第八章 昆虫的肌肉系统和生理

第一节 肌肉的类型
通常情况下，按肌肉所在的位置和作用范围，可将其分 为内脏肌和体壁肌两大类。
1.1 内脏肌
内脏肌是包在内脏器官壁中的肌肉。有的是排列整齐 的纵肌或环肌，如包围在消化道肠壁细胞外的肌肉；有的 则是排列不规则的网状肌肉层，如分布在嗉囊壁及卵巢管 膜外的肌肉。
内脏肌的功能是司内脏器官的伸缩和蠕动。
1.2 体壁肌
——管状肌 管状肌的肌原纤
肌纤维横切面
轴浆 肌核 肌膜 肌原纤维
维呈放射状排列在
肌纤维的四周，肌 纤维的中央是无肌 原纤维的肌浆轴心， 细胞核纵列在肌浆 轴内。
肌纤维纵切面
肌核 肌膜 肌原纤维 肌节 Z线
第一节 肌肉的类型
1.2 体壁肌
——束状肌 束状肌在肌纤维外包有一层不含肌原纤维的肌浆，肌 原纤维和线粒体位于肌纤维的中央。根据肌浆层的厚薄， 又可分为厚肌浆束状肌和薄肌浆束状肌。
丝的主体。肌肉收缩时，能与肌球蛋白结合成肌动球蛋白横桥。 原肌球蛋白（tropomyosin ）纤维状，镶嵌在肌动蛋白双链的凹槽内。 1 个分子可覆盖 7 个肌动蛋白单体，并可与肌钙蛋白分子结合。肌肉收 缩时，可阻止肌动球蛋白横桥的形成。
肌钙蛋白 （ troponin ）是
一种调节蛋白，在细肌丝上 每隔 7 个肌动蛋白单体就有 1
Z disk
第四节 肌肉的收缩机制
4.3 兴奋－收缩耦联
肌肉收缩是肌膜兴奋引起的。肌膜接受刺激后首先发生去 极化，并引起肌质网释放钙离子。钙离子与细肌丝上肌钙蛋白 结合，引起肌钙蛋白分子变构，使肌动蛋白与肌球蛋白结合， 形成肌动球蛋白横桥，进一步激活肌球蛋白头部的ATP酶，由其 水解ATP产生能量。肌动球蛋白横桥的角度变化，使细肌丝向肌 节中部滑行，导致横桥断裂，游离的肌球蛋白头部与下一个肌 动蛋白单体结合，如此往复，引起粗肌丝两端的细肌丝带动Ｚ 膜相向运动，使肌节逐步缩短，从而完成肌肉的收缩。这一过
Troponin complex
个肌钙蛋白分子。
Actin
Tropomyosin
第四节 肌肉的收缩机制
4.2 肌肉收缩的滑动学说
滑行学说：肌肉收缩是由于粗、细两种肌纤丝相对滑动 造成的。肌肉的收缩或松弛，是由于肌节长度的变化而 引起的.
