- ベストアンサー
ウアバインによる膜電位の変化
photobacの回答
- photobac
- ベストアンサー率64% (9/14)
静止電位の発生メカニズムはわかっていますか？ ナトリウムポンプは静止電位の発生に大きくは寄与していません。 Ｋ漏洩チャネルによって,細胞内からＫが流出することで,細胞内が負になります。 ナトリウムポンプが止まれば,イオンは全く細胞膜を透過できないわけではないので,細胞内外が同じ濃度になるまで,移動をつづけ(Ｋの方が速いと思われますが）脱分極すると思います。
関連するQ&A
- 不応期に電位が生じる理由
神経細胞が興奮する経緯を考えたとき、以下のような過程を経て不応期に至ると思っているのですが、そうすると不応期で静止電位が生じる理由が分からなくなりました。私の考え方の中で、抜けている部分、間違っている部分をご指定いただけると幸いです。 まず、静止期に静止電位が生じる理由は、ナトリウムポンプによって輸送されるＮａイオンとＫイオンの数に差が生じるため。（ポンプが一回作動するごとに、Ｎａイオンが３個排出され、Ｋイオンが２個吸収される） 次に活動電位が生じる理由は、Ｎａチャネルだけが開き、拡散によってＮａイオンのみが細胞内に流入するため。このとき、Ｋイオン濃度は依然として細胞内の方が高いため、細胞の内外で電位差が逆転する。 最後に、Ｋチャネルが開き、拡散によってＫイオンが細胞外へ移動する… つまり、最後の時点でＮａイオンとＫイオンは細胞の内外で濃度差が生じていない、つまり電位がゼロではないか、と考えていました。そしてその状態から静止電位まで回復するためにＮａポンプが頑張るまでの間が不応期だと考えていました。 しかし、不応期はＮａチャネルやＫチャネルが反応しないだけで、電位は静止期と同様になっています。 不応期に電位が生じる理由って何でしょう？
- ベストアンサー
- 生物学
- 細胞の静止膜電位について
生理学を勉強し始めているのですが、始めの段階でかなりつまづいてしまっています。。。 どなたか助けてください。 膜電位についてです。 静止状態の（定常状態の）膜電位は、ポンプやチャネル、漏洩チャネルの働きにより、マイナスに帯電していることは分かりました。 この静止膜電位の度数を表す－７０ｍＶという値なのですが、これは膜内がマイナスに帯電しているから、“マイナス”７０ｍＶという解釈でいいのでしょうか。 だとすると、平衡電位のK+は約-90mV、Na+は約+45mVとは、どういうふうに解釈すればよいのでしょうか。 K+は膜内では濃度が高いのに“マイナス”90mV、Na+は膜内での濃度が低いのに“プラス”45mVというのが、なんだか理解できません。 計算式を見てみても、Ｌｏｇなどが出てきて、さっぱり分かりませんでした…。 この平衡電位というものをどのように解釈すれば良いのか教えていただけませんでしょうか。 また、もう一つ質問があるのですが、 Cl-は膜外での濃度がすごく高いですよね。 Na+とK+のみを考えたときに、膜内がマイナスになることはわかったのですが、Cl-も入れて考えると、Cl-が膜外にあるのになぜ膜外はプラスの状態でいるのかがわかりません。 膜内にも、マイナスの電位をもった他のイオンがあるからなのでしょうか。 すごく分かりづらい文章で申し訳ないです。 どちらか一つの質問でもいいので、回答いただけると嬉しいです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 生物学
- イオンの平衡電位のついて困ってます。
イオンの平衡電位は、濃度勾配による力と電位勾配による力がつりあうことで成立すると聞きました。 Naイオンについてなのですが、Naイオンは細胞外に多く、細胞内では少ないです。だから、濃度勾配によって細胞内に流入してこようとします。また、Naイオンはプラスの電荷を持っています。細胞内の電荷はマイナス、細胞外の電荷はプラスであるので、電位勾配でNaイオンは細胞内に流入してこようとします。つまり、濃度勾配による力の向きと電位勾配による力の向きが同じです。だから、それぞれの力がつりあって、イオンチャネルが開いていてもイオンの出入りが起こらない状況はありえません。しかし、Naイオンの平衡電位は存在します。 Naイオンの平衡電位が発生するメカニズムについて教えてください。
- ベストアンサー
- 生物学
- 伝導が起きる仕組み
伝導が起きる仕組みを自分なりに調べています。 ネットの情報を自分なりにまとめたので間違ってるところのご指摘とわからないところの回答をいただけたらなと思います。 まず静止電位が起きる仕組みですが、ナトリウムポンプにより細胞外にはNa+が、内にはK+が多くなっているがこれだけなら膜電位は相殺されている。しかし、カリウムチャネルによりK+は出て行くので膜電位は負となる。 次に閾値以上の刺激があるとナトリウムチャネルが開き、ナトリウムが流入する。これにより生じた電位変化に刺激され加速的にナトリウムチャネルが開き、一気にNa+が流入し、活動電位が生じる。 次に、開閉の動作がのろい電位カリウムチャネルによってK+が出て行く。同時に、Na+の流入によって正になった細胞内で、K+がマイナスイオンによる引き付けから開放され、細胞全体のK+がカリウムチャネルから出て行く。これにより、一気に膜電位は普段より下がる。 そして隣接部が興奮するらしいのですが、ここら辺はググっても予測すら付きませんでした。 回答よろしくお願いします。
