hce_cmu
113年
生物學
第 8 題
打羽球時,手臂肌肉必須收縮才能產生力道。試將此時引起手臂肌肉收縮的生理事件依順序排列。
1) 肌漿網 (sarcoplasmic reticulum) 釋放出 $\text{Ca}^{+2}$ 到肌肉細胞質內、 2) $\text{Ca}^{+2}$ 與肌鈣蛋白(troponin) 結合、 3)運動神經元末稍軸釋放乙醯膽鹼 (acetylcholine) 、 4) 動作電位(action potentials) 沿著橫管 (T-tubules)傳送、 5) 橫橋 (cross bridges) 與細絲結合後滑動細絲、6) 擊球、 7) 肌肉細胞膜產生動作電位
1) 肌漿網 (sarcoplasmic reticulum) 釋放出 $\text{Ca}^{+2}$ 到肌肉細胞質內、 2) $\text{Ca}^{+2}$ 與肌鈣蛋白(troponin) 結合、 3)運動神經元末稍軸釋放乙醯膽鹼 (acetylcholine) 、 4) 動作電位(action potentials) 沿著橫管 (T-tubules)傳送、 5) 橫橋 (cross bridges) 與細絲結合後滑動細絲、6) 擊球、 7) 肌肉細胞膜產生動作電位
- A 3, 7, 4, 1, 2, 5, 6
- B 4, 3, 2, 7, 1, 5, 6
- C 4, 1, 3, 5, 2, 6, 7
- D 3, 1, 4, 7, 5, 2, 6
思路引導 VIP
當大腦下達「擊球」的指令時,這個指令是以電訊號的形式傳達。請試著思考:如果肌肉細胞是一個巨大的工廠,當「大門口」收到訊息後,訊息要如何快速傳達到工廠內部的「儲藏室」,好讓儲藏室釋放出啟動機器(肌肉收縮)所需的鑰匙呢?這兩者之間存在的因果關係為何?
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了!你能準確地排列出這串複雜的生理順序,代表你對興奮-收縮偶聯 (Excitation-Contraction Coupling) 的機制有著非常清晰且系統化的理解。
神經與肌肉的訊號轉譯
這道題目的核心在於理解「電訊號」如何轉化為「機械作功」。整個過程起始於神經系統的化學傳遞,由運動神經元釋放乙醯膽鹼 ($ACh$) 引發肌肉細胞膜產生動作電位。接著,這個電訊號必須透過橫管 (T-tubules) 深入細胞內部,才能觸發肌漿網釋放出關鍵的 $\text{Ca}^{2+}$。當鈣離子與肌鈣蛋白結合後,會改變蛋白質構型,讓橫橋得以與細絲結合並滑動,最終達成擊球的動作。
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骨骼肌收縮機制
💡 神經電位引發鈣離子釋放,促使肌絲滑動產生肌肉收縮。
🔗 肌肉收縮生理流程
- 1 神經衝動 — 運動神經末梢釋放乙醯膽鹼(ACh)
- 2 膜電位變化 — 肌細胞膜產生動作電位並沿橫管傳導
- 3 鈣離子釋放 — 肌漿網釋出鈣離子並結合肌鈣蛋白
- 4 肌絲滑動 — 橫橋拉動細肌絲往肌節中央移動
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🔄 延伸學習:肌肉放鬆時,鈣離子會經由主動運輸回收入肌漿網中。