筋収縮の過程においてエネルギーを必要とするのはどれか。
- 筋細胞による活動電位発生
- 筋細胞内でのカルシウムイオン放出
- ミオシン頭部とアクチンの結合
- ミオシン頭部の運動
解答・解説
正解:4
✕ 1. 筋細胞による活動電位発生
Na+の流入による脱分極であり、直接的なエネルギー(ATP)消費段階ではありません(Na+-K+ポンプによるイオン勾配維持にはATPが必要ですが、活動電位発生そのものは拡散によるものです)。
✕ 2. 筋細胞内でのカルシウムイオン放出
筋小胞体からのCa2+放出は、受動的な拡散によります(回収時にはCa2+ポンプによりATPを消費します)。
✕ 3. ミオシン頭部とアクチンの結合
Ca2+がトロポニンに結合し、アクチンの結合部位が露出すると、ミオシン頭部はATPをADPとリン酸に分解した状態で結合します(クロスブリッジ形成)。この結合自体は新たなATPを消費しません。
○ 4. ミオシン頭部の運動
ミオシン頭部に結合していたADPとリン酸が離れる際に、ミオシン頭部が首を振るように動き(パワーストローク)、アクチンフィラメントを引き込みます。この力発生の源となるのが、直前に加水分解されたATPのエネルギーです。
この解説は大規模言語モデル(LLM)を用いて作成されています。成書等と照らし合わせての学習を推奨します。
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