111年:職治-解剖生理
在骨骼肌收縮過程中,有關ATP功能的敘述,下列何者正確?
A鈉鉀幫浦(Na⁺/K⁺ pump)利用ATP水解產生動作電位,促進骨骼肌收縮
B鈣幫浦(Ca²⁺ pump)利用ATP水解回收鈣離子到肌漿網(sarcoplasmic reticulum),使骨骼肌放鬆
C肌凝蛋白(myosin)利用ATP水解產生高能狀態的橫橋(cross-bridge),進而與肌動蛋白(actin)分離
D大量ATP在骨骼肌內堆積,造成肌凝蛋白(myosin)與肌動蛋白(actin)結合,產生屍殭(rigor mortis)現象
詳細解析
本題觀念
骨骼肌收縮與放鬆都需要 ATP,但 ATP 在不同步驟的作用不同。ATP 結合肌凝蛋白時會讓肌凝蛋白頭脫離肌動蛋白;ATP 水解則使肌凝蛋白頭進入可再次產生力量的高能預備狀態。收縮後,肌漿網上的鈣幫浦(SERCA)利用 ATP 將鈣離子(Ca²⁺)送回肌漿網,降低肌漿中的鈣濃度,讓骨骼肌放鬆。因此讀選項時要分清 ATP 的「結合」與「水解」,也要分辨維持離子梯度的鈉鉀幫浦和回收鈣離子的鈣幫浦。
選項分析
**A.鈉鉀幫浦水解 ATP 產生動作電位:錯誤。**鈉鉀幫浦消耗 ATP,維持細胞內外鈉、鉀離子濃度梯度,幫助細胞保有興奮能力;但動作電位快速去極化主要由電壓閘控鈉通道開啟、鈉離子流入造成,不是幫浦水解 ATP 直接產生。
**B.鈣幫浦利用 ATP 將鈣回收至肌漿網,使肌肉放鬆:正確。**肌漿網鈣幫浦 SERCA 使用 ATP,將肌漿中的鈣離子主動送回肌漿網。肌漿鈣濃度下降後,收縮訊號減弱,骨骼肌可以放鬆。
**C.肌凝蛋白水解 ATP 後與肌動蛋白分離:錯誤。**使肌凝蛋白頭與肌動蛋白分離的是新的 ATP 分子與肌凝蛋白結合;ATP 隨後水解,才讓肌凝蛋白頭回到高能預備位置。選項把 ATP 結合造成的分離,錯放成 ATP 水解後的結果。
**D.大量 ATP 堆積使肌凝蛋白與肌動蛋白結合而屍殭:錯誤。**屍殭發生在死亡後 ATP 不再生成時,
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