schoolФизика
verifiedРешено AI
Строение скелетной мышцы человека: Решение задачи
help_outlineУсловие задачи
Your task is to write a step-by-step correct solution to the task. Each step should be described briefly, but this should not affect the quality of the solution. Everything must be correctly calculated. If you make a mistake, recalculate until you get the correct solution. All details of the problem must be observed. Write clearly for students. The solution must be logical and reproducible. Recheck the solution many times, provide only the correct solution: In Detail Describe The Structure Of Muscles With Diagram Do not make mistakes!
lightbulbКраткий ответ
Скелетная мышца состоит из пучков мышечных волокон, окруженных соединительной тканью. Мышечные волокна содержат миофибриллы, разделенные на саркомеры, обеспечивающие сокращение.
Подробное решение
Строение скелетной мышцы человека
Скелетная мышца имеет сложную иерархическую структуру, обеспечивающую ее сократительную функцию. Ниже приведено описание строения от макроскопического уровня до молекулярного.
1. Общее строение мышцы
Мышца состоит из пучков мышечных волокон. Снаружи вся мышца покрыта плотной оболочкой из соединительной ткани — эпимизием. Внутри мышцы находятся пучки, окруженные перимизием.
2. Мышечное волокно (клетка)
Каждое отдельное волокно окружено тонкой оболочкой — эндомизием. Мышечное волокно — это многоядерная клетка (симпласт), заполненная миофибриллами. Оболочка клетки называется сарколеммой, а цитоплазма — саркоплазмой.
3. Миофибриллы и саркомеры
Миофибриллы — это нитевидные структуры внутри волокна. Они разделены на повторяющиеся участки — саркомеры. Саркомер является основной функциональной единицей мышцы. Длина саркомера \( L \) ограничена Z-линиями.
4. Молекулярный состав (белки)
Внутри саркомера находятся два типа сократительных нитей (миофиламентов):
— Толстые нити: состоят из белка миозина.
— Тонкие нити: состоят из белка актина, а также тропонина и тропомиозина.
5. Схематическое изображение структуры (диаграмма)
Для тетради структуру можно представить в виде следующей схемы:
[Мышца в целом]
|
V
[Пучки мышечных волокон] (окружены перимизием)
|
V
[Мышечное волокно] (клетка с сарколеммой)
|
V
[Миофибриллы] (содержат саркомеры)
|
V
[Актиновые и миозиновые нити]
6. Формула сокращения
Сила сокращения мышцы \( F \) зависит от количества образованных мостиков между актином и миозином. Упрощенно структуру саркомера можно описать через его длину:
\[ S = A + 2I \]
Где \( S \) — длина саркомера, \( A \) — длина анизотропного диска (миозин), \( I \) — длина изотропного полудиска (актин).
7. Энергообеспечение
Для работы мышц необходима энергия в виде АТФ. Реакция гидролиза АТФ выглядит так:
\[ ATP + H_2O \rightarrow ADP + P_i + Energy \]
Благодаря этой энергии головки миозина "шагают" по актину, сближая Z-линии и сокращая мышцу. Это основа физической силы и здоровья человека, что важно для гармоничного развития личности.