專技高考-醫事放射師基礎醫學(包括解剖學、生理學與病理學)105 年第 41 題單選題
聽覺系統中毛細胞膜電位變化,是因何種離子通道之開關而改變?
A電壓(voltage)控制之鈉離子通道
B機械力(mechanical)控制之鈉離子通道
C電壓(voltage)控制之鉀離子通道
D機械力(mechanical)控制之鉀離子通道正確答案
D正確答案
毛細胞頂端立體纖毛受聲波機械力推動,開啟機械力控制的鉀離子通道,內淋巴高鉀使K+內流而去極化。
為什麼答案是 D
正解。聲波→基底膜震動→毛細胞立體纖毛偏移→tip link 拉開機械力控制的 K+ 通道→內淋巴高 K+ 順濃度梯度流入→毛細胞去極化→Ca2+ 內流→釋放神經傳導物。
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完整詳解
Pro · 無限重點 毛細胞頂端立體纖毛受聲波機械力推動,開啟機械力控制的鉀離子通道,內淋巴高鉀使K+內流而去極化。
記兩個關鍵字:『機械力』(聲波推動纖毛) + 『鉀離子』(內淋巴液富含K+),直接選 D。
逐選項分析
A✕
電壓控制鈉離子通道是神經元動作電位的機制(如軸突傳導),不是毛細胞接收聲波的機制。毛細胞的初始接收依賴機械力,不是電壓。
B✕ 陷阱
雖然「機械力控制」方向對了,但離子錯。耳蝸內淋巴液(endolymph)含高濃度 K+ 而非 Na+,所以流入毛細胞的是鉀離子,不是鈉離子。這是最常見陷阱選項。
C✕
離子對了但控制方式錯。毛細胞最初的轉導不是靠電壓變化開通道,而是靠纖毛被聲波物理推動而機械性地拉開通道閘門(tip-link 模型)。
D✓ 正確
正解。聲波→基底膜震動→毛細胞立體纖毛偏移→tip link 拉開機械力控制的 K+ 通道→內淋巴高 K+ 順濃度梯度流入→毛細胞去極化→Ca2+ 內流→釋放神經傳導物。
毛細胞聲音轉導五步驟
| 步驟 | 事件 | 關鍵分子 | 結果 |
|---|
| 1 | 聲波震動基底膜 | 蓋膜/基底膜 | 纖毛偏移 |
| 2 | 纖毛朝高側偏移 | tip link | 機械力拉開通道 |
| 3 | K+ 從內淋巴流入 | 機械力控制 K+ 通道 | 去極化 |
| 4 | 去極化開啟 Ca2+ 通道 | 電壓控制 Ca2+ 通道 | Ca2+ 內流 |
| 5 | 釋放神經傳導物 | 麩胺酸 | 聽神經產生動作電位 |
一般生理學印象「去極化=Na+ 內流、K+ 流出」會誤導考生選 B。但毛細胞特殊:因內淋巴液 K+ 濃度高(約 150 mM),毛細胞內 K+ 濃度反而較低,所以 K+ 是流入並造成去極化。這是耳蝸獨特的離子環境。