BI-NEURON-04｜生物 対策問題
化学シナプスの前細胞へ刺激を与えると、通常は前細胞の活動電位に続いて後細胞に応答が生じた。前細胞終末のCa²⁺チャネルを阻害すると前細胞の活動電位は正常だったが、後細胞の応答は消失した。最も適切な説明はどれか。
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正解: 1
解き方
問題文の数値・実験操作・比較対象を整理し、Ca²⁺チャネル阻害後も前細胞の活動電位は正常なのに後細胞応答だけが消えたことから、軸索伝導とシナプス伝達を切り分けるという手順で判定する。
正解の根拠
「前細胞終末へのCa²⁺流入が神経伝達物質の放出に必要である」
前細胞終末へ流入するCa²⁺はシナプス小胞の膜融合・開口放出を引き起こす必要な信号なので、阻害すると伝達物質放出と後細胞応答が失われる。
誤答の理由
- 「Ca²⁺流入は軸索の活動電位の伝導に必要で、伝達物質放出には関与しない」：前細胞の活動電位は正常に終末へ到達しているため、Ca²⁺流入が軸索の活動電位伝導に必須で放出には無関係、という説明は結果と逆である。
- 「Ca²⁺自体がシナプス間隙へ放出され、後細胞の受容体へ伝達物質として結合する」：通常は小胞内の神経伝達物質が開口放出されて後細胞受容体へ結合する。Ca²⁺自体を伝達物質として放出するわけではない。
- 「阻害によって小胞放出は増えたが、後細胞が不応期になったため応答が消えた」：Ca²⁺チャネル阻害は小胞融合を減らす方向に働く。小胞放出が増えたなら、前細胞刺激後の後細胞応答が消えた結果を説明できない。
覚えるポイント
必ず覚える：Ca²⁺チャネル阻害後も前細胞の活動電位は正常なのに後細胞応答だけが消えたことから、軸索伝導とシナプス伝達を切り分ける。用語だけでなく因果関係まで説明できるようにする。
共通テストでの解き方
共通テストの注意：化学シナプスは『活動電位到着→Ca²⁺流入→小胞融合→伝達物質放出→後細胞受容体』の順で追う。正常に残る段階の上流は原因候補から外す。