Z disk
Actin thin filament
Myosin thick filament
程被称为肌肉的兴奋—收缩偶联。
4.3 兴奋－收缩耦联
第一节 肌肉的类型
1.2 体壁肌
昆虫的体壁肌着生在体壁下或由体壁内陷形成的内 突上，专司体节、附肢和翅的运动。如背纵肌、腹纵肌、
背腹肌等。
组成肌肉的基本单位是肌纤维，肌纤维中含有大量的 肌原纤维。根据肌原纤维在肌纤维中的排列情况，可把 体壁肌分为束状肌、管状肌、纤维状肌３种类型。
第一节 肌肉的类型
第三篇 昆虫的内部解剖和生理
第八章 昆虫的肌肉系统
昆虫肌肉系统（ muscular system ）是昆虫的动力系
统。昆虫通过肌肉的收缩与舒张为各种运动和行为提供动
力，肌肉也为各内脏器官活动的动力。 昆虫的肌肉由中胚层发育和特化而成，多为横纹肌， 在功能和形态上与高等动物的骨骼肌无明显差异。
第八章 昆虫的肌肉系统
昆虫的每束肌肉由许多平行的肌纤维组成。肌纤维是一个大 而长型的多核细胞，其组织结构包括以下4部分：
① 肌膜 —— 由细胞膜转化而来的肌纤维外膜；具兴奋性，
可接受并传递神经脉冲； ② 肌原纤维 —— 肌肉收缩的基本单位，肌纤维特有的功 能细胞器； ③ 肌质 —— 即肌纤维的细胞质，或称肌浆。内含线粒体、 内膜系统、肌质网和横管系统等。 ④ 肌细胞核——即肌核，1条肌纤维中通常有多个细胞核。
肌球蛋白分子呈蝌蚪 状，尾部是 1 对长肽链 构成的 α 螺旋结构，聚 合成粗肌丝的主干；头 部是由 4 条短肽链组成 的膨突，含有 1 个肌动 蛋白结合中心和1个 ATP酶活性中心。
第四节 肌肉的收缩机制
4.1 肌纤丝
——细肌丝
由肌动蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白3种蛋白组成。
肌动蛋白（actin）单体呈球状，串联成两条肌动蛋白链，形成细纤
线 粒 体
第八章 昆虫的肌肉系统
第二节 肌肉与体壁的连接
昆虫的肌肉大多属体 壁肌，至少有一端连接 在体壁上。体壁肌与体 壁的连接方式主要有以 下3种情况：
刺
表皮
皮细胞 肌小腱 内脊 肌纤维
表皮 悬骨 内脊 肌纤维
肌纤维与皮细胞连接
肌纤维与肌小腱连接 肌纤维与内骨骼连接
第八章 昆虫的肌肉系统
第三节 肌肉的组织结构
第四节 肌肉的收缩机制
4.1 肌纤丝
肌 纤 丝 在 肌 原 纤 维 中 的 排 列
纵 切 面
横 切 面
第四节 肌肉的收缩机制
4.1 肌纤丝
肌 纤 丝 在 百度文库 原 纤 维 中 的 排 列
第四节 肌肉的收缩机制
4.1 肌纤丝
——粗肌丝 肌原纤维中的粗肌丝是由单一的纤维状肌球蛋白分子相互 聚合而成的蛋白纤丝，直径16~22um。
第三节 肌肉的组织结构
肌肉束
| 肌 肉 的 超 微 结 构
肌纤维
肌原纤维
肌纤丝
第三节 肌肉的组织结构
| 肌 管 系 统
横小管 transverse tubule, T tubule 纵小管 longitudinal tubule, L tubule 终端池（内质网液泡）Terminal cisterna 糖原颗粒 Glycogen granules 肌质网 Sarcoplasmic reticulum
厚 肌 浆 束 状 肌
肌原纤维 肌核
肌原纤维
肌膜
肌浆
肌膜
肌核
薄 肌 浆 束 状 肌
第一节 肌肉的类型
1.2 体壁肌
——纤维状肌 纤维状肌的细胞膜不
肌 原 纤 维
明显，肌原纤维较粗大， 由气管的细支联成疏松 的多角形束。细胞核位 于肌原纤维之间，不易 分辨。线粒体显著，卵 圆形，分布于肌原纤维 间。多见于飞行昆虫的 间接翅肌。
第八章 昆虫的肌肉系统
第四节 肌肉的收缩机制
肌肉的收缩与舒张，是通过蛋白质反复变构，造成 粗、细纤丝在肌原纤维中相对滑动来实现的。
4.1 肌纤丝
昆虫的肌原纤维中含有两种肌蛋白纤丝 —— 粗肌丝 和细肌丝。这两种肌纤丝与肌原纤维的长轴相平行， 并相互交错穿插排列，因而构成了肌肉在光学镜下所 特有的形态特点 —— 横纹肌，同时也形成了可以抽动 的收缩体系。