問題
ナトリウムポンプで正しいのはどれか。
- 拡散による輸送
- 圧勾配による輸送
- 濃度勾配による輸送
- 能動的輸送
解答: 4（能動的輸送）
解説
- 誤り。拡散は溶質が濃度の高い方から低い方へ自発的に移動する受動輸送であり、エネルギーを必要としない。ナトリウムポンプの機序とは異なる。
- 誤り。圧勾配による輸送は濾過であり、腎臓の糸球体で血圧を駆動力として行われる。ナトリウムポンプの機序ではない。
- 誤り。濃度勾配に従った輸送は受動輸送（拡散）である。ナトリウムポンプは濃度勾配に「逆らって」物質を運ぶため、これには該当しない。
- 正しい。細胞膜にはナトリウムポンプがあり、常時エネルギーを使って細胞内のNa⁺を細胞外にくみ出している。これは能動輸送である。ナトリウムポンプ（Na⁺-K⁺ ATPase）はATPのエネルギーを利用して、濃度勾配に逆らってNa⁺を細胞外へ、K⁺を細胞内へ輸送する。この働きにより細胞内外のイオン濃度差（内にK⁺、外にNa⁺が多い状態）が維持され、静止膜電位や神経・筋の興奮性の基盤が形成される。
ポイント
- ナトリウムポンプはATPを消費して濃度勾配に逆らってイオンを輸送する能動輸送の代表例である。
- 覚え方のコツ: 「ポンプ＝能動輸送」と覚える。ポンプという言葉自体がエネルギーを使って汲み出すイメージであり、受動輸送（拡散・浸透）とは対照的である。
- 関連知識: 能動輸送に対し、拡散や浸透は受動輸送と分類される。ナトリウムポンプによるイオン分布の維持は、神経の活動電位発生や筋収縮の前提条件である。
- よくある間違い: 「濃度勾配による輸送」を選びがちだが、これは受動輸送（拡散）の説明である。ナトリウムポンプは濃度勾配に「逆らう」点が決定的に異なる。
| 輸送様式 | エネルギー | 方向 | 具体例 |
|---|---|---|---|
| 受動輸送（拡散） | 不要 | 高濃度→低濃度 | O₂、CO₂の移動 |
| 受動輸送（浸透） | 不要 | 低張側→高張側（水） | 細胞膜を介した水移動 |
| 能動輸送 | 必要（ATP） | 低濃度→高濃度 | Na⁺-K⁺ポンプ |
| 濾過 | 圧力差 | 高圧側→低圧側 | 糸球体濾過 |
表: 輸送様式の比較
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