肉的组织结构化学组成和基本性质精选课件.ppt
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1、岭南师范学院 生物技术系关于肉的组织结构化学组成和基本性质第一页,本课件共有77页第一节第一节 肌肉的构造(肌肉的构造(skeletal muscle)skeletal muscle)一、一般结构一、一般结构肌纤维(基本构造单位)肌纤维(基本构造单位)(肌内膜(肌内膜endomysium)初级肌束(初级肌束(primary bundle)(肌束膜(肌束膜(perimysium)次级肌束次级肌束肌肉块肌肉块(肌外膜,(肌外膜,epimysium)结缔组织膜起支架和保护作用,血管、神经通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,以过三层膜穿行其中,伸入到肌纤维的
2、表面,以提供营养和传导神经冲动。提供营养和传导神经冲动。50150条条第二页,本课件共有77页第三页,本课件共有77页二、显微结构二、显微结构肌纤维(肌纤维(Muscle fiber)n肌细胞是一种相当特殊化的细胞,呈长线状,不分支,肌细胞是一种相当特殊化的细胞,呈长线状,不分支,n二端逐渐尖细,因此也叫肌纤维。二端逐渐尖细,因此也叫肌纤维。n肌纤维直径为肌纤维直径为10100m,长度为,长度为140mm,最长可,最长可达达100mm。组成:组成:肌膜肌膜(Sarcolemma)肌原纤维(肌原纤维(Myofibrils)肌浆(肌浆(Sarcoplasm)肌细胞核肌细胞核(nucleus)第四页
3、,本课件共有77页肌纤维本身具有的肌纤维本身具有的膜叫肌膜,它是由膜叫肌膜,它是由蛋白质和脂质组成蛋白质和脂质组成的,具有很好的韧的,具有很好的韧性,因而可承受肌性,因而可承受肌纤维的伸长和收缩纤维的伸长和收缩肌膜向内凹陷形成网肌膜向内凹陷形成网状的管,叫做状的管,叫做横小管横小管(Transverse tubules),通常称),通常称T-系统或系统或T小管。小管。(一)肌膜(一)肌膜(Sarcolemma)第五页,本课件共有77页(二)肌原纤维(二)肌原纤维(Myofibrils)两者均平行整齐地两者均平行整齐地排列于整个肌原纤维。排列于整个肌原纤维。粗丝和细丝在某一粗丝和细丝在某一区域形
4、成重叠,从而区域形成重叠,从而形成了横纹形成了横纹-“横纹肌横纹肌”名称之来源。名称之来源。肌原纤维又由肌丝组成,肌原纤维又由肌丝组成,粗丝(粗丝(thick myofilament)细丝(细丝(thin myofilament)第六页,本课件共有77页l肌细胞独有的细胞器,约占肌纤维固形成分肌细胞独有的细胞器,约占肌纤维固形成分的的60%60%70%70%,是肌肉的伸缩装置。它呈细长的,是肌肉的伸缩装置。它呈细长的圆筒状结构,直径约圆筒状结构,直径约1 12m2m,其长轴与肌纤,其长轴与肌纤维的长轴相平行并浸润于肌浆中。维的长轴相平行并浸润于肌浆中。第七页,本课件共有77页粗丝粗丝细丝细丝第
5、八页,本课件共有77页光线较暗的区域称为光线较暗的区域称为暗带(暗带(A A带),带),光线较亮的区域称为光线较亮的区域称为明带(明带(I I带)带)。I I带的中央有一条暗线,称为带的中央有一条暗线,称为“Z-Z-线线”,它将,它将I I带从中间分为左右两带从中间分为左右两半;半;A A带的中央也有一条暗线称带的中央也有一条暗线称“M-M-线线”,将,将A A带分为左右两半。带分为左右两半。在在M-M-线附近有一颜色较浅的区域,线附近有一颜色较浅的区域,称为称为“区区”。把两个相邻把两个相邻Z-Z-线间的肌原纤维称为线间的肌原纤维称为肌节(肌节(SarcomereSarcomere),),肌
6、节是肌肌节是肌原纤维的重复构造单位,也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肉收缩、松驰交替发生的基本单位位 。第九页,本课件共有77页(三)肌浆(三)肌浆Sarcoplasm)肌纤维的细胞质称为肌浆,肌纤维的细胞质称为肌浆,填充于肌原纤维间和核的周填充于肌原纤维间和核的周围,是细胞内的胶体物质,围,是细胞内的胶体物质,含水分含水分75%75%80%80%。肌浆内富含肌红蛋白、酶、肌浆内富含肌红蛋白、酶、肌糖原及其代谢产物和无机肌糖原及其代谢产物和无机盐类等。盐类等。骨骼肌的肌浆内有发达的线粒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体分布,说明骨骼肌的代谢十分
