ニューロンの静止電位について

質問

こんにちは。
私は大学の教職課程で中・高 理科の教員免許をとるために勉強しています。

今度、模擬授業で学生の前で『ニューロン』についての授業をやります。
そこで、ニューロンの情報の伝達について教えるときに、
『静止電位はなぜ内側が－で外側が＋なのか』
ということを教えたいのですが、うまく自分の中で整理がつかなくて混乱しています・・・

どなたか助けてください＞＜

ちなみに、高校生向けの生物の模擬授業です。

回答No.2

photobac · ベストアンサー

私の理解している範囲でお答えします。

ナトリウムポンプの働きで，細胞内にはKが多く，細胞外にはNaが多い状態が作られます。

この状態では細胞内外の電位に大きな違いは生じません。

細胞膜にはKを微量に通すチャネルがあり，そこを通過して，Kは細胞外へ流出します。

流出すればするほど，Kの化学的な勾配は解消されますが，同時にK(＋)が細胞外へ出て行くので，電気的な勾配が生じます。

この相反する力がつりあったところでKの流出は（見かけ上）止まります。

この時の細胞内外の電位の違いが静止電位となります。

いうならば静止電位はKの平衡電位とほぼ同じとなります。

お礼

ありがとうございました。

無事に模擬授業を行うことができました。

回答No.1

A-Tanaka

ええっと。

ニューロンの伝達機構については分かりますか？
イオンチャンネルについては分かりますか？

さて、この２点から説明したいと思います。ニューロンは、シナプスと呼ばれるところから、電気信号で別のシナプスに向けて信号を送ります。そのため、シナプスから延びる信号伝達機構では、電位差を生じることで電気信号を伝達しています。

イオンチャンネルは、細胞の膜を通して、カリウムイオン（電荷+1）とナトリウムイオン（電荷+2）を交換しています。ニューロン内における信号伝達では、このイオンチャンネルを用いることで、信号伝達を行っています。具体的には、シナプスに神経伝達物質が受容されることで、電気信号を生じます。そのとき、プラスの電位にオーバーシュートを起こします。そのメカニズムは、ニューロンの伝達系で内部にあるカリウムイオンを排出して、ナトリウムイオンを取り込むことで行われます。

そのため、電位差が生じます。なぜならば、+1-2＝-1というわけです。

詳しくは、
* Principles of Nural Science 4th ed.,pp.150-170, McGrawHill
* Theoretical Neuro Science, pp.175-pp.194, MIT Press

辺りを、参考にしてみてください（たぶん、ここまでやれば生徒さんからクレームが出ないと思うので・・）。

お礼

ていねいにありがとうございました。

ただ、ナトリウムイオンの電荷は＋１だと思うのですが・・・

無事に模擬授業を行うことができました。