細胞内と細胞外の電差について教えてください

質問

生化学の問題なのですが、筋肉に電圧計をつけて、細胞内と細胞外のイオンの電差を調べた結果、－70μｖの差が生じると研究書に書いてありましたが、なぜ差が生じるのかわかりません。なにか特殊なメカニズムがあるのでしょうか？解る方、説明をお願いしたいですm(_ _)m

回答No.2

p53protein · ベストアンサー

このような細胞内と細胞外の電差を膜電位といいます．
SCNKさんのいうように細胞外にナトリウムイオン（Na+），細胞内にカリウムイオン（K+）がありその電位差によるものです．

もう少し詳しくいいますと・・・
Na+ - K+ ポンプ（ナトリウムイオンーカリウムイオンポンプ）というものが細胞の表面にあります．
これは，Na+を細胞外に出してK+を細胞内に取り込むタンパク質です．このポンプが可動するのにはエネルギー（ATP）が必要です．一つのATPを消費（分解）するのにNa+ ３分子を細胞外に放出し，K+ 2分子を細胞内に取り込みます．
このポンプが可動すればするほど細胞の外にはNa+，細胞内にはK+が貯まっていき，細胞外の陽イオン（Na+）＞細胞内の陽イオン（K+）となっていきます．こうして細胞外の陽イオン（Na+）が多くなるため膜電位が生じます．

また，多くなり過ぎるとそれぞれNa+チャンネル，K+チャンネルというものがありNa+は細胞内へ，K+は細胞外へ流れていきます．これはエネルギーは必要ではなく，濃度勾配に沿って流れていくものです．

このようにして細胞内と細胞外のイオン濃度は通常一定に保たれています．

ちなみに陰イオン（Cl-）の濃度は細胞内外同じです．

お礼

お礼の言葉が単調で申し訳ないのですが、質問に答えて頂き、ありがとうございました！

回答No.1

SCNK

細胞の外にはナトリウムイオンがあり、内部にはカリウムイオンがあります。これによって電位が生じます。細胞膜は半透膜なので浸透圧が働いて、圧力が均等になろうとしますが、それに電気的な力が働いて平衡になっています。細胞膜にはイオンチャネルがあって必要に応じてイオンの出入りを制御しています。チャネルが開放されると電圧の差が小さくなる、つまり脱電位が生じます。
またイオンを常に分けるように働くイオンポンプという働きがあります。
たしかこうだったと思います。うろ覚えですみません。

お礼

大変わかりやすい説明をありがとうございました！