115年:職治-解剖生理
關於平滑肌的敘述,下列何者錯誤?
A支配平滑肌細胞的神經突觸可能是興奮性或抑制性
B單個平滑肌細胞可以受交感神經和副交感神經的支配
C平滑肌細胞的收縮活動通常不需要鈣離子
D在沒有任何神經輸入下,平滑肌可能產生動作電位
詳細解析
本題觀念
平滑肌的活動同時受到自律神經、局部化學因素與本身膜電位變化影響。判斷本題要抓住兩件事:神經末梢可形成興奮性或抑制性接點電位,而收縮的直接分子開關仍是細胞內 Ca²⁺上升;Ca²⁺與 calmodulin 結合後活化肌球蛋白輕鏈激酶(myosin light-chain kinase, MLCK),使肌球蛋白輕鏈磷酸化,促進肌動蛋白與肌球蛋白互動。另一方面,某些內臟型或單位性平滑肌可自行產生電活動,因此不能把平滑肌收縮想成每次都必須先有神經刺激。
選項分析
- **A. 支配平滑肌細胞的神經突觸可能是興奮性或抑制性—正確。**自律神經末梢釋放的傳遞物質,其效果取決於受體種類與所在器官。接點電位可以使膜電位較容易達到收縮門檻,也可以使膜電位變得較不容易興奮,所以神經調節不只一種方向。
- **B. 單個平滑肌細胞可以受交感神經和副交感神經的支配—可成立。**平滑肌的自律神經影響會隨器官與受體分布而改變;同一功能單位可接受交感與副交感輸入,最後的收縮或舒張反應取決於當地受體及傳遞物質。這個敘述不能被解讀成兩者在所有器官都產生相同效果。
- **C. 平滑肌細胞的收縮活動通常不需要鈣離子—錯誤。**平滑肌收縮通常需要細胞內 Ca²⁺增加。Ca²⁺先與 calmodulin 結合,再活化 MLCK,促使肌球蛋白輕鏈磷酸化,讓肌動蛋白—肌球蛋白交互作用得以進行;因此「通常不需要鈣離子」與基本收縮機轉相反。
- **D. 在沒有任何神經輸入下,平滑肌可能產生動作電位—正確。**單位性或內臟型平滑肌可因伸展、荷爾蒙、局部傳遞物質,或肌纖維本身的自發活動而產生電位變化與動作電位;部分血管平滑肌即使神經供應很少,也能維持收縮活動。
答案解析
答案為 C。本題的核心不是平滑肌是否一定需要動作電位,而是收縮最後仍須透過 Ca²⁺—calmodulin—MLCK 路徑啟動肌球蛋白。神經輸入可以是興奮性或抑制性,也不是平滑肌產生活動的唯一來源;但無論刺激來自自律神經、局部因子或自發電活動,收縮的主要分子機轉仍與細胞內 Ca²⁺調節密切相關。
核心知識點
- 平滑肌不像骨骼肌以 troponin 為主要鈣感受器,而是以 Ca²⁺與 calmodulin 結合,再活化 MLCK。
- 自律神經對平滑肌的效果可為興奮或抑制,不能只用「交感興奮、副交感抑制」套用所有器官。
- 單位性平滑肌具有細胞間電耦聯與自發活動的特性,伸展或局部化學訊號也能引起收縮。
- 「不需要 Ca²⁺」是本題錯誤關鍵;即使沒有明顯動作電位,收縮仍須靠細胞內 Ca²⁺與肌球蛋白調控系統。