Question

ゆ

問７の解説をお願いします。

論述 計算
280 ミオグラフによる筋収縮の測定 次の文章を読み, 以下の各問いに答えよ。
神経細胞は,普段は細胞外が(
1
)が瞬間的に開いて(4)が神経細胞内に大量に流れ込み,
)に,細胞内が(2) に帯電している。 神経細胞
が刺激を受容すると,(3
(5)が発生する。 また, ( 5 ) が発生した後, すぐに( 6 )に戻るのは,
(7)が開き(18)が神経細胞の外に出るからである。
神経の興奮と筋肉の収縮について実験する
ときに,カエルの足のふくらはぎの筋肉とそ
れにつながる神経(座骨神経)を切り離さずに
取り出したものを使う。 これを神経筋標本と
いう。この実験には, すすを塗った紙をドラ
ムにはり付けたミオグラフ, おんさなどを右
の模式図のように設置して使用する。
問1. 文章中の
1)~(8)に入る適
切な語または記号を答えよ。
回転
筋肉
たい
大腿骨
B
-座骨神経
A
M-
おんさ
ミオグラフ
おもり
ふくらはぎの
筋肉
問2.筋肉の神経筋接合部から3cm離れた座骨神経のAの場所で,1回刺激を与えると
5.5ミリ秒後に,また,神経筋接合部から6cm離れたBの場所で同じ強さの刺激を与え
ると6.5ミリ秒後に,それぞれ筋肉の収縮が起こった。この座骨神経の興奮伝導速度(m/
秒)を計算せよ。
問3.問2と同じ神経筋標本で,筋肉に直接電気刺激を与えた場合に収縮までに要した時
間が2ミリ秒であった。神経筋接合部における刺激伝達に要した時間は何ミリ秒か,計
算せよ。が開き
(税込)
問4.脊椎動物の有髄神経は興奮の伝導速度が非常に大きい。その理由を,神経の構造と
興奮伝導様式を考慮して100字以内で説明せよ。
問5. 座骨神経のAの場所で10秒間, 1秒間に30回の割合で刺激を与え続けたところ,筋
肉は刺激を与えている間, 一続きの収縮をし続けた。 このような筋肉の収縮と問2のよ
うな刺激で起こった収縮を,それぞれ何と呼ぶか。また,どちらの収縮がより強いか,
等号あるいは不等号で記せ。よ
問6. 問5のような刺激を与え続けると筋肉中の以下の成分はどのように変化すると考え
られるか。増加するものと減少するものに分け,それぞれ記号で答えよ。
(a) グリコーゲン(b)乳酸 クレアチンリン酸
問7.問5のような刺激を与え続けたとき,筋肉1g中にクレアチンが 0.0655mgふえた
とすると,1gの筋肉で消費された ATP は何マイクロモルと考えられるか,答えよ。
ただし、クレアチンの分子量を131とし、実験開始時と終了時で筋肉中の ATP 濃度に変
化はなく, 実験中に解糖系は働かなかったものとして計算せよ。
●ヒント)
(東京海洋大改題
問6,7. クレアチンリン酸1分子は, それぞれ1分子のクレアチンとリン酸に分解される。

酸素を用いない解糖も行われ, グルコースが(b)乳酸に分解
ATPの合成が間に合わない場合には,蓄えておいた(c) クレアチンリン酸が使用され、
ATP が合成される。 この過程でクレアチンリン酸はクレアチンに分解される。
問7. クレアチンリン酸1分子は, ADP1分子にリン酸基を渡し、クレアチン1分子と
ATP1分子を生じる。 この反応は次のようにまとめられる。
(クレアチンリン酸1分子) + (ADP1分子) → (クレアチン1分子) + (ATP1分子)
したがって, 0.0655/131=0.0005 ミリモル=0.5マイクロモル
組み合わせ
している神経細胞は

Answer 1

✨ 最佳解答 ✨

たけ

確認事項
①ATPが分解されてADPになるときに放出されるエネルギーが筋収縮に使われる
②ATPは筋肉にはわずかしかないためすぐに無くなってしまう
③クレアチンリン酸は分解されるとクレアチンとリン酸になる
④筋肉中にはクレアチンリン酸が貯蔵されており，クレアチンリン酸の分解で生じたリン酸が，ADPと結合しATPが合成される

計算自体は，化学のmol計算。無理矢理化学反応式を書きます。
a.クレアチンリン酸→クレアチン＋リン酸
b.リン酸＋ADP→ATP
※すべての係数は1です。
つまり，クレアチンリン酸が1mol分解され，『クレアチンが1molできる』と『ATPが1mol生じる』
今，クレアチンが0.0655mg＝65.5マイクログラム（1mg＝1000マイクログラムなので）できたので，65.5/131＝0.5マイクロモル消費された。つまり，ATPも0.5マイクロモル生じ，問題文より実験前後ATP濃度に変化がなかったので，0.5マイクロモルのATPが消費された。

ゆ

分かりやすい説明をありがとうございます！無事解けました🙇🏻‍♀️