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理由で解く 生理学
Q0779 筋
出典：あマ指 第6回(1998) 問題55
問題
筋収縮に重要な蛋白はどれか。
選択肢
1
ミオシン
2
アルブミン
3
トリプシン
4
ペプシン
解答
正解1（ミオシン）
解説
✓ 1. 正しい
ミオシン
ミオシンは筋の太いフィラメントを構成する収縮タンパク質であり、筋収縮に直接関与する。ミオシン頭部はATPase活性を持ち、ATPを分解して得たエネルギーでアクチン（細いフィラメント）と結合・滑走することで筋収縮が起こる（滑走説）。ミオシンのほか、アクチン、トロポニン、トロポミオシンも筋収縮に不可欠なタンパク質である。
✗ 2. 誤り
アルブミン
アルブミンは肝臓で合成される血漿タンパク質で、膠質浸透圧の維持や物質の運搬に関与するが、筋収縮とは無関係である。
✗ 3. 誤り
トリプシン
トリプシンは膵液に含まれるセリンプロテアーゼ（タンパク質分解酵素）であり、消化に関与する酵素である。
✗ 4. 誤り
ペプシン
ペプシンは胃液中のタンパク質分解酵素であり、ペプシノーゲンが塩酸により活性化されて生じる。消化酵素であって筋収縮タンパク質ではない。
🔗 関連図（かずひろ解剖学 図解ライブラリ）
筋収縮時のアクチンとミオシンの動き▶ この図の説明を読む
この図の解説
筋収縮の分子メカニズム（滑り説とクロスブリッジ回転）を、アクチン・ミオシンの動きとして5段階で描いた図です。①弛緩時はトロポミオシンがアクチン上のミオシン結合部位を塞ぐ→②Ca²⁺がトロポニンに結合しトロポミオシンがずれてミオシン頭部が結合・ATPをADPに加水分解→③ADPが外れ首振り（パワーストローク）でアクチンをM線側へ引く→④新しいATP結合でミオシンがアクチンから離れる→⑤ATP分解で頭部が元の角度に戻り再結合、というサイクルに注目します。右下にはこの滑りでI帯・H帯が短縮しA帯は不変となる様子が描かれています。
学習の要点
- 覚え方: 塞ぐ(①)→外す(②Ca²⁺)→引く(③首振り)→離れる(④ATP)→戻る(⑤)。Ca²⁺が引き金、ATPは『結合を外す』と『首を戻す』の2役。
- 重要: 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。だからATPが枯渇すると頭部が外れず筋は硬直する（死後硬直の原理）。
- パワーストローク（首振り）でアクチンがサルコメア中央（M線側）へ滑り込むのが力の源。フィラメント自体は短くならず、重なりが増えて滑る＝滑り説。
- よくある間違い: 収縮してもアクチン・ミオシンの長さは変わらない。短くなるのはZ線間（サルコメア）・I帯・H帯で、A帯（ミオシンの長さ）は不変。
- 関連知識: トロポニン・トロポミオシンは細いアクチンフィラメント側の調節タンパク。Ca²⁺が結合するのはトロポニン。
比較表
| 段階 | 内容 |
|---|---|
| ①弛緩時 | トロポミオシンがアクチン上のミオシン結合部位を塞ぐ |
| ②Ca²⁺結合 | Ca²⁺がトロポニンに結合しトロポミオシンがずれ、ミオシン頭部が結合・ATPをADPに加水分解 |
| ③首振り | ADPが外れパワーストロークでアクチンをM線側へ引く |
| ④解離 | 新しいATP結合でミオシンがアクチンから離れる |
| ⑤復位 | ATP分解で頭部が元の角度に戻り再結合 |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
収縮の引き金となるイオンと、ATPが果たす2つの役割は何か。
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答え: 引き金はCa²⁺。ATPは「結合を外す」と「首を戻す」の2役。
ATPが枯渇するとなぜ筋が硬直するか（死後硬直）。
答えを見る
答え: 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、枯渇すると外れないため。
