鈣離子在肌肉收縮過程中扮演著非常重要的角色。當(dāng)神經(jīng)信號(hào)到達(dá)肌纖維時(shí)，會(huì)引發(fā)肌漿網(wǎng)（肌肉細(xì)胞內(nèi)的鈣儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)）釋放鈣離子到肌漿中。增加的鈣離子濃度使得鈣離子能夠與肌纖蛋白上的特定位點(diǎn)結(jié)合，從而導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白之間的相互作用發(fā)生改變。這種變化促使肌肉中的細(xì)絲滑過粗絲，產(chǎn)生肌肉收縮。

具體來說，鈣離子與肌鈣蛋白C（一種位于肌纖蛋白上的蛋白質(zhì)）結(jié)合后，會(huì)引發(fā)肌鈣蛋白的構(gòu)象發(fā)生變化，進(jìn)而使原肌球蛋白的位置移動(dòng)，暴露出肌動(dòng)蛋白上的活性位點(diǎn)。這樣，肌球蛋白頭部就能與這些暴露出來的位點(diǎn)相結(jié)合，并通過一系列的生化反應(yīng)將ATP水解產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，即肌肉收縮。

當(dāng)神經(jīng)刺激停止后，鈣離子會(huì)被泵回肌漿網(wǎng)內(nèi)，其濃度下降導(dǎo)致鈣離子從肌鈣蛋白上解離，原肌球蛋白重新覆蓋住肌動(dòng)蛋白上的活性位點(diǎn)，肌肉便進(jìn)入舒張狀態(tài)。