第十一章第十一章 肌肉系统肌肉系统第一节第一节 肌肉的种类和分布肌肉的种类和分布第二节第二节 肌肉的组织构造与收缩机制肌肉的组织构造与收缩机制第三节第三节 肌肉的兴奋和收缩肌肉的兴奋和收缩第四节第四节 蚕的运动蚕的运动本章要点重点本章要点重点本本章章要要点点：家家蚕蚕肌肌肉肉的的特特点点，蚕蚕体体肌肌肉肉的的分分布布类类型型，肌肌肉肉的的组组织织构构造造与与收收缩缩机机制制，肌肉的兴奋机制与收缩方式。肌肉的兴奋机制与收缩方式。本章重点：肌肉的组织构造与收缩机制。本章重点：肌肉的组织构造与收缩机制。概 述一、肌肉的一、肌肉的发生与功能？生与功能？二、昆虫肌肉的特点？二、昆虫肌肉的特点？数数量量多多:1条条肌肌肉肉=1个个肌肌细胞胞=1条条肌肌纤维只需横只需横纹肌肌无真正的肌腱无真正的肌腱第一节第一节 肌肉的种类及陈列肌肉的种类及陈列蚕儿的肌肉根据其着生的位置和作用范围，可分为体蚕儿的肌肉根据其着生的位置和作用范围，可分为体壁肌包括附属肢肌、内脏肌和体壁内脏肌三类：壁肌包括附属肢肌、内脏肌和体壁内脏肌三类：一、体壁肌是指两端都着生于体壁上，专门担任体躯一、体壁肌是指两端都着生于体壁上，专门担任体躯及附属肢运动的肌肉，它主要由平行的肌纤维组成。及附属肢运动的肌肉，它主要由平行的肌纤维组成。二、体壁内脏肌是指肌肉的一端着生于体壁上，而另二、体壁内脏肌是指肌肉的一端着生于体壁上，而另一端着生于内脏上的肌肉，其作用是固定内脏器官。一端着生于内脏上的肌肉，其作用是固定内脏器官。三、内脏肌是指包围在各内脏器官外面，专司内脏器三、内脏肌是指包围在各内脏器官外面，专司内脏器官运动的肌肉，可区分为纵肌和环肌。官运动的肌肉，可区分为纵肌和环肌。内脏肌曾经引见过，故本节主要引见体壁肌和体壁内内脏肌曾经引见过，故本节主要引见体壁肌和体壁内脏肌。脏肌。 一、体壁肌一、体壁肌可以概括为头部体壁肌、胸可以概括为头部体壁肌、胸腹部体壁肌和胸腹足体壁肌腹部体壁肌和胸腹足体壁肌1 1、头部体壁肌：简称为头部、头部体壁肌：简称为头部肌肉，它位于头壳内，主要肌肉，它位于头壳内，主要分布于口器、触角的内面，分布于口器、触角的内面，分别称上唇、上腭、下唇、分别称上唇、上腭、下唇、下腭、触角肌肉。从机能上下腭、触角肌肉。从机能上看，头部肌肉可分为收肌和看，头部肌肉可分为收肌和展肌或者屈肌和伸肌，其作展肌或者屈肌和伸肌，其作用主要有二：控制头部运动用主要有二：控制头部运动和控制各附肢的运动。和控制各附肢的运动。2、胸腹部体壁肌、胸腹部体壁肌1 1根据肌肉的陈列方向，可区分为：根据肌肉的陈列方向，可区分为：纵肌：与体纵轴平行的肌肉。纵肌：与体纵轴平行的肌肉。横肌：与体纵轴垂直的肌肉。横肌：与体纵轴垂直的肌肉。斜肌：与体纵轴呈锐角或钝角的肌肉斜肌：与体纵轴呈锐角或钝角的肌肉2 2根据肌肉在环节上的位置可分为：根据肌肉在环节上的位置可分为：内节肌：肌肉的两个端点都在一个环节内节肌：肌肉的两个端点都在一个环节内，根据其长短又可分为：半节肌、内，根据其长短又可分为：半节肌、3/43/4节肌、节肌、1/41/4节肌。节肌。外节肌：肌肉的两个端点在两个以上环外节肌：肌肉的两个端点在两个以上环节的肌肉，又称跨节肌。节的肌肉，又称跨节肌。3 3以纵走气管为界区分为：反面肌以纵走气管为界区分为：反面肌肉和腹面肌肉。肉和腹面肌肉。 4据层次可分为：内层：肌肉宽而长，全部是纵肌，可使腹部缩短或伸长，并使体躯弯曲和爬行。蚕儿全身的运动主要取决于该层。中层：主要为纵肌和斜肌，长度次于内层，能使体躯相侧面弯曲。外层：肌肉较短小，多为斜肌，能使体节弯曲、收缩，并与附属肢的运动有关。