MCAT生物学:肌肉和肌细胞

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例子问题

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例子问题1:观察

哪两种蛋白质是肌原纤维的主要成分,允许肌肉纤维收缩?

可能的答案:

这些都不是

薄片和肌动蛋白

Mylode和myosin

肌凝蛋白和软骨

肌动蛋白和肌凝蛋白

正确答案:

肌动蛋白和肌凝蛋白

解释

肌球蛋白和肌动蛋白是肌肉细胞中允许收缩的两种主要蛋白质。肌动蛋白是细丝;肌球蛋白是粗纤维。在肌肉收缩时,这两种蛋白质之间的重叠导致更短的肌肉纤维和更短的肌肉,牵拉肌腱。结果就是运动。其他答案包含肌肉的其他结构元素,但不是肌肉收缩的直接原因。

例子问题1:肌肉骨骼系统和肌肉组织

下列哪一种蛋白质在产生肌肉收缩的力-张力曲线时不起作用?

可能的答案:

代理ydF4y2Ba

肌凝蛋白

所有这些都涉及到创建力-张力曲线

正确答案:

所有这些都涉及到创建力-张力曲线

解释

力-张力曲线用于测量肌肉最大收缩的最佳肌肉长度。这个长度对应于肌动蛋白和肌凝蛋白丝产生力的最佳重叠。肌动蛋白和肌凝蛋白丝的长度决定了最小和最大可能的重叠。肌动蛋白是肌节拉伸超过肌动蛋白-肌凝蛋白最大重叠量后产生弹性的蛋白质。肌动蛋白允许力的产生以最大张力存在,仅略高于肌动蛋白和肌凝蛋白,从而影响力-张力曲线。

例子问题1:观察

肌球蛋白是什么类型的酶?

可能的答案:

ADP水解酶

ATP合酶

ATP水解酶

ADP合酶

正确答案:

ATP水解酶

解释

除了肌凝蛋白与肌动蛋白相连接的亚基外,肌凝蛋白也是一种ATP水解酶,即ATP酶。肌凝蛋白必须水解ATP为ADP,以允许动力冲程推动肌凝蛋白在肌动蛋白聚合物上前进。

例子问题1:观察

以下哪个部分的肌节在收缩时不缩短?

可能的答案:

Z线间距

一个乐队

H区

我的乐队

正确答案:

一个乐队

解释

收缩时,肌动蛋白丝会被肌凝头牵拉,导致肌节缩短。I波段是由只有肌动蛋白丝,并开始与肌凝蛋白丝重叠,缩短带。而A带是由肌凝蛋白丝组成的部分。由于这部分没有因收缩而改变,所以它保持相同的长度。与I带不同,A带可以包含重叠区域而不改变长度。

相反,H区是指肌凝蛋白中不受作用重叠的区域。随着重叠区域的增大,H区减小。Z盘之间的距离代表肌节的总长度,必须缩短以使肌肉收缩。

例子问题1:观察

什么结构标志着两个肌节之间的分离?

可能的答案:

m线

Z-disc

i带

a带

正确答案:

Z-disc

解释

z型椎间盘是肌节之间的分界点。肌动蛋白丝从这个区域延伸出来,由几个复杂的蛋白质结构连接在一起。

m线是肌节的中间,是肌凝丝的中心点。i带由不与肌凝蛋白重叠的肌动蛋白丝组成;这个区域包含z形圆盘。a带标记整个粗纤维(肌凝蛋白)的长度,包括与肌动蛋白的重叠区域。

例子问题1:肌肉骨骼系统和肌肉组织

存在于肌节中的哪种蛋白质负责肌肉的被动弹性?

可能的答案:

肌凝蛋白

代理ydF4y2Ba

胶原蛋白

正确答案:

解释

肌肽是一种巨大的蛋白质,它横跨半个肌节的长度(从z -椎间盘到m线),并允许肌肉的被动弹性。它不直接参与收缩的过程;这个功能是由肌动蛋白和肌凝蛋白完成的。

胶原蛋白在提供抗拉强度和构建全身结缔组织方面起着重要作用,但在细胞外基质中的肌肉组织特性中起着次要作用。肌节中没有胶原蛋白。

例子问题1:观察

以下哪一项在肌节收缩时改变长度?

