活動電位の発生 – 完全攻略ガイド

はじめに

活動電位の発生にはNaチャネルとKチャネル、Na-Kポンプが関与しています。静止電位、脱分極、再分極の3つの段階で電位が変化します。今回は活動電位の発生について詳しく解説します。

詳しい解説

活動電位発生の3段階

段階	電位	イオンの動き
1. 静止電位	-70mV	Na-Kポンプで維持
2. 脱分極	+まで上昇	Na+が流入
3. 再分極	-70mVに戻る	K+が流出

1. 静止電位（-70mV）

項目	内容
維持機構	Na-Kポンプの働き
エネルギー	ATP消費
イオン分布	細胞外：Na+多い、細胞内：K+多い
電位	細胞膜はマイナスに荷電

2. 脱分極（活動電位の発生）

項目	内容
きっかけ	刺激により閾値に達する
チャネル	Naチャネルが開く
イオンの動き	Na+が細胞内へ流入
電位変化	+まで上昇（オーバーシュート）

3. 再分極

項目	内容
チャネル	Naチャネルが閉じ、Kチャネルが開く
イオンの動き	K+が細胞外へ流出
電位変化	-70mVに戻る

全か無かの法則

• 閾値に達しなければ活動電位は発生しない
• 閾値に達すれば一定の大きさの活動電位が発生

絶対に覚えるべきポイント

• 静止電位の維持はNa-Kポンプ（ATP消費）
• 脱分極はNa+の流入
• 再分極はK+の流出
• 活動電位は全か無かの法則に従う
• 閾値に達しなければ活動電位は発生しない

一問一答

Q1. 静止電位はいくらですか？

【答え】 A. -70mV

Na-Kポンプにより維持されています。

Q2. 脱分極時に流入するイオンは何ですか？

【答え】 A. Na+（ナトリウムイオン）

Naチャネルが開いて細胞内に流入します。

Q3. 再分極時に流出するイオンは何ですか？

【答え】 A. K+（カリウムイオン）

Kチャネルが開いて細胞外に流出します。

Q4. 静止電位を維持する機構は何ですか？

【答え】 A. Na-Kポンプ

ATPを消費して能動輸送を行います。

Q5. 活動電位が従う法則は何ですか？

【答え】 A. 全か無かの法則

閾値に達すれば一定の大きさの活動電位が発生します。

国家試験対策問題

問題1（選択問題）

脱分極時に細胞内に流入するイオンはどれか。

a. K+

b. Na+

c. Ca2+

d. Cl-

【解答と解説】 正解：b

脱分極時はNaチャネルが開き、Na+が細胞内に流入して電位が上昇します。

問題2（選択問題）

再分極時に細胞外に流出するイオンはどれか。

a. Na+

b. K+

c. Ca2+

d. Mg2+

【解答と解説】 正解：b

再分極時はKチャネルが開き、K+が細胞外に流出して電位が-70mVに戻ります。

問題3（選択問題）

静止電位の維持に関与するのはどれか。

a. Naチャネル

b. Kチャネル

c. Na-Kポンプ

d. Ca2+チャネル

【解答と解説】 正解：c

Na-KポンプがATPを消費してNa+を細胞外へ、K+を細胞内へ能動輸送し、静止電位を維持します。

問題4（選択問題）

活動電位について正しいのはどれか。

a. 閾値に達しなくても発生する

b. 全か無かの法則に従う

c. 大きさは刺激の強さに比例する

d. Na+の流出で発生する

【解答と解説】 正解：b

活動電位は全か無かの法則に従い、閾値に達すれば一定の大きさで発生します。

まとめ

活動電位の3段階

段階	電位	イオン
静止電位	-70mV	Na-Kポンプで維持
脱分極	+に上昇	Na+流入
再分極	-70mVに戻る	K+流出

イオンの動き

段階	チャネル	イオンの動き
脱分極	Naチャネル	Na+流入
再分極	Kチャネル	K+流出

覚え方のコツ

「脱分極＝Na+流入、再分極＝K+流出」が最重要です。

• Na-Kポンプ＝静止電位維持＝ATP消費
• 全か無かの法則＝閾値が重要

#解剖学 #生理学 #国試対策