專技高考-職能治療師解剖學與生理學105 年第 44 題單選題
下列何種過程不需要用到ATP?
A神經末梢釋出乙醯膽鹼(acetylcholine)
B肌漿網(sacroplasmic reticulum)釋出鈣離子正確答案
C鈣離子回收到肌漿網(sacroplasmic reticulum)
D粗肌絲(thick filament)與細肌絲(thin filament)分離
B正確答案
肌漿網釋出鈣離子是經由DHPR-RyR通道開放的被動擴散,不需消耗ATP;其他三者皆需ATP。
為什麼答案是 B
肌漿網釋出鈣離子是T小管去極化觸發DHPR受體,再帶動RyR通道開啟,鈣離子順著濃度梯度由高(SR內)流向低(細胞質),屬被動運輸,不需ATP。
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完整詳解
Pro · 無限重點 肌漿網釋出鈣離子是經由DHPR-RyR通道開放的被動擴散,不需消耗ATP;其他三者皆需ATP。
口訣:鈣『放出』靠通道(被動),鈣『回收』靠幫浦(耗ATP)。釋出順濃度梯度走,當然不用ATP!
逐選項分析
A✕
神經末梢釋出ACh需經突觸囊泡與細胞膜融合(胞吐作用),此過程需要ATP驅動囊泡運送、再裝填及SNARE蛋白循環,故需消耗ATP。
B✓ 正確
肌漿網釋出鈣離子是T小管去極化觸發DHPR受體,再帶動RyR通道開啟,鈣離子順著濃度梯度由高(SR內)流向低(細胞質),屬被動運輸,不需ATP。
C✕ 陷阱
鈣離子回收需逆濃度梯度從細胞質打回SR內,依靠SERCA幫浦(Ca²⁺-ATPase),每回收2個鈣離子消耗1個ATP,是肌肉舒張的關鍵耗能步驟。
D✕
粗細肌絲分離(橫橋脫離)需ATP結合到肌凝蛋白頭部才能讓橫橋鬆開。若無ATP則無法分離,這就是屍僵(rigor mortis)的成因。
肌肉收縮各步驟ATP使用一覽
| 步驟 | 機制 | 是否耗ATP | 備註 |
|---|
| 神經末梢釋出ACh | 胞吐作用 | ✅ 需要 | 囊泡再裝填耗能 |
| SR釋出Ca²⁺ | RyR通道開啟(被動) | ❌ 不需要 | 順濃度梯度 |
| Ca²⁺結合troponin | 構型改變 | ❌ 不需要 | 暴露結合位 |
| 橫橋擺動產生力 | ADP+Pi釋出 | (已水解) | 動力衝程 |
| 粗細肌絲分離 | 新ATP結合myosin | ✅ 需要 | 無ATP→屍僵 |
| Ca²⁺回收到SR | SERCA幫浦 | ✅ 需要 | 肌肉舒張 |
B和C看似對稱,考生最易混淆:以為「鈣進鈣出」都耗能或都不耗能。關鍵在方向——SR內鈣濃度遠高於細胞質,「釋出」是順梯度的被動擴散;「回收」是逆梯度需SERCA幫浦耗ATP。