筋細胞
筋線維内での収縮の最小単位はサルコメアと呼ばれ、2つのZ線(Z板、Z膜)の間の反復単位である。また筋形質には、運動量が増えたときに細胞にエネルギーを供給するグリコーゲンや、筋活動に必要となるまで酸素を貯蔵する赤色色素であるミオグロビンが含まれている。
筋小胞体は平滑小胞体が特殊化したものであり、筋線維の各筋原線維の周囲にネットワークを形成している。このネットワークは、2つの終末槽(英語版)(terminal cisterna)と呼ばれる嚢状構造と、細胞を貫通する1本のT管(T-tubule、横行小管)からなるグループによって構成されている。これら3つの構成要素は筋小胞体のネットワーク内で三連構造(triad)となって存在しており、各T管の両側に2つの終末槽が位置している。筋小胞体はカルシウムイオンの貯蔵庫の役割を果たしており、T管を活動電位が広がると、筋小胞体へシグナル送られて膜チャネルからカルシウムイオンが放出され、筋収縮が刺激されることとなる。
骨格筋の各筋線維の末端では、筋小胞体の外層が筋腱接合部(myotendinous junction)で腱線維と結合する。筋線維内では核は筋鞘に押されて平坦な形状になっている。筋線維の多核状態は発生学的には、複数の筋芽細胞が融合して筋線維を形成する際に各筋芽細胞が1つの核を持ち込んだものである。
心筋細胞の細胞膜には、介在板やT管などの特殊な領域が存在する。細胞膜は約50 nmの幅の薄層で覆われている。この薄層は、基底板(英語版)(lamina densa)と透明帯(英語版)(lamina lucida)の2層に分けられる。この2層の間にはカルシウムイオンなどいくつかのイオン種が存在する。
心筋は骨格筋と同様に横紋筋であり、骨格筋細胞と同様に筋原線維、ミオフィラメント、サルコメアが存在する。細胞膜は直径約10 nmのanchor fiberによって細胞骨格に固定されている。Anchor fiberは主にZ線に位置して溝を形成し、T管が通る。そのため心筋細胞の表面は波打った形状をしている。
細胞骨格は細胞内の足場であり、2つの主要な目的がある。1つ目は細胞内の構成要素の配置を安定させること、2つ目は細胞のサイズや形状を制御することである。1つ目の機能は生化学的過程に重要である。2つ目の機能は細胞の表面と体積の比率の決定に重要であり、興奮細胞の電気的特性に大きく影響する。さらに、細胞の標準的なサイズや形状からの逸脱は将来的に悪影響を及ぼす可能性がある。