正答1
解説
正解は1です。
化学シナプスで神経伝達物質が放出されるしくみを問う問題です。
活動電位が軸索終末に達してシナプス前膜が脱分極すると、電位依存性カルシウムチャネルが開きます。
【選択肢別解説】
1:○ 脱分極で開いたチャネルからカルシウムイオンが軸索終末に流入します。
これによりシナプス小胞が前膜と融合し、神経伝達物質が放出されます(開口放出)。
2:× ガンマアミノ酪酸(GABA)は抑制性の神経伝達物質です。
軸索終末から放出される物質であり、脱分極に続いて流入するものではありません。
3:× グルタミン酸は興奮性の神経伝達物質です。
シナプス小胞から放出される側の物質であり、流入するものではありません。
4:× ナトリウムイオンの流入は、軸索で活動電位を発生・伝導させる役割をもちます。
伝達物質の放出を直接引き起こすのはカルシウムイオンです。
5:× リン酸イオンの流入は、シナプスでの伝達物質放出には関与しません。
【ポイント】
神経筋接合部でも、Ca²⁺の流入でアセチルコリンが放出されます。
ボツリヌス毒素はこの放出を妨げ、Lambert-Eaton症候群はカルシウムチャネルに対する自己抗体で放出が減ります。