肌动蛋白、原肌球蛋白和Ca2+且有高亲和力。肌钙蛋白的作用之一是把原肌球蛋白附着于肌动蛋白上。当细胞内Ca2+浓度增高时，肌钙蛋白亚单位C与Ca2+结合，引起整个肌钙蛋白分子构型改变，进而引起原肌球蛋白分子变构，暴露肌动蛋白分子上的活性位点使肌动蛋白与横桥得以结合（见图2-6），最终导致肌纤维收缩。
图2-6 Ca2+通过和肌钙蛋白结合，诱发横桥和肌动蛋白之间的相互作用
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