共通テスト（理科） 過去問
令和7年度（2025年度）追・再試験
問138 (生物（第4問） 問1)

活動電位が起こる時は、

ナトリウムイオンが細胞内に入る→膜電位が上昇する→脱分極

という変化が起こります。

その後、活動電位が元の状態に戻っていく時には、主にカリウムイオンが細胞外で出ます。

よって、この選択肢は誤りとなります。

運動神経と骨格筋の間には、神経筋接合部というシナプスがあります。

ここで主に使われる神経伝達物質は、アセチルコリンです。

グルタミン酸ではないので、誤りとなります。

１個の神経細胞では、活動電位は基本的に「あるか無い」かです。

活動電位そのものには、「弱い・強い」という違いがありません。

よって、この選択肢は誤りとなります。

筋収縮では、アクチンフィラメントとミオシンフィラメントそのものの長さは基本的には変わりません。

しかし、それぞれのフィラメントが互いに滑り込むことで、サルコメア全体の長さは短くなります。

つまり、

・フィラメントの長さ➡変わらない

・サルコメアの長さ➡短くなる

となります。

よって、この選択肢は誤りとなります。

筋収縮では、ミオシンの頭部がアクチンに結合し、アクチンを引っ張ることでフィラメントが滑り込みます。

この時、ミオシンの頭部では、ATPが分解され、そのエネルギーが利用されます。

よって、この選択肢は正しいと言えます。

不適です。

運動神経のニューロンでは、電位依存性ナトリウムチャネルを通ってナトリウムイオンが細胞外に出ていくのではなく、電位依存性カリウムチャネルを通ってカリウムイオンが細胞外に出ていくことで、活動電位がもとに戻ります。

神経細胞の細胞膜に存在するイオンポンプによって、カリウムイオンは細胞内へ、ナトリウムイオンは細胞外へ、という能動輸送が行われています。それによって細胞内にはカリウムイオンが、細胞外にはナトリウムイオンが多いという濃度勾配が起こります。

運動神経のニューロンでは、電位依存性ナトリウムチャネルが開くことでナトリウムイオンが細胞内へ流入し、活動電位が発生し、その後、電位依存性カリウムチャネルからカリウムイオンが細胞外へ流出することで膜電位は元に戻ります。

不適です。

運動神経のニューロンと筋繊維の間のシナプスでは、主にアセチルコリンが神経伝達物質として使われます。

グルタミン酸は主に脳や脊髄などの中枢神経系で興奮性神経伝達物質として働きます。

不適です。

この問題は、「全か無かの法則」と「筋肉全体の収縮」を混同していることがポイントです。

筋繊維1本では全か無かの法則が成り立ちますが、筋肉全体の収縮の強さは活動する筋繊維の数や神経刺激の頻度によって調節することが可能です。

不適です。

筋原繊維には、アクチンフィラメントとミオシンフィラメントがあります。

筋収縮の際は、アクチンがミオシンの間に滑り込むことで収縮が起こるため、フィラメントの長さは変化しません。

サルコメアとは、筋原線維の収縮の基本単位で、Z線からZ線までの領域を指します。

筋収縮が起こると、アクチンが中央へ滑り込むため、Z線同士が近づき、サルコメアの長さは短くなります。

正解です。

筋肉収縮のエネルギー源はATPです。

ATPがミオシン頭部に結合し、分解されることでエネルギーが放出されます。

この状態でミオシンがアクチンと結合することでアクチンが引っ張られ、筋収縮が起こります。