一、细丝粗

2薄丝

3H区

可能的答案:

I和II

I, II,和III

第三只

I和III

正确答案:

第三只

解释

回想一下,在肌节收缩时,肌凝蛋白丝附着在肌动蛋白丝上,并沿着肌动蛋白丝滑动。通过这种机制,纤维之间的重叠区域增加,肌节的总长度缩短。肌动蛋白和肌凝蛋白都不会改变长度;它们只是相对地移动。

H区是指肌节中心肌凝蛋白不与肌动蛋白重叠的区域。当肌节缩短时,重叠区域增加,H区减少。

例子问题1:肌肉骨骼系统和肌肉组织

关于肌节,下列哪项是正确的?

可能的答案:

A带包含肌动蛋白和肌凝蛋白丝

肌节使平滑肌细胞呈条纹状

肌节是骨骼肌细胞和平滑肌细胞的功能单位

肌动蛋白丝只存在于I带

正确答案:

A带包含肌动蛋白和肌凝蛋白丝

解释

回忆一下,肌节是肌肉的功能单位,促进肌肉收缩。肌球蛋白头与肌动蛋白丝结合,导致肌动蛋白丝重叠,缩短肌节,进而缩短肌肉。

在肌节内部有几个区域。其中一个这样的区域是I带,它由肌动蛋白丝组成的区域,它们没有被肌凝蛋白丝叠加。这意味着I带仅由肌动蛋白丝组成;然而,肌动蛋白丝并不专属于I带。它们也存在于其他区域,如A带。A带是肌节中含有肌凝蛋白(粗)丝的区域,无论是否重叠。这意味着肌凝蛋白只存在于A带,但由于重叠,该区域同时包含肌动蛋白和肌凝蛋白。

肌节是肌肉的功能单位,但只存在于骨骼肌和心肌细胞中;平滑肌细胞不含肌节。肌动蛋白和肌凝蛋白丝仍然引起平滑肌收缩,但没有排列成直线。这意味着平滑肌细胞不是线性收缩的,在收缩过程中基本上会缩小大小,这可能会导致器官和血管周围的收缩。

问题9:观察

研究人员通过显微镜观察肌节。他注意到单个肌凝蛋白丝长40微米,单个肌动蛋白丝长50微米。研究者能从这些信息中得出什么结论?

可能的答案:

A乐队是

A乐队是

I波段是

I波段是

正确答案:

A乐队是

解释

要回答这个问题,你需要了解肌节的结构区域。I带、A带和H带是肌节内由肌动蛋白(细)和肌凝蛋白(粗)丝组成的区域。I带是肌动蛋白丝不被肌凝蛋白丝叠加的区域。H区是肌凝蛋白丝不与肌动蛋白丝叠加的区域。要计算I带的长度,需要肌凝蛋白丝、肌动蛋白丝和H带的长度。因为我们没有H区的长度,所以我们不能解出I带的长度。本质上,如果不知道重叠的程度,我们就无法确定未重叠肌动蛋白的长度。

A带是肌节的区域,由肌凝蛋白丝的整个长度组成。题目说肌凝蛋白丝的长度是微米;因此,A带的长度为微米。

例子问题1:观察

关于肌节中肌动蛋白丝和肌凝蛋白的组织,下列哪项是正确的?

可能的答案:

肌动蛋白和肌凝蛋白的重叠程度影响整体收缩强度

所有这些答案

在收缩之前,肌动蛋白和肌凝蛋白之间没有重叠

肌凝蛋白丝比肌动蛋白丝更细

正确答案:

肌动蛋白和肌凝蛋白的重叠程度影响整体收缩强度

解释

唯一正确的选择是肌凝蛋白和肌动蛋白的重叠程度对收缩强度起作用。如果几乎没有重叠,则收缩强度较低;然而,如果有太多重叠,那么收缩强度也很低。这一趋势可以用力-张力曲线来表示,这表明当肌节开始处于平衡状态时产生最大的力。

在正常的肌节中,在收缩前总有一小块肌凝蛋白和肌动蛋白重叠的区域。肌球蛋白比肌动蛋白粗,被认为是“粗丝”。

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