肉的组织结构和化学成分
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南京农业大学 食品院畜产组
三、肌纤维分类
(一)外观分类
外观上,可将肌肉分为 红肌(Red muscle) 白肌(White muscle) 中间型肌(intermediate muscle) 红肌与白肌最为明显的例子: 禽肉大腿部的红肌和胸部的白肌
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1. 红肌 • 肌红蛋白、线粒体的含量高,从而使肌肉显红色。红肌的网状 组织(reticulum)的量是白肌的50%,与肌肉收缩密切关联 的Ca2+向网状组织内的输送以及释放也比白肌慢数倍。 • 红肌是以持续、缓慢的收缩为主,主要有心肌、横隔膜、呼 吸肌以及维持机体状态的肌肉。 2. 白肌
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(二)肌原纤维(Myofibrils)
•肌原纤维又由肌丝组成,
粗丝(thick myofilament) 细丝(thin myofilament)
•两者均平行整齐地 排列于整个肌原纤维。
•粗丝和细丝在某一 区域形成重叠,从而 形成了横纹--“横纹肌”名称之来 源。
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肌肉块(肌外膜,epimysium) •结缔组织膜起支架和保护作用,血管、神经 通过三层膜穿行其中,伸入到肌纤维的表面, 以提供营养和传导神经冲动。
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二、显微结构
肌纤维(Muscle fiber)
肌细胞是一种相当特殊化的细胞,呈长线状,不分支, 二端逐渐尖细,因此也叫肌纤维。
品种、年龄和肥育程度不同而异。 • 猪--皮下、肾周围及大网膜; • 羊--尾根、肋间; • 牛--肌肉内; • 鸡--皮下、腹腔及肌胃周围。 • 脂肪蓄积在肌束内最为理想,这样的 肉呈大理石样纹理,肉质较好。 脂肪在活体组织内起着保护组织器 官和提供能量的作用,在肉中脂肪 是风味的前体物质之一。
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一、 结缔组织细胞
成纤维细胞、间充质细胞和脂肪细胞。
1.成纤维细胞 产生用于合成结缔组织胞外成分的物质,这些物 质释放到细胞外基质后合成胶原蛋白和弹性蛋白。
2. 间充质细胞 它有可能发展成为纤维细胞,也有可能变为储存
脂肪的细胞,即成脂肪细胞(adipoblast),这种细胞位于疏 松结缔组织的基质中靠近血管的位置,当开始贮存脂肪后,就 变成了脂肪细胞。
Mesenchymal cell
fibroblast 南京农业大学 食品院畜产组
二、基质和纤维
结缔组织基质(Ground Substance)
• 由粘稠的蛋白多糖构成,还有结缔组织代谢产物和底物,如 胶原蛋白和弹性蛋白的前体物。 • 蛋白多糖是一类大分子化合物,含有许多氨基葡聚糖(粘多 糖)。--最典型的是透明质酸和硫酸软骨素。 • 透明质酸非常粘稠,存在于关节和结缔组织纤维之间。 • 硫酸软骨素则存在于软骨、筋腱和骨骼中。 • 这两种物质及有关蛋白具有润滑和连结作用。
用途:骨粉.骨油和骨胶,骨泥
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第四节 肉的化学组成
一、蛋白质 二、脂肪 三、浸出物 四、矿物质
肉的主要化学成份
五、维生素
六、水
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一、蛋白质
组成:依其构成的位置和在盐溶液中溶解性,分三 种蛋白质
• 肌原纤维蛋白质占50%-60%,
• • 肌浆蛋白质约30%, 基质蛋白质约10%-20%。
肌细胞独有的细胞器,约占肌纤维固形成分的60%~70%, 是肌肉的伸缩装置。它呈细长的圆筒状结构,直径约1~2μm, 其长轴与肌纤维的长轴相平行并浸润于肌浆中。
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细丝
粗丝
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• 光线较暗的区域称为暗带(A带),光 线较亮的区域称为明带(I带)。I带的 中央有一条暗线,称为“Z-线”,它 将I带从中间分为左右两半;A带的中 央也有一条暗线称“M-线”,将A带 分为左右两半。在M-线附近有一颜色 较浅的区域,称为“H区”。 • 把两个相邻Z-线间的肌原纤维称为肌 节(Sarcomere), 肌节是肌原纤维的重复构造单位,也 是肌肉收缩、松驰交替发生的基本单 位。 • 哺乳动物肌肉放松时典型的肌节长度 为2.5μm。
