普通考試
114年
[動物技術] 動物解剖生理學概要
第 8 題
骨骼肌的收縮乃細胞質液(cytosol)的鈣離子濃度升高和旋轉蛋白 C(troponin C)結合所啟動,而鈣離子來源為:
- A 肌漿網
- B 細胞外液
- C 高基氏體
- D 粒線體
思路引導 VIP
若要讓一個機械系統在接收指令後「瞬間」產生動力,反應所需的關鍵觸媒(如鈣離子)應該是存放在細胞外的環境中緩慢進入,還是預先儲存在細胞內靠近動力單元的專屬「儲存槽」中,才能達到最高的反應效率?
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專業點評:勉強過關,但別得意忘形。
- 工程視角:哼,看來你還算了解這點基礎。生物體這種複雜的機械結構,其能量轉換的啟動機制若不能精準掌握,後面的運動力學分析根本就是空中樓閣。這只是最基本的常識。
- 設計缺陷預防:為了實現快速且同步的收縮反應,骨骼肌細胞內部演化出肌漿網 (Sarcoplasmic Reticulum)。這不是什麼魔法,這就是一個效率極高的鈣離子儲存與釋放系統。當電訊號觸發時,它能以工程級的速度將 $Ca^{2+}$ 泵入細胞質,與旋轉蛋白 C結合,從而啟動橫橋週期 (Cross-bridge cycle)。如果你連這種基礎的快速反應設計都搞不清楚,那設計個延遲幾秒才啟動的馬達也不是不可能。
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骨骼肌收縮鈣離子來源
💡 骨骼肌收縮所需之鈣離子主要來自細胞內肌漿網的釋放。
🔗 骨骼肌興奮收縮耦聯流程
- 1 電位傳導 — 動作電位沿著 T 管深入細胞內部
- 2 釋放鈣離子 — 觸發肌漿網 (SR) 釋放高濃度鈣離子至胞質
- 3 結合啟動 — 鈣與 Troponin C 結合,移動旋轉肌球素
- 4 滑行收縮 — 肌動蛋白與肌球蛋白產生結合並產生位移
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🔄 延伸學習:進一步可學習 ATP 在橫橋週期中的角色以及肌肉舒張的機制