大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）本試験
問124 (生物（第3問） 問2)

骨格筋に関する次の文章を読み、後の問いに答えよ。

骨格筋は筋細胞（筋繊維）が多数集まってできており、筋細胞は、図1で示すように、多数の筋原繊維と、それを取り囲む発達した筋小胞体を持つ。（a）骨格筋の収縮は、筋細胞が収縮することで起こる。
脊椎動物では、全ての骨格筋は胚の体節から分化する。図2は、ある脊椎動物の胚の横断面であり、体節の発生に伴う分化の様子を模式的に示している。（b）体節は、発生が進むと二つの異なる組織に分化する。これらの二つの組織のうち、背側の表皮に近い組織は皮筋節（ひきんせつ）と呼ばれる。皮筋節の一部から筋芽細胞が生じ、筋芽細胞は、所定の場所まで移動した後、筋細胞になる。

下線部（a）について、哺乳類の筋細胞の収縮の仕組みを調べる実験1～4を行った。実験の内容とそれぞれの結果を次に示す。

実験に使った試料
・筋細胞をグリセリンに浸し、筋原繊維のみにした筋（以下、グリセリン筋）
・筋細胞から細胞膜のみを除去し、筋原繊維や細胞小器官は正常のままの筋（以下、スキンド筋）

実験1：ATPと高濃度のCa^2＋を含む溶液に、グリセリン筋を浸した。
結果：筋収縮が起こった。

実験2：実験1と同じ高濃度のCa^2＋を含み、ATPは含まない溶液に、グリセリン筋を浸した。
結果：筋収縮は起こらなかった。

実験3：ATPと低濃度のCa^2＋を含む溶液に、スキンド筋を浸した。
結果：筋収縮は起こらなかった。

実験4：実験3と同じ溶液に、スキンド筋をしばらく浸した後、カルシウムチャネルを強制的に開く薬剤を加えた。
結果：筋収縮が起こった。

次に、実験5～7を行った。実験1～4の結果を踏まえると、どのような結果になると考えられるか。予想される実験結果の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。

実験5：実験1で使用した溶液のATPを、グルコースに替えて、グリセリン筋を浸した。

実験6：実験4と同じ操作を、スキンド筋の代わりにグリセリン筋を用いて行った。

実験7：実験1と同じ操作を、グリセリン筋の代わりにスキンド筋を用いて行った。

注：選択肢中の〇は筋収縮が起こることを、✕は筋収縮が起こらないことを示す。