プリンキピア

第38章筋骨格系

Review Questions確認問題

Exercises 30–34練習問題 30–34
Exercise 30問題 30
In relaxed muscle, the myosin-binding site on actin is blocked by ________.
弛緩した筋では、アクチン上のミオシン結合部位は________によってふさがれている。
  1. titin
    チチン
  2. troponin
    トロポニン
  3. myoglobin
    ミオグロビン
  4. tropomyosin
    トロポミオシン
Solution解き方
D
D
Exercise 31問題 31
The cell membrane of a muscle fiber is called a ________.
筋線維の細胞膜を________という。
  1. myofibril
    筋原線維
  2. sarcolemma
    筋鞘
  3. sarcoplasm
    筋形質
  4. myofilament
    筋フィラメント
Solution解き方
B
B
Exercise 32問題 32
The muscle relaxes if no new nerve signal arrives. However the neurotransmitter from the previous stimulation is still present in the synapse. The activity of ________ helps to remove this neurotransmitter.
新たな神経信号が届かなければ、筋は弛緩する。しかし、前の刺激で放出された神経伝達物質は、まだシナプスに存在する。________の働きが、この神経伝達物質の除去を助ける。
  1. myosin
    ミオシン
  2. action potential
    活動電位
  3. tropomyosin
    トロポミオシン
  4. acetylcholinesterase
    アセチルコリンエステラーゼ
Solution解き方
D
D
Exercise 33問題 33
The ability of a muscle to generate tension immediately after stimulation is dependent on:
筋が刺激直後に張力を生み出す能力は、何に依存するか。
  1. myosin interaction with the M line
    ミオシンとM線の相互作用
  2. overlap of myosin and actin
    ミオシンとアクチンの重なり
  3. actin attachments to the Z line
    アクチンのZ線への付着
  4. none of the above
    上記のいずれでもない
Solution解き方
D
D
Exercise 34問題 34
Botulinum toxin causes flaccid paralysis of the muscles, and is used for cosmetic purposes under the name Botox. Which of the following is the most likely mechanism of action of Botox?
英語のヒント
ボツリヌス毒素は筋の弛緩性麻痺を引き起こし、ボトックスという名称で美容目的に用いられる。次のうち、ボトックスの作用機序として最も可能性が高いものはどれか。
  1. Botox decreases the production of acetylcholinesterase.
    アセチルコリンエステラーゼの産生を減らす。
  2. Botox increases calcium release from the sarcoplasmic reticulum.
    筋小胞体からのカルシウム放出を増やす。
  3. Botox blocks the ATP binding site in actin.
    アクチンのATP結合部位をふさぐ。
  4. Botox decreases the release of acetylcholine from motor neurons.
    運動ニューロンからのアセチルコリン放出を減らす。
Solution解き方
D
D