表 种 类 动物骨骼肌中不同种类蛋白质的含量(%) 哺乳动物 4955 3034 1017 禽 类 6065 3034 57 鱼 肉 6575 2030 13
肌原纤维蛋白 肌浆蛋白 结缔组织蛋白
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(一)肌原纤维蛋白(Myofibrillar protein) 构成肌原纤维的蛋白质,支撑着肌纤维的形状,因此也 称为结构蛋白。包括: 肌球蛋白 肌动蛋白 肌动球蛋白 原肌球蛋白
• 脂肪的构造单位是脂肪细胞。脂肪细胞或单个或成群地借 助于疏松结缔组织联在一起,细胞中心充满脂肪滴,细胞 核被挤到周边。 • 脂肪细胞是动物体内最大的细胞,直径为30~120μ m,最 大者可达250μ m,脂肪细胞愈大,里面的脂肪滴愈多,因 而出油率也高。
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脂肪在体内的蓄积,依动物种类、
• 单独存在时为球形结构的蛋白分子,称为G-肌动蛋白,在磷
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(三)肌浆Sarcoplasm)
• 肌纤维的细胞质称为肌浆, 填充于肌原纤维间和核的 周围,是细胞内的胶体物 质,含水分75%~80%。 • 肌浆内富含肌红蛋白、酶、 肌糖原及其代谢产物和无 机盐类等。 • 骨骼肌的肌浆内有发达的 线粒体分布,说明骨骼肌 的代谢十分旺盛,习惯上 把肌纤维内的线粒体称为 “肌粒”。
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3.其它蛋白
网状蛋白形状和组成 与胶原蛋白相似,但含 有10%左右的脂肪,主 要存在于肌内膜。
弹性蛋白是一种具有高弹性的纤维蛋白,其在韧带和血管中分布 较多,在肌肉中一般只有胶原蛋白的1/10。
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第三节
脂肪与骨骼组织
一、脂肪组织(adipose tissue)
• 指颜色比较白的肌肉,是针对红肌而言的,
特点: 肌红蛋白含量少,线粒体的大小与数量均比红肌少。收 缩速度快、肌原纤维非常发达,又称快肌。
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(二)生理分类 肌纤维在生理学上最明显的差异是其收缩速度,据此肌纤 维可以分为快肌(fast-twitch muscle)与慢肌(slowtwitch muscle)。 在分类性质上快肌相当于白肌,而慢肌相当于红肌。快肌 在受到源自文库激后不仅表现在收缩速度快,同时也表现在松弛 速度快。
肌钙蛋白
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(1)肌球蛋白(Myosin)
是肌肉中含量最高也是最重要的蛋白质,约占肌肉总蛋 白质的三分之一,占肌原纤维蛋白的50%~55%,肌球 蛋白是粗丝的主要成分,构成肌节的A带,分子量为 470000~510000,形状很像“豆芽”,由两条肽链相 互盘旋构成。
myosin II 南京农业大学 食品院畜产组
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含量:成年动物骨骼含量比较恒定,变 动幅度较小。 猪 骨约占胴体的5%~9% 牛 15%~20% 羊 8%~17% 兔 12%~15%
鸡
8%~17%
超细骨粉
成分:
水分 占40%~50% 胶原蛋白 占20%~30% 无机质 占20%,主要是钙和磷
快速
连续紧张的 中等 中等 中等 中等 中等 中等 高
快速
断续的,易疲乏 少 小 低 低
高
低 高
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第二节 结缔组织
• 结缔组织是将动物体内不同部分
连结和固定在一起的组织,分布
于体内各个部位。 • 肉中的结缔组织: -基质 -细胞(很少)
-细胞外纤维
• 胶原蛋白和弹性蛋白都属于细胞 外纤维。
• 在酶的作用下,肌球蛋白裂解为二个部分,即由头部和一部分 尾部构成的重酶解肌球蛋白(Heavy meromyosin,HMM) 和尾部的轻酶解肌球蛋白(Light meromyosin LMM)。
肌球蛋白酶解示意图
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•
肌球蛋白不溶于水或微溶于水,在中性盐溶液中可溶解,
等电点5.4,在55~60℃发生凝固,易形成粘性凝胶,在饱 和的NaCl或(NH4)2SO4溶液中可盐析沉淀。 • 肌球蛋白的头部有(1)ATP酶活性, Ca2+是激活剂,
