骨格筋の構造で筋収縮時に長さが一定なのはどれか。2つ選べ。

解説

骨格筋の収縮は、アクチンフィラメントがミオシンフィラメント上を滑り込むことで起こります（滑り説）。この際、ミオシンフィラメントの長さ自体は変化しないため、ミオシンフィラメントが存在するA帯の長さは一定に保たれます。また、アクチンフィラメントを固定し、筋節の境界を形成するZ帯（Z線）も、筋収縮の過程でその構造自体の長さは変化しません。一方、I帯（アクチンのみの領域）とH帯（A帯中央のミオシンのみの領域）は、アクチンフィラメントの滑り込みによって短縮し、筋節全体も短縮します。

選択肢ごとの解説

• 1. 正解。A帯は、ミオシンフィラメントが存在する領域であり、筋収縮時にはミオシンフィラメントの長さ自体は変化せず、アクチンフィラメントがミオシンフィラメントの間を滑り込むため、A帯の長さも一定に保たれます。
• 2. H帯は、A帯の中央にあるアクチンフィラメントが重ならない部分です。筋収縮が進むと、アクチンフィラメントがより深く滑り込むため、H帯の幅は短縮し、最大収縮時には消失することもあります。正しくは：筋収縮時には短縮します。選びやすい理由：A帯の中央にあるため、A帯と同様に一定であると誤解するかもしれません。混同注意：A帯の長さとH帯の長さを混同しやすいです。A帯はミオシンフィラメント全体を指し、H帯はその中央のオーバーラップしていない部分を指します。
• 3. I帯は、アクチンフィラメントのみが存在する領域であり、筋収縮時にはアクチンフィラメントがA帯の中央に向かって滑り込むため、I帯の幅は短縮します。正しくは：筋収縮時には短縮します。選びやすい理由：アクチンフィラメントの存在領域であるため、活動的であるものの、その長さは変化しないと誤解するかもしれません。混同注意：A帯とI帯は対照的に長さが変化する部分です。I帯はZ線からA帯の端までのアクチンのみの領域を指します。
• 4. 正解。Z帯（Z線とも呼ばれる）は、アクチンフィラメントが結合する構造であり、筋節の両端を区切っています。筋収縮の際もZ帯自体の物理的な長さは変化せず、筋節全体が短縮する中でZ帯は移動しますが、その構造的な長さは一定です。
• 5. 筋節（サルコメア）は、2つのZ帯の間に挟まれた骨格筋の最小収縮単位です。筋収縮時には、アクチンフィラメントとミオシンフィラメントが互いに滑り込むことで、筋節全体の長さは短縮します。正しくは：筋収縮時には短縮します。選びやすい理由：筋収縮の基本単位であるため、その構成要素の一部が一定であることと混同しやすいです。混同注意：筋節は全体として短縮しますが、その内部の構成要素（A帯やZ帯）の長さは一定であるという違いを混同しやすいです。

国試ポイント

筋収縮のメカニズムにおける各構造（A帯、I帯、H帯、Z帯、筋節）の長さの変化を正確に理解しているかを問う問題です。特に、長さが『一定』であるものと『変化する』ものを区別できる知識が求められます。

混同注意

筋収縮時に短縮する構造（I帯、H帯、筋節）と、長さが一定に保たれる構造（A帯、Z帯）の区別。特にA帯とH帯、筋節とZ帯の違いを混同しやすい。

次に同じ論点が出たら

筋収縮に関わる各フィラメントやタンパク質の機能、CaイオンやATPがどのように関与するか、またそれぞれの構造がどの時期にどう変化するか（例：弛緩時、軽度収縮時、最大収縮時）といったより詳細な知識を問う問題が出題される可能性があります。

関連知識

筋収縮の滑り説（sliding filament theory）、アクチンフィラメント、ミオシンフィラメント、トロポニン、トロポミオシン、Caイオンの役割、ATPの役割。