Перейти к содержанию

B.3.3 · Мышцы и подвижность

International Baccalaureate · IB Diploma · Biology · HL · Тема 17

17.1

Область применения и требования

Поддержка фокуса HL. Первая оценка 2025; текущее предметное задание получено; полное руководство по биологии не получено. Остальные требования руководства, оценки и практической работы сохраняют свои зарегистрированные статусы.

Предварительные требования: прочитайте указанные количества и единицы измерения, используйте арифметику и нижеприведённые условия модели. Каждый урок осваивает собственный метод перед независимым переносом.

Это оригинальные или явно вымышленные учебные примеры, а не фактические измерения или завершённые оценочные исследования учащихся.

English Русский
sarcomere/ˈsɑːkəmɪə/ саркомер
cross-bridge/krɒs brɪdʒ/ поперечный мостик
17.2

Мышечное сокращение: скольжение нитей

Что могло бы объяснить это наблюдение?

  • Во время сокращения саркомер становится короче, хотя его толстые и тонкие нити сохраняют примерно ту же длину.
  • Начните с гипотезы. Укажите величины или признаки, которые вы будете сравнивать, затем определите, какие доказательства могут различить два объяснения.

Постройте модель

  • Актин и миозин взаимодействуют по механизму скользящих нитей. Кальций допускает взаимодействие через регуляторные белки; связывание и гидролиз АТФ обеспечивают цикл поперечных мостиков. Скелетные мышцы тянут через сухожилия и работают согласованными группами.
  • саркомер: Повторяющееся сократительное单元 между двумя Z-линиями; поперечный мостик: Взаимодействие миозина и актина во время цикла сокращения.
Мышечное сокращение: скольжение нитей: исходная диаграмма разобранного примера

Выберите доказательства для проверки гипотезы

  • При укорочении увеличивается перекрытие. Длина A-полосы остается примерно постоянной, тогда как I-полосы и H-зона уменьшаются. Движение в суставе также зависит от прикрепления сухожилий, геометрии рычага и деятельности мышц-антагонистов.
  • Отметить две диаграммы саркомера при различных длинах, используя один и тот же масштаб. Отслеживать ширину полос отдельно от длины нитей. Использовать подготовленные модели или готовые изображения, избегая болезненных или максимально напряжённых задач.

Работайте с известными величинами

  • Укажите известные значения и их единицы измерения. Выберите соотношение, предположения которого подходят к данному случаю, затем преобразуйте формулу перед подстановкой.
  • Известно: длина саркомера изменяется от 2.5 до 2.0 микрометров. Процентное укорочение = (2.5 − 2.0)/2.5 × 100 = 20%. Это не означает, что каждая нить укоротилась на 20%.

Пример:

Саркомер укорачивается от 3.0 до 2.4 микрометров. Вычислите процентное укорочение. Используйте ту же последовательность: известные величины → модель → соотношение → подстановка → единицы измерения и интерпретация.


Проверьте вывод и его границы применимости

  • АТФ требуется для открепания миозина, а также для продолжения цикла. Мышца, тянущаяся с большей силой, не означает, что все её волокна становятся короче под любой нагрузкой.
  • Вернитесь к первоначальному наблюдению. Объясните, что подтверждает результат, при каких условиях он верен и каким образом можно проверить конкурирующее объяснение.

Предупреждение:

Сокращающаяся мышца укорачивается за счёт уменьшения каждой актиновой нити. Это утверждение неверно: АТФ требуется для открепания миозина, а также для продолжения цикла. Мышца, тянущаяся с большей силой, не означает, что все её волокна становятся короче под любой нагрузкой.

Ключевые моменты:

Сокращение мышцы: скольжение нитей: При укорочении перекрытие увеличивается. Длина A-полосы остаётся приблизительно постоянной, в то время как I-полосы и H-зона становятся меньше. Движение в суставе также зависит от прикрепления сухожилия, геометрии рычага и активности мышц-антагонистов.

Больше тем в International Baccalaureate · IB Diploma · Biology · HL

Войти или создать аккаунт

IGCSE, A-Level & AP