108年:物治基礎(2)

下列何項物質造成相連之骨骼肌肌動蛋白與肌凝蛋白的分離,即橫橋( cross bridge )的分離?

A鈣離子
B三磷酸腺 苷
C鈉離子
D鉀離子

詳細解析

本題觀念:

骨骼肌收縮的橫橋循環(cross-bridge cycle)中,肌凝蛋白(myosin)頭部與肌動蛋白(actin)之間的分離(detachment)需要三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)的結合。鈣離子(Ca2+\text{Ca}^{2+})負責觸發肌肉收縮(解除 troponin-tropomyosin 抑制),而 ATP 才是驅動橫橋分離的直接物質。

選項分析

(A) 鈣離子 Ca2+\text{Ca}^{2+} 與肌鈣蛋白(troponin)結合,使原肌球蛋白(tropomyosin)位移,暴露肌動蛋白上的結合位點,從而引發橫橋形成,而非造成橫橋分離。

(B) 三磷酸腺苷(ATP) 這是正確答案。ATP 與肌凝蛋白頭部結合後,改變 S-1 亞基的構型(開放 actin-binding cleft),使肌凝蛋白與肌動蛋白解離。若缺乏 ATP(如死亡後),肌凝蛋白頭部持續附著於肌動蛋白,導致僵直(rigor mortis)。

(C) 鈉離子 Na+\text{Na}^+ 主要參與動作電位的去極化(沿神經與肌肉細胞膜傳導),不直接作用於橫橋的分離。

(D) 鉀離子 K+\text{K}^+ 與靜止膜電位維持及再極化有關,亦不直接參與橫橋分離。

答案解析

橫橋循環的「分離步驟

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