总之，幼虫胸腹部肌肉以内层最长，中层次之，外层最短。蚕体全身的运动，主要依赖于内层肌肉的活动，而体部其他肌肉那么主要控指一个环节的运动。3、胸腹足肌肉、胸腹足肌肉陈列较复杂，可大致分为展肌伸肌和屈肌陈列较复杂，可大致分为展肌伸肌和屈肌收肌。收肌。展肌伸肌展肌伸肌: :多着生于足的外侧方多着生于足的外侧方屈肌收肌屈肌收肌: :多着生于足的内侧方多着生于足的内侧方二、内脏肌二、内脏肌包围在各内脏器官的外面，有的整齐陈列呈纵肌和环肌，也有的交错成规那么的网状肌肉。其作用是控制内脏器官的伸缩和蠕动。三、体壁内脏肌三、体壁内脏肌是指一端着生于体壁上，另一端着生于内脏器官上的肌肉。如消化管和丝腺上的肌肉，具有固定器官位置的作用。幼虫体内的体壁内脏肌共有12对，均源于体壁，分布于丝腺和消化管上。四、成虫肌肉的陈列四、成虫肌肉的陈列与幼虫根本类似，但：头部肌肉因口器退化而减少。向部的肌肉特别兴隆。腹部的肌肉伸向了生殖器官。如交配器、产卵器第二节第二节 肌肉的构造与收缩肌肉的构造与收缩一、肌肉的构造一、肌肉的构造昆虫的肌肉昆虫的肌肉组织不同于高等不同于高等动物：物：高等高等动物的肌肉可明物的肌肉可明显区分区分为横横纹肌和平肌和平滑肌，而桑蚕几乎全部滑肌，而桑蚕几乎全部为横横纹肌。肌。蚕的每一根肌蚕的每一根肌纤维就是一条肌肉，而高等就是一条肌肉，而高等动物是由假物是由假设干肌干肌纤维严密密结合而成肌肉束。合而成肌肉束。肌纤维是一个大型的多核细胞，由肌膜、肌核、肌原纤维、肌浆和肌粒构成：1、肌膜：包在肌纤维的最外面，是一层薄而透明的薄膜。2、肌核：在肌膜的下面，呈圆柱形或椭圆形，并有明显的核仁有多核景象。3、肌原纤维：肌纤维的细胞质中充溢着能收缩的成束陈列的肌原纤维。桑蚕肌原纤维的直径小于1um，在光学显微镜下呈现明暗相间的横纹，并且相邻肌原纤维明暗条纹的位置一样，故使整个肌纤维呈明暗相间的分段，故称值为横纹肌。那么，肌原纤维为什么会出现明暗相间的横纹呢？为了讲清这个问题，需先引见一下肌原纤维的构造：每根细而长的肌原纤维是由假设干肌节肌小区首尾相连而成的，每个肌节的两端是端膜。肌节是肌肉构造和功能上的根本单位。每个肌节都是有两种蛋白质细丝构成的，即由肌动蛋白丝和肌球蛋白丝。其横切面为规那么的六角形，可以看出肌动蛋白丝较细，肌球蛋白丝较粗，两者以肌球蛋白丝为中心，分层相间陈列，如下图：只需肌动蛋白丝的区段，对光线呈单折射，为明带；两种蛋白丝同时存在的区段对光线呈双折射，是暗带。肌肉收缩是肌动蛋白丝在肌球蛋白丝上滑动的结果。4、肌粒：存在于肌原纤维之间的一些细小颗粒。即线粒体。5、肌浆：存在于肌原纤维束之间。二、肌肉的兴奋和收缩二、肌肉的兴奋和收缩兴奋和收缩时肌肉的重要特性。但肌肉接遭到刺激而发生兴奋时，就会引起肌纤维收缩。收缩时兴奋到达足够程度时的外部表现。肌肉的肌肉的兴奋仅次于神次于神经，但又不同于神，但又不同于神经：当刺激到达一定程度当刺激到达一定程度时，肌肉表，肌肉表现为收收缩，而，而神神经只只传导不收不收缩。 肌肉肌肉兴奋到达一定程度到达一定程度发生收生收缩，产生生张力。力。神神经兴奋为单向向传导，而肌肉，而肌肉兴奋可双向可双向传导。 肌肉肌肉兴奋时，是在受刺激的部位先收，是在受刺激的部位先收缩，再，再由此向肌肉的两端由此向肌肉的两端传导；兴奋传导在肌膜和肌在肌膜和肌质网上网上进展。展。 而神而神经兴奋传导时总是由周是由周缘向中枢，再由向中枢，再由中枢向周中枢向周缘传导的反射弧。的反射弧。神神经传导速度快，肌肉慢。蚕幼虫神速度快，肌肉慢。蚕幼虫神经传导速度速度2M/秒，肌肉秒，肌肉为0.54M/秒。