핵심 해설
이 문제는 근육 수축의 기본 단위인
근육원섬유마디(Sarcomere)의 미세 구조를 묻고 있어요.
핵심! 근육원섬유마디는 한
Z선(Z-line)에서 다음 Z선까지의 구간을 의미하며, 근육 수축 시 이 구간이 짧아져요. 각 구역(대, 밴드)의 단백질 구성을 정확히 이해하는 것이 중요합니다.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
근육원섬유마디는 골격근의 수축 기능을 담당하는 최소 단위예요. 현미경으로 관찰되는 가로무늬는
액틴(Actin)과
마이오신(Myosin) 필라멘트의 규칙적인 배열 때문에 나타납니다. 각 밴드와 선의 해부학적 위치 및 구성을 정리하면 다음과 같습니다.
| 구조물 | 위치 및 특징 | 구성 단백질 |
|---|
| A대(A-band) | 어두운 띠, 마이오신 필라멘트 전체 길이 | 마이오신 + 액틴 |
| I대(I-band) | 밝은 띠, Z선을 포함하는 구간 | 액틴만 존재 |
| H대(H-zone) | A대의 중앙 부분 (약간 밝은 부분) | 마이오신만 존재 |
| Z선(Z-line) | I대의 중앙, 근육원섬유마디의 경계 | 액틴이 부착되는 지지 구조 |
| Z-Z 사이 | 근육원섬유마디(Sarcomere) | 수축의 기본 단위 |
정답 근거 (Answer Rationale)
③번 보기가 옳습니다.
핵심! 근육 수축이 일어날 때 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 사이로 미끄러져 들어가면서 Z선 사이의 거리(
근육원섬유마디 길이)가 짧아집니다. 한 근육원섬유마디는 Z선에서 시작하여 다음 Z선에서 끝나므로, Z–Z 사이가 곧 근육원섬유마디입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis)
①번:
혼동 주의! H대(H-zone)는 A대의 중앙 부분으로, I대(I-band)의 중앙에 위치한 것은 Z선(Z-line)입니다.
②번:
혼동 주의! Z선(Z-line)은 I대(I-band)의 중앙을 가로지르는 선입니다. A대(A-band)의 중앙에 위치한 것은 M선(M-line)입니다.
④번: A대(A-band)는 마이오신 필라멘트로 인해 빛을 통과시키지 못해
어둡게(이방성, Anisotropic) 보입니다. 밝게 보이는 띠는 I대입니다.
⑤번: I대(I-band)는 액틴 필라멘트만 존재하여 빛이 잘 통과하므로
밝게(등방성, Isotropic) 보입니다. 액틴과 마이오신이 겹쳐서 존재하는 곳은 A대입니다.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
근육 수축의 활주설(Sliding Filament Theory)에 따르면, 근육이 수축할 때 A대의 길이는 변하지 않고, I대와 H대의 길이가 짧아지면서 Z선이 서로 가까워집니다. 이러한 미세 구조의 변화가 근육의 장력 발생으로 이어져요.
개념 정리
근육원섬유마디의 구조를 영문 약어로 암기할 때, 'A'는 어둡다(Anisotropic), 'I'는 밝다(Isotropic)라는 광학적 특성에서 유래했어요.
핵심! 마이오신만 있는 곳은 H대, 액틴만 있는 곳은 I대입니다.
한눈에 비교!
| 구분 | 밝기 | 단백질 구성 | 수축 시 길이 변화 |
|---|
| A대 | 어두움 | 액틴 + 마이오신 | 변화 없음 |
| I대 | 밝음 | 액틴 | 짧아짐 |
| H대 | 중간(약간 밝음) | 마이오신 | 짧아짐 (심한 수축 시 소실) |
암기 팁
"
Hzone에는
Heavy chain(마이오신)만 있다", "
Iband는
I자 모양으로 얇은(액틴) 필라멘트만 있다"라고 연상해 보세요. 또한, "
Z선은 근육원섬유마디의 최
Z종(종착점) 경계선이다"라고 외우면 혼동을 줄일 수 있습니다.
국시 빈출 포인트
물리치료사 국가고시에서는 근육 생리학 파트에서 근육원섬유마디의 구조를 묻는 문제가 매년 출제되고 있어요. 단순 암기보다는 현미경 사진을 보며 각 구조물을 찾는 연습을 하고, 활주설에 따른 길이 변화까지 연결 지어 공부하는 것이 중요합니다. 티틴(Titin), 트로포닌(Troponin), 트로포마이오신(Tropomyosin) 같은 부속 단백질의 기능도 함께 정리해 두세요.
기출 변형 주의!
단순 구조 묻기에서 벗어나, "근육 수축 시 I대의 길이 변화는?", "칼슘 이온이 결합하는 트로포닌은 어디에 위치하는가?"와 같이 수축 기전과 연결된 문제가 자주 출제되니 주의하세요.