Critical Thinking Questions考察問題

Exercises 35–38練習問題 35–38
Exercise 35問題 35
How would muscle contractions be affected if ATP was completely depleted in a muscle fiber?
筋線維のATPが完全に使い果たされた場合、筋収縮はどのような影響を受けるか。
Solution解き方
Because ATP is required for myosin to release from actin, muscles would remain rigidly contracted until more ATP was available for the myosin cross-bridge release. This is why dead vertebrates undergo rigor mortis.
英語のヒント
ミオシンがアクチンから離れるにはATPが必要なため、クロスブリッジを解離させるためのATPが再び利用できるようになるまで、筋は硬く収縮したままになる。これが、死んだ脊椎動物で死後硬直が起こる理由である。
Exercise 36問題 36
What factors contribute to the amount of tension produced in an individual muscle fiber?
個々の筋線維が生み出す張力の大きさには、どのような要因が関わるか。
Solution解き方
The cross-sectional area, the length of the muscle fiber at rest, and the frequency of neural stimulation.
筋線維の断面積、静止時の長さ、神経刺激の頻度。
Exercise 37問題 37
What effect will low blood calcium have on neurons? What effect will low blood calcium have on skeletal muscles?
血中カルシウム濃度の低下は、ニューロンにどのような影響を与えるか。また、骨格筋にはどのような影響を与えるか。
Solution解き方
Neurons will not be able to release neurotransmitter without calcium. Skeletal muscles have calcium stored and don’t need any from the outside.
カルシウムがなければ、ニューロンは神経伝達物質を放出できない。骨格筋にはカルシウムが蓄えられているため、外部からの供給を必要としない。
Exercise 38問題 38
Skeletal muscles can only produce a mechanical force as they are contracted, but a leg flexes and extends while walking. How can muscles perform this task?
骨格筋が力を生み出せるのは収縮するときだけだが、歩行中の脚は曲がりも伸びもする。筋はどのようにして、この動作を実行できるのか。
Solution解き方
Muscles are able to drive locomotion (and other tasks involving opposing motions) because they are paired. When walking, the hamstring muscle contracts first, causing the leg to flex around the knee joint. The quadriceps muscle then contracts (while the hamstring relaxes and extends) to straighten the leg as the foot returns to the ground.
筋は対になっているため、移動や、そのほかの反対方向の動きを伴う動作を行うことができる。歩行時には、まずハムストリングスが収縮し、膝関節で脚が曲がる。次に大腿四頭筋が収縮し、その間にハムストリングスは弛緩して伸びる。これによって、足が地面へ戻るときに脚がまっすぐになる。
actin
アクチン
globular contractile protein that interacts with myosin for muscle contraction
筋収縮のためにミオシンと相互作用する、球状の収縮タンパク質。
acetylcholinesterase
アセチルコリンエステラーゼ
(AChE) enzyme that breaks down ACh into acetyl and choline
AChE。AChをアセチルとコリンに分解する酵素。
cardiac muscle tissue
心筋組織
muscle tissue found only in the heart; cardiac contractions pump blood throughout the body and maintain blood pressure
心臓にだけある筋組織。心筋の収縮は血液を全身へ送り出し、血圧を維持する。
motor end plate
運動終板
sarcolemma of the muscle fiber that interacts with the neuron
ニューロンと相互作用する、筋線維の筋鞘の領域。
myofibril
筋原線維
long cylindrical structures that lie parallel to the muscle fiber
筋線維と平行に走る、長い円柱状の構造。
myofilament
筋フィラメント
small structures that make up myofibrils
筋原線維を構成する小さな構造。
myosin
ミオシン
contractile protein that interacts with actin for muscle contraction
筋収縮のためにアクチンと相互作用する収縮タンパク質。
sarcolemma
筋鞘
plasma membrane of a skeletal muscle fiber
骨格筋線維の細胞膜。
sarcomere
筋節
functional unit of skeletal muscle
骨格筋の機能単位。
skeletal muscle tissue
骨格筋組織
forms skeletal muscles, which attach to bones and control locomotion and any movement that can be consciously controlled
骨に付着し、移動や意識的に制御できる運動を担う骨格筋を形成する。
smooth muscle tissue
平滑筋組織
occurs in the walls of hollow organs such as the intestines, stomach, and urinary bladder, and around passages such as the respiratory tract and blood vessels
腸、胃、膀胱などの中空器官の壁や、気道、血管などの通路の周囲にある。
thick filament
太いフィラメント
a group of myosin molecules
ミオシン分子の集まり。
thin filament
細いフィラメント
two polymers of actin wound together along with tropomyosin and troponin
トロポミオシンとトロポニンを伴い、互いに巻き合った2本のアクチン重合体。
tropomyosin
トロポミオシン
acts to block myosin binding sites on actin molecules, preventing cross-bridge formation and preventing contraction until a muscle receives a neuron signal
アクチン分子上のミオシン結合部位をふさぎ、筋がニューロンの信号を受けるまで、クロスブリッジの形成と収縮を防ぐ。
troponin
トロポニン
binds to tropomyosin and helps to position it on the actin molecule, and also binds calcium ions
トロポミオシンに結合し、アクチン分子上に配置するのを助ける。また、カルシウムイオンにも結合する。