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教科書ドリル 生理学 第11章

B. 筋の収縮の仕組み

第11章 筋 全22問

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骨格筋細胞で、筋の活動電位発生から収縮タンパクのアクチン・ミオシンの反応による筋収縮が起こるまでの一連の現象を何と呼ぶか。

解答興奮収縮連関

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骨格筋の興奮収縮連関では、筋細胞膜に発生した活動電位が( ① )を介して細胞内部に伝わり、( ② )の終末槽から( ③ )を細胞質に放出させる。

解答①横行小管(T管) ②筋小胞体 ③Ca²⁺(カルシウムイオン)

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骨格筋の興奮収縮連関の過程を早い順に並べたものとして正しいのはどれか。

1筋小胞体からのCa²⁺放出 → T管の興奮 → 筋細胞膜の活動電位 → トロポニンへのCa²⁺結合
2筋細胞膜の活動電位 → T管の興奮 → 筋小胞体からのCa²⁺放出 → トロポニンへのCa²⁺結合
3T管の興奮 → 筋細胞膜の活動電位 → トロポニンへのCa²⁺結合 → 筋小胞体からのCa²⁺放出
4トロポニンへのCa²⁺結合 → 筋小胞体からのCa²⁺放出 → T管の興奮 → 筋細胞膜の活動電位

解答2

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筋弛緩時に細いフィラメント上のミオシン結合部位を遮蔽し、架橋形成を妨げている調節タンパク質は何か。

解答トロポミオシン

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調節タンパク質の働きの組み合わせで正しいのはどれか。

1トロポニン ― ミオシン頭部に結合してATPを加水分解する
2トロポミオシン ― Ca²⁺を貯蔵する
3トロポニン ― Ca²⁺と結合してトロポミオシンを移動させる
4トロポミオシン ― アクチンとミオシンを架橋する

解答3

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筋収縮のトリガーとなり、トロポニンに結合することでアクチン・ミオシン結合を可能にするイオンは何か。

解答Ca²⁺(カルシウムイオン)

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Ca²⁺の動態について正しいのはどれか。

1Ca²⁺は細胞外液から直接筋原線維周囲へ放出される。
2筋小胞体からのCa²⁺放出はATPを必要とする能動輸送である。
3弛緩時のCa²⁺回収は筋小胞体膜のATP依存性ポンプによる。
4Ca²⁺はミオシン頭部に直接結合してATPase活性を高める。

解答3

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Ca²⁺動態とATPの要否の組み合わせで正しいのはどれか。

1筋小胞体からのCa²⁺放出 ― ATP必要
2筋小胞体へのCa²⁺回収 ― ATP不要
3筋小胞体からのCa²⁺放出 ― ATP不要
4Ca²⁺のトロポニンCへの結合 ― ATP必要

解答3

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骨格筋の筋原線維を取り巻き、Ca²⁺を貯蔵する膜構造は何か。

解答筋小胞体(SR, sarcoplasmic reticulum)

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横行小管(T管)について正しいのはどれか。

1筋小胞体の一部が延長した構造である。
2筋鞘膜が内側へ引き込まれて管状化した構造である。
3Ca²⁺を貯蔵する役割を持つ。
4活動電位を伝えず、化学物質のみを運搬する。

解答2

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安静時、アクチン上に並ぶミオシン結合部位を覆って架橋形成を妨げているのは( ① )である。細胞質Ca²⁺が( ② )へ結合するとこの遮蔽タンパク質が横方向へ変位し、結合部位が露出して架橋が形成可能となる。

解答①トロポミオシン ②トロポニン(トロポニンC)

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ATPが筋収縮・弛緩の過程で消費される場面として適切でないのはどれか。

1ミオシン頭部の首振り運動(パワーストローク)
2筋小胞体へのCa²⁺の能動的回収
3アクチンからのミオシン頭部の解離
4筋小胞体からのCa²⁺の放出

解答4

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興奮収縮連関から弛緩までの過程で、ATPを必要とするものの組み合わせとして正しいのはどれか。
a. 筋細胞膜(筋鞘膜)上のNa⁺チャネル開口による活動電位伝導
b. 筋小胞体からのCa²⁺放出
c. ミオシン頭部の首振り運動
d. 筋小胞体へのCa²⁺回収(SERCA)

1a, b
2b, c
3c, d
4a, d

解答3

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筋が長さを変えずに張力のみを発生する収縮様式を何というか。

解答等尺性収縮(アイソメトリック収縮)

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収縮様式と具体例の組み合わせで正しいのはどれか。

1等張性収縮 ― 壁を押し続ける
2等尺性収縮 ― 歩行時の下肢の屈伸
3等張性収縮 ― 軽いダンベルを屈曲・伸展する
4等尺性収縮 ― 腕立て伏せの下降動作

解答3

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等張性収縮と等尺性収縮の対比として正しいのはどれか。

1等張性収縮では筋の長さが一定で張力が変化する。
2等尺性収縮では筋の長さが変化し張力は一定である。
3等張性収縮では張力がほぼ一定で筋の長さが変化する。
4両者とも筋の長さと張力がともに変化する。

解答3

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筋に1回の活動電位が発生したときに生じる1回きりの収縮を何というか。

解答単収縮(twitch, 攣縮)

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単収縮が時間的に加重・融合して生じる持続的な収縮を何と呼ぶか。

解答強縮(tetanus)

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強縮の種類と刺激頻度の組み合わせで正しいのはどれか。

1不完全強縮 ― 高頻度刺激・波形が平滑
2完全強縮 ― 低頻度刺激・波形に揺らぎあり
3不完全強縮 ― 低頻度刺激・収縮高が変動する
4完全強縮 ― 単発刺激・1回の収縮

解答3

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骨格筋が強縮できる生理学的根拠として正しいのはどれか。

1筋細胞の活動電位の不応期が長い。
2筋収縮自体には実質的な不応期がない。
3筋小胞体がCa²⁺を放出できるのは1回のみである。
4ミオシン頭部が1回の運動で完全停止する。

解答2

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筋収縮を繰り返し続けると、収縮力が次第に低下し、やがて収縮しなくなる現象を何というか。

解答筋疲労(筋の疲労)

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筋疲労の原因として教科書に挙げられていないものはどれか。

1筋細胞内グリコーゲンの枯渇
2ATPの減少
3乳酸の蓄積
4筋小胞体Ca²⁺の完全枯渇

解答4

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