ナトリウムーカリウムポンプが細胞内外のナトリウムイオンとカリウムイオンの濃度を一定に保っているが、なぜ自由な拡散によりナトリウムイオンやカリウムイオンが移動しないのか教えてください。

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A 回答 (3件)

これらのイオンは下のお二方のおっしゃるとおり


膜を透過する事はできません。

ですが膜に存在するイオンチャネルを通って
それぞれのイオンは濃度の薄い方へ拡散する事はあります。

ただしここでそれぞれのイオンは電荷をもっているので
細胞の今ある状態から
濃度勾配だけにしたがって拡散すると
濃度勾配とは逆の電気化学的な勾配ができます。

それによってそれぞれのイオンの流入量と排出・その他の器官への取り込み量
は等しくなり、このときの電位を平衡電位というのです。

つまり濃度が一定に保たれるとは言いますが
イオンの移動がないわけではなく流入量=排出量になるので
一定と言っているわけです。

また特に神経細胞などではカリウムチャネルがほとんど開いており
カリウムイオンが平衡電位に深く関連しています。

もっと詳しく説明する事も出来るのですが
ながながしくなるのでもし知りたい場合には細胞の分子生物学や
神経の本などを参考にしてください
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この回答へのお礼

わかりやすい回答ありがとうございます。
そして質問の内容がわかりにくくてごめんなさい。
イオンの移動が全くないと思い違いをしていました。

お礼日時:2001/11/13 12:11

質問の主旨がよく読み取れなくて恐縮ですが、


自由な拡散は、細胞膜(=浸透膜)が存在する以上起こりえないとおもうのですが???
ナトリウム-カリウムポンプはATPを利用した能動的なイオンチャネルで、エネルギーを使い恒常的に濃度を保っています。一応面白いURLがあったので載せておきます。

参考URL:http://www.metaco.co.jp/Cglib/12_saibou/a-147/a- …
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この回答へのお礼

質問の内容がわかりにくかったにもかかわらず、回答ありがとうございます。
紹介していただいたURLも見てみたいと思います。

お礼日時:2001/11/13 12:16

こんにちは。


えっと・・・これは、生体膜をなぜイオンが通過しにくいか?・・・ってことでしょうかね?

それは、脂質が疎水性だからでしょうね。
ただ、水分子は小さいためか、よく通過します。
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よろしくお願いします。

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その上で、なぜ「細胞内にカリウム、外にナトリウム」?
(どうして赤血球限定なのか、わからないんですけど)

細胞膜は、何でも出入りできるようにはできていないので、
細胞がほしい物質を内部に取り込もうとするとき、
イオンの電気勾配を利用して、マイナスを帯びた細胞内に引っ張り込む、
これがエネルギー輸送ですよね。

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何でも入ってきてしまわないようにコントロールしたいので、
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内も外も海水、というのが、一番手間のかからないものだったと思います。

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細胞膜は、何でも出入りできるようにはできていないので、
細胞がほしい物質を内部に取り込もうとするとき、
イオンの電気勾配を利用して、マイナスを帯びた細胞内に引っ張り込む、
これがエネルギー輸送ですよね。

カリウムもナトリウムもプラスイオンですが、
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計算の仕方がわかりません。
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通気ガス量:50L
この時の排ガス中の二酸化窒素濃度は?

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NO2=46g/molとすると、
NO2濃度=X * 46 / 50L (ppm)

宜しくお願い致します。

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したがって50mL中には
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濃度をppmで表すのであれば50Lの空気の量をnmolとして
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D:小胞の膜に埋め込まれているポンプの半数の向きを変えて、細胞質に面していた所が小胞内部を向くようにしてから、ATPを外部溶液に加えた時

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AからEのそれぞれの場合に対応する簡単な図を描いてみてはいかがでしょう。
例えばAの場合

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では初代培養細胞の利点は何かあるのでしょうか?

当方化学系の研究室に所属しているので身近に質問できる人がいません。なにとぞよろしくおねがいいたします。

Aベストアンサー

これをまずは見てみて下さい。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4078187.html

>実験を行う上での選択の基準は何でしょうか?

自分の実験で扱いやすいと思った方を使うだけです。
この二つの細胞は、遺伝子導入が容易いので、よく使いますが、
どっちが良いのかというのは個人の判断です。

>HeLaは癌細胞由来だから癌細胞のアッセイなどに使って、HEKは正常細胞を見たいときにつかうということでしょうか?

いいえ。どちらも既に正常細胞ではありません。正常細胞はあくまで初代培養細胞です。この二つはどちらもずーっと分裂し続けます。

>あと初代培養細胞株と通常の細胞株の違いって、初代培養細胞株は培養条件や形質転換の条件が確立されていない点で扱いにくいという理解でよろしいのでしょうか?

確立されていないということはありません、ただ、効率が悪かったりします。上にあげたURLにあるように、初代培養細胞はまず集めることや、培養自体が難しいとかありますので、総合的に実験しづらいです。

>では初代培養細胞の利点は何かあるのでしょうか?

所詮、293細胞やHeLaは「細胞株」でしかありません。
試験管ではない、細胞を使った解析は出来ますが、それはあくまで
この二つの特殊な細胞でそうなるということにすぎません。
最後の決めの実験はやはり、実際の細胞ではどうなのか?ということを証明しなくてはなりません。

例えば、腸の細胞での話をしていて、最初は293細胞で実験をやっていて得られた結果を、細胞はやはり腸の細胞で証明しないとダメだということです。

293とHeLaなどの「細胞株(cell line)」は実験に使いやすい
汎用実験用細胞といった感じのものです。

これをまずは見てみて下さい。
http://oshiete1.goo.ne.jp/qa4078187.html

>実験を行う上での選択の基準は何でしょうか?

自分の実験で扱いやすいと思った方を使うだけです。
この二つの細胞は、遺伝子導入が容易いので、よく使いますが、
どっちが良いのかというのは個人の判断です。

>HeLaは癌細胞由来だから癌細胞のアッセイなどに使って、HEKは正常細胞を見たいときにつかうということでしょうか?

いいえ。どちらも既に正常細胞ではありません。正常細胞はあくまで初代培養細胞です。この二...続きを読む


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