収縮時に短くなる帯と変わらない帯はどれか。
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答え: I帯・H帯（およびサルコメア）が短縮し、A帯（ミオシンの長さ）は不変。
※ 確認問題はその場の理解確認用で、復習スケジュール(FSRS)には記録されません。
筋節・サルコメア（アクチン・ミオシン）▶ この図の説明を読む
この図の解説
サルコメア（筋節）の縞構造と、それを作る太いミオシン・細いアクチン両フィラメントの分子構造をまとめた図です。上段はZ線からZ線までのサルコメアで、H帯・M線・I帯（明帯）・A帯（暗帯）の位置に注目します。中段は太いフィラメント（ミオシン頭部が並ぶ）と細いフィラメント（アクチン・トロポニン・トロポミオシン）、下段はミオシン1分子（尾部・ヒンジ・頭部＝アクチン結合部位とATP結合部位）とアクチンフィラメント（ミオシン結合部位・アクチンサブユニット）を拡大しています。
学習の要点
- 覚え方: 太いフィラメント＝ミオシン、細いフィラメント＝アクチン。ミオシン頭部が『腕』でアクチンを手繰り寄せるイメージ。
- ミオシン頭部には2つの重要部位: アクチン結合部位（相手をつかむ）とATP結合部位（エネルギーを使う）。首の可動性ヒンジ領域（サブフラグメント2）が首振りを可能にする。
- 細いフィラメントはアクチンサブユニットの二重らせんに、ひも状のトロポミオシンと球状のトロポニンが乗った構造。弛緩時はトロポミオシンがミオシン結合部位を覆う。
- サルコメア中央のM線はミオシン同士を束ねる結合部位、Z線はアクチンの端をつなぐ仕切りで、ここがサルコメアの境界。
- 関連知識: この分子構造を押さえると、前図の収縮サイクル（頭部がATPを使ってアクチンを引く）が理解しやすい。頭部＝力を出す部品。
比較表
| 項目 | 太いフィラメント | 細いフィラメント |
|---|---|---|
| 主なタンパク | ミオシン | アクチン |
| 付随構造 | ミオシン頭部（アクチン結合部位・ATP結合部位） | トロポニン・トロポミオシン |
確認問題（その場で確認・記録には残りません）
太いフィラメント・細いフィラメントはそれぞれ何でできているか。
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答え: 太い＝ミオシン、細い＝アクチン。
ミオシン頭部にある2つの重要部位は何か。
答えを見る
答え: アクチン結合部位とATP結合部位。
弛緩時、細いフィラメントで何がミオシン結合部位を覆っているか。
答えを見る
答え: トロポミオシン。
※ 確認問題はその場の理解確認用で、復習スケジュール(FSRS)には記録されません。
ポイント
- 覚え方のコツ: 「筋のタンパク質＝ミ・ア・ト・ト（ミオシン・アクチン・トロポニン・トロポミオシン）」の頭文字で覚える。他の選択肢は「〜シン」「〜ミン」でも消化酵素や血漿タンパクなので惑わされないこと。
- 関連知識: アルブミンの低下はネフローゼ症候群や肝硬変で浮腫を引き起こす。トリプシン・ペプシンは消化器分野の頻出事項である。
- よくある間違い: ミオシンとミオグロビンの混同。ミオシンは「収縮タンパク質」、ミオグロビンは筋の「酸素貯蔵タンパク質」である。
- 教科書では「a.興奮収縮連関」の範囲に該当する。
比較表
| タンパク質 | 所在・役割 | 分類 |
|---|---|---|
| ミオシン | 太いフィラメント、ATPase活性 | 収縮タンパク質 |
| アクチン | 細いフィラメント | 収縮タンパク質 |
| トロポニン | 細いフィラメント上、Ca²⁺結合 | 調節タンパク質 |
| トロポミオシン | 細いフィラメント上、結合部位の遮蔽 | 調節タンパク質 |
解説画像
あマ指 第6回(1998) 問題55｜筋収縮に重要な蛋白はどれか。
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