問題演習
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【一問一答】1.2.3 人体の構成 – 筋組織
【筋組織とは】
筋組織は横紋の有無により平滑筋と横紋筋に分けられる。○×
(解答) ○
筋組織は筋原線維に横紋が観察されるかどうかにより、平滑筋と横紋筋が分けられます。横紋筋のうち、骨格に付着するものを骨格筋、心臓を構成するものを心筋といいます。
【平滑筋】
平滑筋は中央部に核があり、（ 型）を呈する。
円柱形
紡錘形
(解答) 紡錘形
平滑筋は、中央部分は核を入れて太く、両端は細くなった、紡錘形を呈します。
平滑筋は（ 神経）に支配される。
運動神経
自律神経
(解答) 自律神経
平滑筋は内臓を構成する筋肉で、自律神経の支配を受けています。意識的に動かすことのできない不随意筋です。
【骨格筋】
骨格筋細胞は（ 核）の細胞である。
無核
多核
(解答) 多核
骨格筋細胞は多数の筋芽細胞が融合した多核細胞です。
骨格筋は（ 神経）に支配される。
運動神経
自律神経
(解答) 運動神経
骨格筋は体性運動神経に支配される随意筋です。
【筋原線維】
筋原線維を光学顕微鏡で観察すると、規則正しい明暗の横紋が見られる。この横紋の明るく見える部分を（ア. 帯(明帯)）、暗く見える部分を（イ. 帯(暗帯)）という。
ア. A帯 イ. I帯
ア. I帯 イ. A帯
(解答) ア. I帯 イ. A帯
筋原線維の横紋の明るく見える部分をI帯(明帯)、暗く見える部分をA帯(暗帯)といいます。
A帯の中央のやや明るい部分を（ア. 帯）といい、I帯の中央を（イ. 帯）という。
ア. H帯 イ. Z帯
ア. Z帯 イ. H帯
(解答) ア. H帯 イ. Z帯
A帯の中央のやや明るく見える部分をH帯といいます。ここはミオシンフィラメントの欠ける部分で、アクチンフィラメントのみの部分です。A帯のうち、I帯以外の部分はアクチンフィラメントとミオシンフィラメントが重なった部分で、暗く見えます。(A帯・・暗帯）
またI帯の中央にはZ帯という区切りが存在します。
アクチンフィラメントとミオシンフィラメントでは（ ）のほうが太い。
アクチンフィラメント
ミオシンフィラメント
(解答) ミオシンフィラメントのほうが太い
アクチンフィラメントとミオシンフィラメントを比較したばあい、ミオシンフィラメントのほうが太いです。
Z帯からZ帯までの間は（ ）といわれ筋収縮の単位である。
ナイトメア
サルコメア
テロメア
(解答) サルコメア
Z帯からZ帯までをサルコメアといい、筋収縮の単位にあたります。サルコメアの長さは非収縮時は2.5μmですが、収縮時には2.0μmとなります。
【筋収縮】
筋収縮で短くなるのは（ 帯）である。
A帯
I帯
(解答) I帯
筋収縮によって短くなるのはI帯で、A帯の長さは変わりません。筋収縮はアクチンフィラメントがミオシンフィラメントの中に滑り込むことによって起こります。
※ アクチンフィラメントの部分がA帯です。筋収縮でアクチンフィラメントがミオシンフィラメントの中に滑り込んでも、アクチンフィラメント自体の長さはかわりません。アクチンフィラメントがミオシンフィラメントの中に滑り込むことにより、A帯の中のアクチンとミオシンが重なった部分が増えます。つまりA帯のうちアクチンフィラメントのみの少し明るいH帯は短くなりますが、A帯の長さは変わりません。
I帯はミオシンフィラメントのみの部分なので、筋収縮時にはアクチンとミオシンの重なった部分が増えるので、I帯は短くなります。
（ 体）は筋細胞を取り囲むように発達し、一定の間隔で膨らんだ終末槽という部分にカルシウムイオンを蓄えている。
筋小胞体
中心小体
線条体
(解答) 筋小胞体
筋小胞体は筋原線維を取り囲むように発達しています。筋小胞体の一定の間隔で膨らんだ部分を終末槽といい、カルシウムイオンが蓄えられています。
筋小胞体の終末槽の間には、骨格筋の細胞膜が細胞内に陥入した（ 管 (T管)）という管がある。
ボタロー管
横細管
アランチウス管
(解答) 横細管
筋小胞体の終末槽の間には、横細管 (横行小管・T管）があります。この横細管は骨格筋の細胞膜が細胞内に陥入したものです。
神経筋接合部に活動電位が発生すると、その活動電位は筋細胞膜より横細管を介してただちに細胞の内部に伝わり、筋小胞体の終末槽からカルシウムイオンを細胞内の筋原線維の周囲に放出させます。