7、旺盛,习惯上把肌纤维内的分旺盛,习惯上把肌纤维内的线粒体称为线粒体称为“肌粒肌粒”。第十页,本课件共有77页溶酶体(溶酶体(Lysosomes),),内含有多种能消化细胞和细胞内含有多种能消化细胞和细胞内容物的酶。内容物的酶。肌质网(肌质网(Sarcoplasmic reticulum),),相当于普通细胞中的滑相当于普通细胞中的滑面内质网,呈管面内质网,呈管状和囊状,交织于肌原状和囊状,交织于肌原纤维之间。纤维之间。第十一页,本课件共有77页骨骼肌纤维为多核细胞多核细胞,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,
8、紧贴在肌纤维膜下,呈有规则的分布,核长约5m。(四)肌细胞核(四)肌细胞核第十二页,本课件共有77页三、肌纤维分类三、肌纤维分类(一)外观分类(一)外观分类 外观上,可将肌肉分为外观上,可将肌肉分为红肌(红肌(Red muscle)白肌(白肌(White muscle)中间型肌(中间型肌(intermediate muscle)红肌与白肌最为明显的例子: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禽肉大腿部的红肌和胸部的白肌第十三页,本课件共有77页1.红肌红肌 肌红蛋白、线粒体的含量高肌红蛋白、线粒体的含量高,从而使肌肉显红色。红肌的网状组织从而使肌肉显红色。红肌的网状组织(ret
9、iculum)的量是白肌的)的量是白肌的50%,与肌肉收缩密切关联的,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。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。及维持机体状态的肌肉。2.白肌白肌 指颜色比较白的肌肉,是针对红肌而言的,指颜色比较白的肌肉,是针对红肌而言的,特点特点: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。度快、肌原纤维非常发
10、达,又称快肌。第十四页,本课件共有77页(二)生理分类(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以分为快肌(快肌(fast-twitch muscle)与慢肌()与慢肌(slow-twitch muscle)。)。在分类性质上在分类性质上快肌相当于白肌,而慢肌相当于红肌。快肌相当于白肌,而慢肌相当于红肌。快肌在快肌在受到刺激后不仅表现在收缩速度快,同时也表现在松弛速度快。受到刺激后不仅表现在收缩速度快,同时也表现在松弛速度快。第十五页,本课件共有77页性 状红色纤维中间纤维白色纤维色 泽红红白肌红蛋白含量高
11、高低纤维直径小小至中等大收缩速度缓慢快速快速收缩特性连续紧张的,不易疲乏连续紧张的断续的,易疲乏线粒体数目多中等少线粒体大小大中等小毛细管密度高中等低有氧代谢高中等低无氧酵解低中等高脂质含量高中等低糖元含量低高高(三)(三)红肌(纤维)与白肌(纤维)生理生化特性的比较红肌(纤维)与白肌(纤维)生理生化特性的比较第十六页,本课件共有77页第二节第二节 结缔组织结缔组织结缔组织是将动物体内不同部分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,分布连结和固定在一起的组织,分布于体内各个部位。于体内各个部位。肉中的结缔组织:肉中的结缔组织:基质基质细胞细胞(很少很少)细胞外纤维细胞外纤维胶原蛋白
12、和弹性蛋白都属于细胞外纤胶原蛋白和弹性蛋白都属于细胞外纤维。维。第十七页,本课件共有77页成纤维细胞、间充质细胞和脂肪细胞成纤维细胞、间充质细胞和脂肪细胞。1.成纤维细胞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。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(的细胞,即成脂肪细胞(adipoblast),这种细胞位于疏松结缔),这种细胞位于疏松结缔组织的基质中靠近血管
13、的位置,当开始贮存脂肪后,就变成了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。脂肪细胞。fibroblastMesenchymal cell一、一、结缔组织细胞结缔组织细胞第十八页,本课件共有77页结缔组织基质结缔组织基质(Ground Substance)由粘稠的由粘稠的蛋白多糖蛋白多糖构成,还有结缔组织代谢产物和底物,如胶原蛋构成,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。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(粘多糖粘多糖)。最典型的是最典型的是透明质酸和硫酸软骨素透明质酸和硫