- 締切済み
- 化学
- 細胞膜の、内向き・外向き電流って？
陽イオンが細胞外へ出る＝内向き電流 陰イオンが細胞外へ出る＝外向き電流 となんとなく思っておりましたが、違うのかなと思いました。 色々なものを読んでいると・・・、 ＞Na/K交換系では、3つのNaが出て2つのKが入る→外向き電流→静止膜電位の過分極、活動電位持続時間短縮 ⇒つまり、私の理解とは逆？？ ＞外向き電流（Cl-の細胞内への流入）を抑制する ⇒細胞内へ流入するんだったら内向き電流じゃないの!? ＞Na-Ca交換系では、3つのNaと1つのCaを両方向性に交換→Caをくみ出すときは内向き電流として、Naをくみ出す（Caを取り込む)ときは外向き電流として働く ⇒イオンの＋－は関係ない？？ ・・・と、よくわからなくなりました。 正しい理解を与えてください。 また、「内向き電流」と「内向き整流」は同義ですか？ 「整流」の定義もよく判りません。 最近勉強を始めたばかりの初心者でお恥ずかしいばかりですが、宜しくお願いいたします。
- 締切済み
- 生物学
- 静止膜電位についての疑問
静止膜電位を説明する際よく、 濃度が同じKClとNaCl溶液が、K+のみを通す膜で 仕切られている場合について 考えられています。 これによってKClが入っていた側がマイナスの電位となるのは 了解したのですが、 実際の細胞の場合、 この実験系と違い、 細胞内のClが細胞外のClに比べて 著しく少ないです。 となると細胞内はなぜマイナスの電位を生じるのでしょうか？ 実験系で相対的にKCl側がマイナスになっていたのは、 Cl-のおかげに他ならないと思ったのですが。
- 締切済み
- 生物学
- 興奮がなぜ伝導する？？
軸索では、Na+K+ポンプ、K+チャンネル、Na+チャンネルの3つがセットになって、 興奮の伝導が行われるのですよね？ 刺激によって生じた細胞膜の歪によって、Na+が取り込まれ、若干電位が上がる。 これにより、Na+チャンネルが働き、細胞内にさらにNa+が取り込まれ、活動電位が生じる。 この活動電位に引き寄せられて、負電位が移動してくる（Na+が拡散すると考えたほうが 個人的には納得なのですが）。で、ここまででワンセット。 で、Na+が一時的に大量に軸索内に入ってきたので、今度は2セット目のNa+K+ポンプが働いて、 Na+を外に放り出していく。 私の頭の中では、ここで話が止まってしまいます。 電圧依存型ナトリウムチャンネルが働くときには、もともと刺激の需要による細胞膜の 歪みがあったからで、2セットに入った時に、Na+が排出された後、再び取り込まれるための きっかけがわかりません。 私の理解がどこかでおかしいのだと思いますが、どう考えればよろしいでしょうか。
- ベストアンサー
- 生物学
- 静止膜電位の変化量の求め方
下記の問について、参考書の解が理解できません。 とくに対数の計算式に理解が乏しいのかもしれませんが、どなたか、解説いただけませんでしょうか。 Ｎｅｒｎｓｔの式を用います。 Ｖｘ＝ＲＴ／ｚＦｌｎ[Ｘ]o／[Ｘ]in 静止膜電位なので、Ｘはカリウムイオンであり、ここではＲＴ／ｚＦｌｎ＝２．５８およびｌｎ１０＝２．３です。 Ｑ カリウムイオンの細胞内濃度が１４０mmol/l、細胞外濃度が４．０mmol/lだったとする。ここで砂防外液に急速にこのイオンを負荷して細胞外濃度を８．０mmol/lに上昇させた。静止膜電位はこのイオンの平衡電位に等しいと仮定して、静止膜電位は何ｍＶ変動するか。有効数字２桁で求め、『３０ｍＶ上昇』と言った要領で『上昇』または『低下』で答えよ。 必要ならば、log2=0.30 log3=0.48 log5=0.70 log7=0.85を使用してよい。 まずはＶｘ値から求めるのでしょうか。。。
- ベストアンサー
- 生物学
- インスリンの分泌機構
インスリンの分泌機構について質問があります。 体内にグルコースが取り込まれると、膵臓Ｂ細胞にあるＧＬＵＴ２を介してグルコースが膵臓Ｂ細胞にとりこまれ、グルコキナーゼによりグルコース６リン酸となり、解糖系、ＴＣＡ回路で消費され、ここで生じたＡＴＰがＡＴＰ感受性Ｋチャネルを閉鎖することによって、脱分極を生じ、Ｃａチャネルが開き細胞内にＣａが流入し、細胞内のＣａ濃度が増加することによって、インスリンが分泌されるとあります。 質問はＡＴＰ感受性Ｋチャネルが閉鎖されるとなぜ脱分極を生じるのでしょうか？神経細胞と同様に静止膜電位などを考えるのでしょか？ 教えてください。お願いします。
- ベストアンサー
- 生物学
補足
回答ありがとうございます。 すみません、もう一度質問させてください。 静止膜電位の主役はご指摘のように漏洩Kチャネルと内向き整流性Kチャネルだと思います。しかしこの働きが行われる、前提としてNaポンプによってKイオンは細胞内、Naイオンは細胞外に多く存在することがあると思います。 しかし今回の場合Naポンプが阻害されているので、はじめの条件（Kイオンは細胞内、Naイオンは細胞外に多く存在する）が変わったように思うのですがどうでしょうか？ それにより漏洩Kのチャネルの動きも変わってこないでしょうか？ よろしければもう少し教えてください。 お願いします。