秒。三、肌肉的收缩分类三、肌肉的收缩分类一简单收缩：一简单收缩：当肌肉遭到一个短促的阀上刺激时，就可使肌当肌肉遭到一个短促的阀上刺激时，就可使肌肉产生一次兴奋，并表现为一次收缩，收缩肉产生一次兴奋，并表现为一次收缩，收缩终了后又松弛而恢复原状。终了后又松弛而恢复原状。这种由单一刺激所引起的单个短暂的收缩，呈这种由单一刺激所引起的单个短暂的收缩，呈单收缩。这是肌肉收缩最简单的方式。单收缩。这是肌肉收缩最简单的方式。单收缩的过程分为以下三个阶段：单收缩的过程分为以下三个阶段：1、埋伏期：是指从给予刺激到开场收缩所经过的、埋伏期：是指从给予刺激到开场收缩所经过的时间。蚕腹肌的收缩期为时间。蚕腹肌的收缩期为0.04s，成虫为，成虫为0.02s。在该期内进展着复杂的生化过程在该期内进展着复杂的生化过程2、收缩期：从开场收缩至收缩极度所需求的时间。、收缩期：从开场收缩至收缩极度所需求的时间。蚕腹部肌肉的收缩期小于蚕腹部肌肉的收缩期小于0.5s，成虫为，成虫为0.05s。3、松弛期：从收缩极度到恢复原状所经过的时间。、松弛期：从收缩极度到恢复原状所经过的时间。 幼虫为幼虫为4.5s，成虫为，成虫为0.05s 一次单收缩所需求的时间，幼虫约需一次单收缩所需求的时间，幼虫约需5s，成虫约，成虫约需需0.11s。 二复收缩：二复收缩：肌肉在第一次收缩期中，再给与第二次刺肌肉在第一次收缩期中，再给与第二次刺激时，那么肌肉发生的综合性收缩。激时，那么肌肉发生的综合性收缩。三强直收缩：三强直收缩：假设延续给予频率很高的刺激，那么肌肉假设延续给予频率很高的刺激，那么肌肉表现为延续收缩，而无松弛期，这种长时表现为延续收缩，而无松弛期，这种长时间的收缩称强直收缩。间的收缩称强直收缩。蚕发生强直收缩的刺激频率为蚕发生强直收缩的刺激频率为10次次/S，成，成虫为虫为3050次。次。四、肌肉收缩过程中的能量变化四、肌肉收缩过程中的能量变化肌肉收缩的过程，是一个生化反响的过程，由生化反响不断为肌肉收缩提供能量。肌肉收缩所需的能量主要来自ATP，磷酸精氨酸、肌糖元、乳酸、脂类等。肌肉收缩的直接动力来自ATP，ATP在分解为ADP和磷酸的过程中，释出能量，而ADP又不断吸收能量转化成ATP，其能量来源有二：磷酸精氨酸精氨酸磷酸能量肌糖元G乳酸酵解或有氧氧化能量假设肌肉继续收缩时，O2供应缺乏，会产生大量的乳酸，将导致乳酸积累，引起肌肉疲劳。备注：注：从从ATP中中释放出来的化学能大放出来的化学能大约只需只需14是肌肉收是肌肉收缩的直接能源，的直接能源，转变为机械能而作功，其他机械能而作功，其他34的化学能的化学能转化化为热能，借此能，借此产生和生和坚持一定体温。持一定体温。肌肌纤维内部内部储存的肌糖元，存的肌糖元，虽然也能然也能经过无氧酵解的方式生成一定数量的无氧酵解的方式生成一定数量的ATP，但普通只占，但普通只占ATP生成生成总量的量的1015。四、幼虫的运四、幼虫的运动蚕爬行蚕爬行时，首先提起尾足，腹部后端，首先提起尾足，腹部后端弯成弓形，使尾足往前接近第弯成弓形，使尾足往前接近第6腹腹节的腹足，接着各的腹足，接着各对腹足依次向前挪腹足依次向前挪动，呈波浪形前呈波浪形前进 一、作业一、作业:蚕儿的肌肉为什么表现为横纹肌？蚕儿的肌肉为什么表现为横纹肌？简述幼虫肌肉的种类及陈列。简述幼虫肌肉的种类及陈列。蚕儿不同发育阶段的是如何运动的？蚕儿不同发育阶段的是如何运动的？二、讨论、思索题：二、讨论、思索题：从构造和生理生化方面分别阐明蚕儿肌肉从构造和生理生化方面分别阐明蚕儿肌肉收缩的机理。收缩的机理。谢谢大家！再见！再见！