16AM41｜第16回 はり師・きゅう師国家試験 過去問

正答

1

この問題のポイント

骨格筋収縮の各段階で、ATPが直接必要かどうかを見分ける問題です。
カルシウムイオンの放出・回収と、アクチンとミオシンの相互作用を順に整理します。

解説

運動神経からの刺激で筋細胞膜に活動電位が生じると、筋小胞体のカルシウム放出チャネルが開き、カルシウムイオンが濃度勾配に従って細胞質へ放出されます。この放出自体は、ATPを直接消費する能動輸送ではありません。

一方、ミオシン頭部の首振り運動にはATPの加水分解で得られるエネルギーが使われます。収縮後にカルシウムイオンを筋小胞体へ戻す過程では、ATPを使うカルシウムポンプが働きます。また、ミオシン頭部がアクチンから離れるにはATPの結合が必要です。したがって、エネルギーを直接必要としないのは筋小胞体からのカルシウムイオン放出です。

選択肢の確認

• 1．筋小胞体からのカルシウムイオンの放出：正しい。筋小胞体の放出チャネルが開くと、カルシウムイオンは濃度勾配に従って細胞質へ移動し、この移動自体にはATPを直接必要としません。
• 2．ミオシン頭部の運動：誤り。ミオシン頭部の運動には、ATPの加水分解によって得られるエネルギーが使われます。
• 3．筋小胞体によるカルシウムイオンの回収：誤り。筋小胞体へのカルシウムイオンの回収は、ATPを消費するカルシウムポンプによる能動輸送です。
• 4．ミオシン頭部とアクチンとの結合の分離：誤り。ミオシン頭部がアクチンから離れるには、ミオシンへのATP結合が必要です。ATPが不足すると結合が外れにくくなります。

覚えるポイント

• カルシウム放出はチャネルを介する受動的移動で、ATPを直接使わない。
• ミオシン頭部の運動にはATPの加水分解が必要。
• カルシウムの筋小胞体への回収にはATPが必要。
• アクチンとミオシンの解離にはATP結合が必要。