핵심 해설
이 문제는 근육의 미세구조, 특히
근절(Sarcomere)을 구성하는 띠(band)들의 특징을 묻고 있어요.
핵심! 근섬유의 가로무늬는 액틴(actin)과 마이오신(myosin) 필라멘트의 규칙적인 배열 때문에 나타나며, 문제에서 제시된 '굵은 섬유', '어둡게 보임', '수축 시 길이 변화 없음'은 모두 A띠의 특징입니다.
1. 핵심 개념 분석 (Key Concept)
문제의 키워드는
근절(Sarcomere)의 구조를 이해하는 거예요. 근절은 Z선과 Z선 사이를 말하며, 근수축의 기본 단위입니다. 근절 내에는 굵은 필라멘트인
마이오신(Myosin)과 가는 필라멘트인
액틴(Actin)이 배열되어 있어요. 이 배열 방식에 따라 밝고 어두운 띠가 구분되는데, 편광 현미경으로 관찰했을 때 복굴절성이 높아 어둡게 보이는 부분을 A띠(Anisotropic band), 밝게 보이는 부분을 I띠(Isotropic band)라고 합니다.
2. 정답 근거 (Answer Rationale)
정답은 2번
A띠(A band)입니다.
- 굵은 근육미세섬유(마이오신) 존재: A띠는 주로 마이오신 필라멘트로 구성된 어두운 영역이에요. 액틴 필라멘트와 겹치는 부분도 포함하고 있습니다.
- 어둡게 보이는 부분: 마이오신 필라멘트가 밀집되어 있어 복굴절성이 높기 때문에 어둡게(비등방성, Anisotropic) 관찰됩니다.
- 핵심! 근수축 시 길이 변화가 없음: 활주설(Sliding Filament Theory)에 따르면, 근육이 수축할 때 액틴 필라멘트가 마이오신 필라멘트 사이로 미끄러져 들어가면서 근절 전체의 길이는 짧아집니다. 하지만 마이오신 필라멘트 자체의 길이는 변하지 않으므로, 마이오신으로 구성된 A띠의 길이는 일정하게 유지됩니다.
3. 오답 분석 (Distractor Analysis)
- 1번 I띠(I band): 혼동 주의! I띠는 액틴 필라멘트만 존재하는 밝은 부분(등방성, Isotropic)이에요. 근수축 시 액틴 필라멘트가 마이오신 쪽으로 끌려가면서 I띠의 길이는 짧아집니다.
- 3번 H띠(H band): 혼동 주의! H띠는 A띠의 중앙 부분으로, 액틴과 겹치지 않고 마이오신 필라멘트만 존재하는 영역이에요. I띠보다는 어둡지만 A띠의 가장자리보다 밝게 보입니다. 근수축 시 액틴이 중앙으로 미끄러져 들어와 H띠는 좁아지거나 사라집니다.
- 4번 Z선(Z line): 근절과 근절을 구분하는 경계선입니다. 액틴 필라멘트가 부착하는 지점이며, 근수축 시 Z선 사이의 거리는 가까워집니다.
- 5번 M선(M line): 근절의 정중앙에 위치한 선으로, 마이오신 필라멘트를 지지하는 단백질 구조물입니다. 수축 시 중심축 역할을 합니다.
4. 연관 개념 정리 (Related Concepts)
근수축의 활주설을 이해하는 것이 중요해요. 수축 시 Z선 간격(근절 길이)과 I띠, H띠의 길이는 감소하지만, A띠 길이는 변하지 않습니다. 이 원리는 근육 생리학의 기본이므로 꼭 기억해 두세요.
한눈에 비교!
| 구분 | 구성 필라멘트 | 현미경 소견 | 근수축 시 길이 변화 |
| A띠 | 마이오신(+액틴 겹침) | 어둡다 (비등방성) | 변화 없음 |
| I띠 | 액틴 | 밝다 (등방성) | 짧아짐 |
| H띠 | 마이오신 | 중간 밝기 | 짧아짐 (소실 가능) |
암기 팁
A띠의 'A'를
'Always (항상) 같은 길이'로 연상해 보세요. 근육이 수축하거나 이완해도 A띠 길이는 항상 같다는 뜻이에요!
국시 빈출 포인트
근절의 구조와 근수축(활주설) 파트는 국가고시에 거의 매년 출제되는 단골 주제예요. 각 띠의 길이 변화뿐만 아니라, 근수축의 종류(등척성, 등장성)에 따른 근절 길이 변화와 연계하여 묻는 문제도 자주 나오니 종합적으로 이해하는 것이 중요합니다.
기출 변형 주의!
단순히 '길이가 변하지 않는 구조'를 묻는 것을 넘어, "등척성 수축 시 H띠의 길이는 어떻게 되는가?" 또는 "액틴 필라멘트만으로 구성된 띠는 무엇인가?"처럼 각 띠의 특징을 뒤바꿔서 묻는 함정이 자주 나와요. 각 구조의 구성 성분과 길이 변화를 표로 정리해서 정확히 암기하세요.