115年:職治-解剖生理
當鈣離子被回收至肌漿網（sarcoplasmic reticulum）後，骨骼肌會出現下列何種現象？
A原肌凝蛋白（tropomyosin）會從肌動蛋白（actin）上的橫橋（cross-bridge）結合位置移開
B原肌凝蛋白（tropomyosin）的結構改變，提高對ATP 的親和力
C會延長動作電位後過極化（after-hyperpolarization）的時間
D肌動蛋白（actin）的橫橋（cross-bridge）結合位置被原肌凝蛋白（tropomyosin）覆蓋，阻止肌動蛋白與肌凝蛋白（myosin）的結合
詳細解析
本題觀念
骨骼肌收縮與放鬆的關鍵，在於肌漿中游離Ca²⁺對肌鈣蛋白與原肌凝蛋白位置的調節。動作電位引起肌漿網釋放鈣，Ca²⁺與肌鈣蛋白結合，讓原肌凝蛋白離開肌動蛋白上的肌凝蛋白結合位置，橫橋循環得以進行。當SERCA等鈣泵把Ca²⁺回收到肌漿網，肌漿鈣濃度下降，鈣自肌鈣蛋白解離，原肌凝蛋白再次遮住結合位置，肌纖維便進入放鬆。本題要辨認的是收縮結束後調節蛋白的反向變化，不是動作電位本身延長。
選項分析
- **A. 原肌凝蛋白從結合位置移開—錯誤。**這是鈣與肌鈣蛋白結合、準備收縮時的變化。鈣被回收後，肌鈣蛋白失去鈣，原肌凝蛋白會回到遮蔽位置，不會繼續移開。
- **B. 原肌凝蛋白對ATP的親和力提高—錯誤。**鈣回收的直接結果是降低肌漿鈣並終止肌絲上的活化狀態；原肌凝蛋白不是以提高ATP親和力來控制橫橋。ATP主要參與肌凝蛋白頭的附著、分離與再蓄能。
- **C. 動作電位後過極化時間延長—錯誤。**後過極化屬於膜電位與離子通道的電生理現象，不能解釋鈣回收到肌漿網後，肌絲如何停止形成橫橋。
- **D. 結合位置被原肌凝蛋白覆蓋—正確。**肌漿鈣下降後，鈣自肌鈣蛋白解離，原肌凝蛋白重新覆蓋肌動蛋白上的肌凝蛋白結合位置，使新的橫橋無法形成，收縮停止並轉為放鬆。
答案解析
答案為 D。骨骼肌興奮—收縮偶聯可依序整理為：肌漿網釋放Ca²⁺、鈣與肌鈣蛋白結合、原肌凝蛋白移開、肌凝蛋白與肌動蛋白形成橫橋；收縮後則由SERCA將Ca²⁺主動送回肌漿網。當局部Ca²⁺濃度降低，肌鈣蛋白解除活化，原肌凝蛋白覆蓋結合位置，所以肌凝蛋白不能再與肌動蛋白形成新的橫橋。
核心知識點
- Ca²⁺是骨骼肌薄肌絲調節的開關，結合肌鈣蛋白會暴露肌動蛋白結合位置。
- SERCA把Ca²⁺送回肌漿網，是收縮後肌肉放鬆的重要步驟。
- 低肌漿鈣使原肌凝蛋白遮住肌動蛋白結合位置，抑制橫橋形成。
- ATP供應橫橋循環的能量，但不是本題所問的原肌凝蛋白調節機制。