肌原纤维（myofibrils）是横纹肌中长的、直径约1微米的圆柱形的结构，是骨骼肌细胞的收缩单位。肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组装而成，粗肌丝的成分是肌球蛋白，细肌丝的主要成分是肌动蛋白，辅以原肌球蛋白和肌钙蛋白。
光学显微镜下结构
在光学显微镜下肌原纤维的直径为1～2μm，与肌肉长轴相平行，有明暗相间的带，明带称为I带(I band)，长度依骨骼肌收缩或舒张状态而异，最长可达2μm； 暗带称为A带(A band)，长度恒定，为1.5μm。所谓I带和A带是指：在偏光镜观察时，I带表示单折光带(isotropic band)，而A带表示双折光带(anisotropic band)。在I带中央有一条着色较深的线，叫Z线。
电子显微镜下结构
在电子显微镜下，每一条肌原纤维的全长都呈现规则的明带和暗带。明带和暗带包含有更细的、平行的丝状结构，称为肌丝。明带是各向同性（isotropic），故称为Ⅰ带，肌丝较细直径约5nm，称为细肌丝，固定在Z膜上，一部分位于明带，一部分位于暗带，插在粗肌丝之间；暗带又称作A带。暗带中含有的肌丝较粗直径约15nm，称为粗肌丝，长度和暗带相同，固定在M膜上。暗带的中央有一较明的窄带，称H带（H band，H是德文hell"明"的第一个字母），H带中央有薄膜，称M膜（Mmembrane，或称 M线（M line）；M是德文mittler"中"的第一个字母），又称中隔。明带中央也有薄膜，称作Z膜（Z-membrane），或称Z线（Z line）；Z是德文zwischen"间"的第一个字母），又称端隔。肌原纤维上位于相邻的两条Z线之间的区域，称为肌节，它是肌肉收缩和舒张的最基本的单位。
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