14、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。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。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这两种物质及有关蛋白具有润滑和连结作用润滑和连结作用。Ground Substance二、基质和纤维二、基质和纤维第十九页,本课件共有77页纤维纤维 结缔组织的纤维存在于细胞外,所以结缔组织的纤维存在于细胞外,所以又称细胞外纤维(又称细胞外纤维(Extracellular Fibers)。)。细胞外纤维主要成分包括细胞外纤维主要成分包括胶原蛋白胶原蛋白和和弹性弹性蛋白蛋白。第二十页,本课件共
15、有77页1胶原蛋白胶原蛋白 图图 原胶原蛋白分子结构及胶原蛋白纤丝的生成原胶原蛋白分子结构及胶原蛋白纤丝的生成是结缔组织的主要结构是结缔组织的主要结构蛋白,筋腱的主要组成成分,蛋白,筋腱的主要组成成分,也是软骨和骨骼的组成成分也是软骨和骨骼的组成成分之一。之一。第二十一页,本课件共有77页 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。交联交联是由胶原蛋白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。键。如果没有交联,胶原蛋白将如果没有交联,胶原蛋白将失去力学强度,可溶解于中失去力学强度,可溶
16、解于中性盐溶液。性盐溶液。为什么动物年龄增大,其肉为什么动物年龄增大,其肉嫩度下降?嫩度下降?2 2交联(交联(Cross-LinkCross-Link)第二十二页,本课件共有77页3 3其它蛋白其它蛋白弹性蛋白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肌肉中一般只有胶原蛋白的1/10。网状蛋白网状蛋白形状和组成与形状和组成与胶原蛋白相似,但含有胶原蛋白相似,但含有10%左右的脂肪,主要存在左右的脂肪,主要存在于肌内膜。于肌内膜。第二十三页,本课件共有77页第三节脂肪与骨骼组织第三节脂肪与骨骼
17、组织一、脂肪组织一、脂肪组织(adipose tissue)脂肪的构造单位是脂肪的构造单位是脂肪细胞脂肪细胞。脂肪细胞或单个或成群地借助于。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。到周边。脂肪细胞是动物体内最大的细胞,直径为脂肪细胞是动物体内最大的细胞,直径为3030120m120m,最大,最大者可达者可达250m250m,脂肪细胞愈大,里面的脂肪滴愈多,因而出,脂肪细胞愈大,里面的脂肪滴愈多,因而出油率也高。油率也高。第二十四页,本课件共有77页脂肪脂肪在体内的在体内的蓄积蓄积,依动物种类、品
18、,依动物种类、品种、年龄和肥育程度不同而异。种、年龄和肥育程度不同而异。猪皮下、肾周围及大网膜;猪皮下、肾周围及大网膜;羊尾根、肋间;羊尾根、肋间;牛肌肉内;牛肌肉内;鸡皮下、腹腔及肌胃周围。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。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,在肉中脂肪是风味和提供能量的作用,在肉中脂肪是风味的前体物质之一的前体物质之一。第二十五页,本课件共有77页骨组织和结缔组织一样骨组织和结缔组织一样也是由细胞、纤维性成分也是由细胞、
19、纤维性成分和基质组成,但不同的是和基质组成,但不同的是其其基质已被钙化基质已被钙化很坚硬,起着支撑机体很坚硬,起着支撑机体和保护器官的作用和保护器官的作用钙、镁、钠等元素离钙、镁、钠等元素离子的贮存组织。子的贮存组织。骨骼发育示意图骨骼发育示意图骨骼发育示意图骨骼发育示意图二二 、骨组织、骨组织第二十六页,本课件共有77页骨质骨质根据构造的致密程度分为根据构造的致密程度分为密质骨密质骨和和松质骨松质骨。按形状又分为管状骨、。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