筋小胞体終末槽から放出されたカルシウムイオンは、（ ）というタンパク質に結合し、アクチンフィラメントとミオシンフィラメントの結合を可能とする。
トロポニン
ミポリン
ユウコリン
(解答) トロポニン
カルシウムイオンがアクチンフィラメントについているトロポニンというタンパク質に結合すると、アクチンフィラメントとミオシンフィラメントの結合が可能となります。アクチンフィラメントと結合したミオシン頭部は、ATPの分解エネルギーを使って首を振るようにしてアクチンを引っ張り、アクチンがミオシンの間に滑り込みます。ミオシン頭部は再度ATPのエネルギーを使ってアクチンフィラメントから離れ、新しい収縮に備えます。この繰り返しにより筋収縮が起こります。
活動電位が終了し、筋が弛緩する際にエネルギーは（ ）である。
必要
不要
(解答) 必要
活動電位が終了し、筋が弛緩する際にもエネルギーが必要です。ミオシン頭部がアクチンフィラメントから離れる際にエネルギーが使われ、さらに放出されたカルシウムイオンがポンプ作用により筋小胞体に取り込まれる時にエネルギーが使われます（能動輸送）。よって、筋は収縮するときにも、弛緩するときにもエネルギーが必要です。
横細管に伝わった興奮により筋小胞体からカルシウムイオンが放出され、アクチンとミオシンの滑り運動が起こって筋原線維が収縮することを（ 連関）という。
α-γ連関
興奮収縮連関
(解答) 興奮収縮連関
横細管に伝わった興奮により筋小胞体からカルシウムイオンが放出され、アクチンとミオシンの滑り運動が起こって筋原線維が収縮することを興奮収縮連関といいます。
骨格筋は白筋と赤筋に分けられる。速く収縮するが、疲労しやすいのは（A. 筋）で、ゆっくり収縮するが疲労しにくいのは（B. 筋）である。
A. 白筋 B. 赤筋
A. 赤筋 B. 白筋
(解答) A. 白筋 B. 赤筋
骨格筋は白筋と赤筋に分けられます。白筋は速く収縮するが疲労しやすく、赤筋はゆっくり収縮するが疲労しにくいという特徴があります。骨格筋は白筋と赤筋の混合によってできています。その割合は筋によって異なり、例えば腓腹筋では瞬発力が要求されるために白筋の割合が多く、脊柱起立筋では姿勢保持の持続力が必要であるために赤筋が多くなっています。
※ 筋原線維の分類としては、白筋(速筋)はFF型（収縮が速く疲れやすい型, fast-twitch fatigable type)に分類され、赤筋はS型 (ゆっくり収縮し疲労しにくい型, slow-twitch type) に分類されます。また両者の中間的性質をもつFR型 (速く収縮し疲労しにくい型, fast-twitch fatigue resistant type) も存在します。
【心筋】
心筋は骨格筋と同様に横紋を有するが、（ 神経）によって支配され、意識的にその動きを変えることのできない不随意筋である。
自律神経
運動神経
(解答) 自律神経
心筋は骨格筋と同様に横紋筋ですが、自律神経によって支配される不随意筋です。
心筋細胞は（ 核）である。
無核
単核
多核
(解答) 単核
骨格筋細胞は多核細胞ですが、心筋は単核です。間違えないようにしてください。
※ 『標準組織学 総論』には、「心筋細胞は１個または２個の核がある」と書かれていますが、国家試験としては心筋細胞は単核と覚えておいてください。決して多核細胞ではありません。
心筋線維は（ 形）で、しばしば分岐して網目を形成する。
紡錘形
円柱形
(解答) 円柱形
心筋線維は円柱形で、しばしば分岐し網目を形成します。
ひとつひとつの心筋細胞は樹木の切り株を思わせるような形の細胞で、太い根が分かれるように分岐しています。
心筋細胞同士の仕切りを（A. 板）といい、（B. 結合）によりイオンが通過できる構造となっている。
A. 介在板 B. ギャップ結合
A. 運動終板 B. タイト結合
A. 垂直板 B. 線維軟骨結合
(解答) A. 介在板 B. ギャップ結合
心筋細胞同士の仕切りを介在板といいます。介在板にはギャップ結合があり、イオンが通過できる構造となっています。これにより電気的な興奮が１つの細胞より隣の細胞に容易に伝わります。そのため、多数の細胞から構成される心房と心室はおのおのがあたかもひとつの細胞のように機能します。これを機能的合胞体といいます。
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