112年:醫學一(1)

下列何者能直接促使骨骼肌細胞中結合的 actin與myosin 分離?

AATP
BCa2+
Cmyosin light-chain phosphatase
Dmyosin light-chain kinase

詳細解析

本題觀念:

本題考查骨骼肌收縮機制中的橫橋循環 (Cross-bridge cycle),特別是肌動蛋白 (Actin) 與肌凝蛋白 (Myosin) 分離的關鍵步驟。

選項分析

  • A. ATP (正確答案)

    • 在橫橋循環中,當肌凝蛋白頭部 (Myosin head) 與肌動蛋白 (Actin) 緊密結合(處於 Rigor state 或收縮後的狀態)時,新的 ATP 分子結合到肌凝蛋白頭部
    • 這一結合步驟會導致肌凝蛋白頭部的構形改變 (Conformational change),使其對肌動蛋白的親和力大幅下降,從而導致兩者直接分離 (Detachment)
    • 隨後,ATP 被水解為 ADP 和 Pi,提供能量使肌凝蛋白頭部回復到「備戰 (Cocked)」位置,準備下一次的結合。若缺乏 ATP(如死後),橫橋無法分離,會導致屍僵 (Rigor mortis)。
  • B. Ca2+

    • 鈣離子在骨骼肌收縮中的角色是啟動結合,而非導致分離。
    • Ca2+ 結合到肌鈣蛋白 C (Troponin C) 上,改變肌鈣蛋白複合體的形狀,進而移動肌凝蛋白旋轉素 (Tropomyosin),暴露出 actin 上的 myosin 結合位點,

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