114年:放射基礎(2)
有關活化視桿細胞和視椎細胞光傳導路徑,下列敘述何者錯誤?
A細胞內cGMP減少
B鈉離子通道開啟
C電位過極化( hyperpolarization )
D降低麩胺酸( glutamate )釋放
詳細解析
本題觀念:
本題測試的是視覺生理學中非常核心的「光傳導路徑(Phototransduction pathway)」。 在視網膜的感光細胞(視桿細胞與視錐細胞)中,其生理機制與一般神經細胞的直覺反應相反。在「暗處」時,感光細胞處於「去極化(depolarization)」狀態;當受到「光線活化」時,細胞反而會發生「過極化(hyperpolarization)」。了解光傳導的生化級聯反應(biochemical cascade)是解題的關鍵。
選項分析
- A. 細胞內cGMP減少:正確。當感光細胞受到光線刺激時,感光色素(例如視紫質 Rhodopsin)被活化,進而活化 G 蛋白——傳導蛋白(Transducin)。Transducin 會活化磷酸二酯酶(Phosphodiesterase, PDE),PDE 會將細胞內的 cGMP 水解成 5'-GMP,導致細胞內 cGMP 濃度大幅下降。
- B. 鈉離子通道開啟:錯誤。在暗處時,高濃度的 cGMP 會結合並開啟細胞膜上的 cGMP 閘控性陽離子通道(cGMP-gated channels),使鈉離子(Na⁺)和鈣離子(Ca²⁺)流入細胞內,形成「暗電流(dark current)」。當照光活化後,因為 cGMP 減少,這些鈉離子(與鈣離子)通道會關閉,而非開啟。
- **C. 電
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