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二 、骨组织
骨组织和结缔组织一 样也是由细胞、纤维性 成分和基质组成,但不 同的是其基质已被钙化 -很坚硬,起着支撑机 体和保护器官的作用 -钙、镁、钠等元素离 子的贮存组织。
骨骼发育示意图
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骨由骨膜、骨质和骨髓构成
• 骨质根据构造的致密程度分为密质骨和松质骨。按形状又分为 管状骨、扁平骨和不规则骨,管状骨密质层厚,扁平骨密质层 薄。在管状骨的骨髓腔及其它骨的松质层孔隙内充满着骨髓。 • 骨髓分红骨髓和黄骨髓,红骨髓主要存在于胎儿和幼龄动物的 骨骼中,含各种血细胞和大量的毛细血管;成年动物黄骨髓含 量较多,黄骨髓主要是脂类成分。
图 原胶原蛋白分子结构及胶原蛋白纤丝的生成
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2.交联(Cross-Link)
胶原蛋白的不溶性和坚韧性是由于
其分子间的交联,特别是成熟交联所致。交联是由胶原蛋 白分子特定结构形成的,并整齐地排列于纤维分子之间的 共价化学键。
如果没有交联,胶原蛋白 将失去力学强度,可溶解 于中性盐溶液。 为什么动物年龄增大,其 肉嫩度下降???
第二章、肉的组织结构和化学成分
第一节 肌肉的构造 第二节 结缔组织 第三节 脂肪与骨骼组织 第四节 肉的化学组成
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第一节
肌肉的构造(skeletal muscle)
一、一般结构
肌纤维(基本构造单位) (肌内膜endomysium)
50~150条
初级肌束(primary bundle) (肌束膜(perimysium) 次级肌束
肌纤维直径为10~100μm,长度为1~40mm,最长可
达100mm。 组成: 肌膜 (Sarcolemma)
肌原纤维(Myofibrils) 肌浆(Sarcoplasm)
肌细胞核 (nucleus)
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(一)肌膜(Sarcolemma)
肌纤维本身具有的 膜叫肌膜,它是由 蛋白质和脂质组成 的,具有很好的韧 性,因而可承受肌 纤维的伸长和收缩 肌膜向内凹陷形成 网状的管,叫做横 小管(Transverse tubules),通常称 T-系统或T小管。
Mg2+是抑制剂(2)可与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白,与 肌肉的收缩直接有关。
可溶状态 纤丝状态
图 肌球蛋白在不同离子强度下的状态
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(2)肌动蛋白(Actin)
约占肌原纤维蛋白的20%,是构成细丝的主要成分。 • 只有一条多肽链构成,其分子量为41800~61000。肌动蛋 白能溶于水及稀的盐溶液中。等电点4.7。
Ground Substance
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纤维
• 结缔组织的纤维存在于细胞外,所以 又称细胞外纤维(Extracellular Fibers)。
• 细胞外纤维主要成分包括胶原蛋白和 弹性蛋白。
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1.胶原蛋白
是结缔组织的主要结构蛋 白,筋腱的主要组成成分, 也是软骨和骨骼的组成成分 之一。
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• 溶酶体(Lysosomes), 内含有多种能消化细胞和细胞 内容物的酶。 • 肌质网(Sarcoplasmic reticulum),相当于普通细胞 中的滑面内质网,呈管 状和囊状,交织于肌原 纤维之间。
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(四)肌细胞核
• 骨骼肌纤维为多核细胞,但因其长度变化大,所 以每条肌纤维所含核的数目不定,一条几厘米的 肌纤维可能有数百个核。核呈椭圆形,位于肌纤 维的周边,紧贴在肌纤维膜下,呈有规则的分布, 核长约5μm。
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(三) 红肌(纤维)与白肌(纤维)生理生化特性的比较
性 状 色 泽 肌红蛋白含量 纤维直径 红色纤维 红 高 小 中间纤维 红 高 小至中等
白色纤维
白
低 大
收缩速度
收缩特性 线粒体数目 线粒体大小 毛细管密度 有氧代谢 无氧酵解 脂质含量 糖元含量
缓慢
连续紧张的,不易疲乏 多 大 高 高 低 高 低