20、满着骨髓。髓腔及其它骨的松质层孔隙内充满着骨髓。骨髓骨髓分分红骨髓红骨髓和和黄骨髓黄骨髓,红骨髓主要存在于胎儿和幼龄动物的骨骼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,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,黄骨髓主要是黄骨髓主要是脂类成分脂类成分。骨由骨由骨膜骨膜、骨质骨质和和骨髓骨髓构成构成第二十七页,本课件共有77页含量:含量:成年动物骨骼含量比较恒定,变成年动物骨骼含量比较恒定,变动幅度较小。动幅度较小。l猪猪 骨约占胴体的骨约占胴体的5%9l牛牛15%20%l羊羊8%17%l兔兔12%15%l鸡鸡 8%17%成分:
21、成分:l水分水分占占40%50%l胶原蛋白胶原蛋白占占20%30%l无机质无机质占占20%,主要是钙和磷,主要是钙和磷用途:用途:骨粉骨粉.骨油和骨胶骨油和骨胶,骨泥骨泥超细骨粉超细骨粉第二十八页,本课件共有77页第四节肉的化学组成第四节肉的化学组成肉的主要化学成份肉的主要化学成份一、蛋白质一、蛋白质二、脂肪二、脂肪三、浸出物三、浸出物四、矿物质四、矿物质五、维生素五、维生素六、水六、水第二十九页,本课件共有77页组成:依其构成的位置和在盐溶液中溶解性,分三组成:依其构成的位置和在盐溶液中溶解性,分三 种蛋白质种蛋白质肌原纤维蛋白质肌原纤维蛋白质占占50%60%,肌浆蛋白质肌浆蛋白质约约30%
22、,基质蛋白质基质蛋白质约约10%20%。一、蛋白质一、蛋白质第三十页,本课件共有77页(一一)肌原纤维蛋白(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:结构蛋白。包括:肌球蛋白肌球蛋白肌动蛋白肌动蛋白肌动球蛋白肌动球蛋白原肌球蛋白原肌球蛋白肌钙蛋白肌钙蛋白 第三十一页,本课件共有77页(1)(1)肌球蛋白肌球蛋白(Myosin)是肌肉中是肌肉中含量最高也是最重要含量最高也是最重要的蛋白质,约占肌肉总蛋白质的蛋白质,约占肌肉总蛋白质的三分之一,占肌原纤维蛋白的的三分
23、之一,占肌原纤维蛋白的50%55%,肌球蛋白是,肌球蛋白是粗丝粗丝的主要成分,构成的主要成分,构成肌节的肌节的A带带,分子量为,分子量为470000510000,形状很像,形状很像“豆芽豆芽”,由,由两条两条肽链相互盘旋构成。肽链相互盘旋构成。myosin II 第三十二页,本课件共有77页肌球蛋白酶解示意图肌球蛋白酶解示意图在酶的作用下,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(尾部构成的重酶解肌球蛋白(Heavy meromyosin,HMM)和尾)和尾部的轻酶解肌球蛋白(部的轻酶解肌球蛋白(Light mero
24、myosin LMM)。第三十三页,本课件共有77页纤丝状态可溶状态图肌球蛋白在不同离子强度下的状态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,等电点点5.4,在,在5560发生凝固,易形成粘性凝胶,在饱和的发生凝固,易形成粘性凝胶,在饱和的NaCl或(或(NH)2SO4溶液中可盐析沉淀。溶液中可盐析沉淀。肌球蛋白的头部有(肌球蛋白的头部有(1)ATP酶活性,酶活性,Ca2+是激活剂,是激活剂,Mg2+是是抑制剂抑制剂(2)可与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白,与肌肉的收缩)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。直接有关。第
25、三十四页,本课件共有77页(2)(2)肌动蛋白肌动蛋白(Actin)约占肌原纤维蛋白的约占肌原纤维蛋白的20%,是构成,是构成细丝细丝的主要成分。的主要成分。只有只有一条多肽链一条多肽链构成,其分子量为构成,其分子量为4180061000。肌动蛋白能。肌动蛋白能溶于水及稀的盐溶液中。等电点溶于水及稀的盐溶液中。等电点4.7。单独存在时为球形结构的蛋白分子,称为单独存在时为球形结构的蛋白分子,称为G-肌动蛋白,在磷肌动蛋白,在磷酸盐和酸盐和ATP的存在下,的存在下,G-肌动蛋白聚合成肌动蛋白聚合成F-肌动蛋白,后者与肌动蛋白,后者与原肌球蛋白等结合成细丝,在肌肉收缩过程中与肌球蛋白的横原肌球蛋白
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