46PM5｜第46回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

正答

3

この問題のポイント

この問題では、神経細胞の活動電位におけるイオンの移動が問われています。

脱分極ではナトリウムイオンが細胞内へ流入し、再分極ではカリウムイオンが細胞外へ流出します。

解説

神経細胞の活動電位は、膜電位が閾値を超えることで発生します。

流れは次のように整理できます。

1. 静止膜電位では細胞内が相対的に負
2. 閾値以上の刺激で電位依存性Naチャネルが開く
3. Na＋が細胞内へ流入し、脱分極が起こる
4. 続いてK＋が細胞外へ流出し、再分極が起こる
5. 活動電位直後には不応期があり、すぐには次の活動電位が起こりにくい

活動電位は、刺激の強さが閾値を超えれば一定の大きさで発生します。これを全か無かの法則といいます。

ひっかけポイント
脱分極は Na＋の「流入」、再分極は K＋の「流出」です。イオンの種類だけでなく、移動方向もセットで覚えます。

選択肢の確認

1．活動電位は「全か無かの法則」に従う。
記述としては正しい。
活動電位は閾値に達すると一定の大きさで発生します。閾値未満では発生せず、閾値以上では基本的に同じ大きさになります。

2．閾値以上の刺激が加わると活動電位が発生する。
記述としては正しい。
膜電位が閾値に達すると電位依存性Naチャネルが開き、活動電位が発生します。

3．ナトリウムイオンが細胞外へ流出して脱分極が発生する。
正答。記述としては誤り。
脱分極は、ナトリウムイオンが細胞外へ流出するのではなく、細胞内へ流入することで起こります。細胞内が急速に正の方向へ変化します。

4．活動電位発生の直後に不応期が存在する。
記述としては正しい。
活動電位直後にはNaチャネルが一時的に不活性化し、不応期が生じます。これにより活動電位の一方向性伝導にも関係します。

5．カリウムイオンが細胞外へ流出して再分極が発生する。
記述としては正しい。
再分極ではK＋チャネルが開き、カリウムイオンが細胞外へ流出します。その結果、膜電位は再び負の方向へ戻ります。

覚えるポイント

• 活動電位は全か無かの法則に従います。
• 脱分極は Na＋の細胞内流入で起こります。
• 再分極は K＋の細胞外流出で起こります。
• 活動電位直後には不応期があります。