當神經衝動傳到神經纖維末梢時，神經傳遞物會以胞吐作用方式釋放出來。此一作用與下列何種離子在胞內濃度改變最直接相關？

本題觀念：

神經衝動傳至神經末梢時，突觸前膜上的電壓門控鈣離子通道開啟，鈣離子(Ca²⁺)大量內流，觸發突觸囊泡與突觸前膜融合，以胞吐作用(exocytosis)釋放神經傳遞物質。

選項分析

(A) Na⁺ 鈉離子在動作電位的去極化階段扮演關鍵角色，負責動作電位的上升相。然而，動作電位傳到神經末梢後，直接觸發神經傳遞物釋放的並非鈉離子。

(B) K⁺ 鉀離子在動作電位的再極化階段外流，使膜電位恢復。鉀離子與神經傳遞物質的胞吐作用無直接關聯。

(C) Ca²⁺ 鈣離子是觸發神經傳遞物質釋放的關鍵離子。當動作電位到達突觸前末梢時，電壓門控鈣離子通道(voltage-gated calcium channel)開啟，Ca²⁺ 從細胞外順濃度梯度流入細胞內。胞內 Ca²⁺ 濃度升高後，Ca²⁺ 與突觸囊泡上的突觸結合蛋白(synaptotagmin)結合，進而活化 SNARE 蛋白複合體，促使突觸囊泡與突觸前膜融合，以胞吐作用釋放神經傳遞物質至突觸間隙。

(D) Mg²⁺ 鎂離子在多種酶反應中擔任輔助因子，也與 NMDA 受體的調節有關（阻斷 NMDA 受體通道），但並非觸發突觸囊泡胞吐的主要離子。

答案解析

正確答案為 (C)。整個過程可歸納為：動作電位到達突觸前末梢 → 電壓門控 Ca²⁺ 通道開啟 → Ca²

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