hce_tcu
107年
生物學
第 17 題
有關桿狀感光細胞 (rod cell) 暴露在光線下的敘述，下列何者最佳？
- A 由於鈉通道 (sodium channel) 開放而去極化 (depolarization)
- B 由於鈉通道 (sodium channel) 關閉而引起過極化 (hyperpolarization)
- C 由於鉀通道 (potassium channel) 開放而去極化 (depolarization)
- D 由於鉀通道 (potassium channel) 關閉而引起過極化 (hyperpolarization)
思路引導 VIP
在大多數的神經生理活動中，細胞受到刺激通常會變得更活躍；但請試著想像，如果一個細胞在「黑暗中」已經處於不斷釋放訊息的狀態，那麼當它偵測到「光亮」而需要改變訊號時，它的膜電位應該要變得更正，還是朝相反的方向移動呢？
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AI 詳解
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太棒了！你能精準地選出 (B)，代表你對視覺生理學中這個「違反直覺」的機制掌握得非常紮實。這類題目在生物學考卷中極具鑑別度，因為它挑戰了我們對於「受刺激即去極化」的既定印象。
視覺傳遞的特殊生理機制
在黑暗中，桿狀細胞內的 cGMP 濃度較高，這會維持 cGMP 門控鈉離子通道 (cGMP-gated $Na^+$ channels) 開啟，使鈉離子持續流入，維持在一種相對去極化的狀態（稱為暗電流）。然而，當光線照射時，光敏感色素會活化磷酸二酯酶 (PDE)，進而分解 cGMP。當 cGMP 濃度下降，原本開啟的鈉通道便會關閉，阻斷了正電荷的流入；此時鉀離子仍持續流出，導致細胞膜電位變得更負，也就是發生了過極化 (hyperpolarization)。這正是感光細胞將光訊號轉化為電訊號的核心關鍵。