正答3
解説
正解は3です。
骨格筋の収縮は、運動神経の興奮から筋の活動電位、カルシウムイオンの放出、収縮へと進みます。
この興奮収縮連関の仕組みと、収縮の様式を問う問題です。
【選択肢別解説】
1:× 筋細胞の活動電位は、収縮と同時ではなく収縮より先に起こります。
活動電位が発生してから収縮が始まるまでには、わずかな時間(潜時)があります。
2:× 筋収縮の直接のエネルギーは、ADPではなくATPの分解によって得られます。
ATPがADPとリン酸に分解されるときのエネルギーで、ミオシン頭部がアクチンを引き寄せます。
3:○ 活動電位がT管を通って筋線維内部に伝わると、筋小胞体からカルシウムイオンが放出されます。
カルシウムイオンがトロポニンに結合すると、アクチンとミオシンが結合して収縮が起こります。
4:× 日常の運動は、単収縮ではなく強縮によって行われます。
刺激が高い頻度で続くと単収縮が重なり合い、大きく持続した収縮(強縮)になります。
【ポイント】
興奮収縮連関の鍵はカルシウムイオンで、筋小胞体から放出され、トロポニンに結合します。
弛緩するときもATPが必要で、カルシウムイオンは筋小胞体に回収されます。