正答4
解説
正解は4です。
骨格筋が収縮するしくみ(興奮収縮連関と滑り説)を問う問題です。
神経の興奮が筋に伝わると活動電位が生じ、筋小胞体からカルシウムイオンが放出されて収縮が起こります。
【選択肢別解説】
1:× 筋小胞体に貯蔵されているのはカルシウムイオン(Ca²⁺)です。
ナトリウムイオン(Na⁺)ではありません。
2:× 活動電位が筋細胞膜からT管を伝わり、その結果として筋収縮が起こります。
活動電位は筋収縮に先行して発生します。
3:× 筋小胞体からCa²⁺が放出されると、トロポニンに結合して収縮が始まります。
Ca²⁺が筋小胞体に取り込まれると、収縮は終わり筋は弛緩します。
4:○ ミオシン頭部はATPを分解し、そのエネルギーで頭部の角度を戻して次の首振りに備えます。
ATPの加水分解は、頭部が元の角度に戻る(起き上がる)ときに起こります。
5:× 神経筋接合部では、神経終末から放出されたアセチルコリンが筋側の受容体に結合して興奮が伝わります。
伝達は神経から筋への一方向性です。
【ポイント】
筋収縮は「活動電位、Ca²⁺放出、トロポニンへの結合、アクチンとミオシンの結合、滑走」の順で進みます。
ATPは収縮だけでなく、ミオシンをアクチンから離すためや、Ca²⁺の再取り込みにも必要です。