가는 섬유로 구성되어 밝게 보이며, 수축 시 짧아지는 근육의 부분은?

1 I대 ✓ 정답
2 Z선
3 A대
4 H대
5 근절

해설

골격근 수축 시 나타나는 근절(sarcomere)의 구조적 변화

•A대

-구성 섬유: 굵은 섬유 + 가는 섬유

-수축에 따른 변동: 길이 변화 없음

•I대

-구성 섬유: 가는 섬유

-수축에 따른 변동: 짧아짐

•H대

-구성 섬유: 굵은 섬유

-수축에 따른 변동: 짧아짐

•Z선

-구성 섬유: 가는 섬유

-수축에 따른 변동: 서로 가까워짐

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골격근의 현미경 구조에서 밝게 보이는 띠는 주로 가는 섬유(액틴, actin)만 존재하는 부위입니다. 근절(sarcomere)을 기준으로 보면 I대(I band)는 Z선에서 시작해 A대 가장자리까지 이어지며, 이 구간에는 가는 섬유만 배열되어 있어 전자현미경 사진에서 상대적으로 밝게 관찰됩니다. 반면 A대(A band)는 굵은 섬유(마이오신, myosin)와 가는 섬유가 겹쳐 있어 어둡게 보입니다.

수축이 일어날 때 근절 내에서는 가는 섬유가 굵은 섬유 사이로 미끄러져 들어가면서 I대와 H대의 길이가 짧아지고, A대의 길이는 변하지 않습니다. 이는 근육 수축을 설명하는 활주설(sliding filament theory)의 핵심입니다. 문제에서 ‘수축 시 짧아지는 부분’과 ‘가는 섬유로만 구성되어 밝게 보이는 부분’을 동시에 묻고 있으므로, 두 조건을 모두 만족하는 구조는 I대입니다.

혼동 주의! H대도 수축 시 짧아지지만, H대는 A대 중앙에서 굵은 섬유만 존재하는 부위이므로 ‘가는 섬유로 구성되어 밝게 보인다’는 조건과 맞지 않습니다. Z선은 가는 섬유가 부착되는 경계 구조로 수축 시 서로 가까워질 뿐 스스로 짧아지지 않으며, 근절은 수축 시 전체 길이가 짧아지지만 가는 섬유만으로 이루어진 밝은 띠는 아닙니다.

1956년 Spiro의 초기 초미세구조 연구에서도 근절의 가는 섬유는 Z막에서 H대까지 이어지며, 근육이 짧아질 때 A대 내에서 가는 섬유와 굵은 섬유의 상호작용이 일어난다고 보고되었습니다. 최근 연구들도 수축 조절이 근절 내 가는 섬유와 굵은 섬유의 구역별 활성화를 통해 이루어진다는 점을 보여주는데, 이는 I대와 A대의 구조적 구분이 단순한 현미경 소견을 넘어 수축 기전과 직접 연결된다는 것을 시사합니다.

따라서 정답은 1번 I대입니다.

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