第58回 午前 問26

✓ これが正解5筋収縮時にH帯は短くなる。

解説

筋収縮ではフィラメントが滑り込み、H帯が短くなります。

骨格筋の収縮は、滑走説で説明されます。筋原線維の中には、太いミオシンフィラメントと細いアクチンフィラメントが交互に重なって並んでいます。収縮のときは、ミオシンの頭部がアクチンをたぐり寄せ、アクチンフィラメントがミオシンフィラメントの間に滑り込みます。フィラメントそのものの長さは変わりません。

H帯は、ミオシンフィラメントのうちアクチンフィラメントと重なっていない中央の部分です。アクチンが中央へ滑り込むと重なりが増えるので、H帯は短くなります。同じくI帯も短くなり、ミオシンの長さに当たるA帯は変わりません。したがって、筋収縮時にH帯は短くなるという記述が正しいものです。

収縮の引き金になるのは筋小胞体から放出されるカルシウムイオンで、ATPを分解する酵素の働きはミオシン頭部がもっています。A帯は変わらず、H帯とI帯が縮む、と覚えると、筋節の図の問題にも対応できます。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• 1骨格筋の最大収縮時には筋細胞の長さが約10%短くなる。：骨格筋はフィラメントの滑り込みで大きく短縮でき、最大収縮のときの短縮の幅は約10%という小さな値にとどまるものではありません。数値の記述が実際と合っていません。
• 2アクチンフィラメントはミオシンフィラメントより太い。：太いのはミオシンフィラメントで、アクチンフィラメントはそれより細いフィラメントです。太さの関係が逆になっています。
• 3筋小胞体からのK＋放出により筋収縮が開始される。：筋小胞体から放出されて収縮を始めさせるのはカルシウムイオンです。カリウムイオンの放出によって筋収縮が始まるわけではありません。
• 4ATPを分解する酵素はアクチンに存在する。：ATPを分解してエネルギーを取り出す酵素の働きは、ミオシンの頭部にあります。アクチンはミオシン頭部が結合する相手で、ATPを分解する酵素はもっていません。