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こんにちは。
私は大学の教職課程で中・高 理科の教員免許をとるために勉強しています。

今度、模擬授業で学生の前で『ニューロン』についての授業をやります。
そこで、ニューロンの情報の伝達について教えるときに、
『静止電位はなぜ内側が-で外側が+なのか』
ということを教えたいのですが、うまく自分の中で整理がつかなくて混乱しています・・・


どなたか助けてください><

ちなみに、高校生向けの生物の模擬授業です。

A 回答 (2件)

私の理解している範囲でお答えします。



ナトリウムポンプの働きで,細胞内にはKが多く,細胞外にはNaが多い状態が作られます。

この状態では細胞内外の電位に大きな違いは生じません。

細胞膜にはKを微量に通すチャネルがあり,そこを通過して,Kは細胞外へ流出します。

流出すればするほど,Kの化学的な勾配は解消されますが,同時にK(+)が細胞外へ出て行くので,電気的な勾配が生じます。

この相反する力がつりあったところでKの流出は(見かけ上)止まります。

この時の細胞内外の電位の違いが静止電位となります。

いうならば静止電位はKの平衡電位とほぼ同じとなります。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。

無事に模擬授業を行うことができました。

お礼日時:2007/11/30 10:47

ええっと。



ニューロンの伝達機構については分かりますか?
イオンチャンネルについては分かりますか?

さて、この2点から説明したいと思います。ニューロンは、シナプスと呼ばれるところから、電気信号で別のシナプスに向けて信号を送ります。そのため、シナプスから延びる信号伝達機構では、電位差を生じることで電気信号を伝達しています。

イオンチャンネルは、細胞の膜を通して、カリウムイオン(電荷+1)とナトリウムイオン(電荷+2)を交換しています。ニューロン内における信号伝達では、このイオンチャンネルを用いることで、信号伝達を行っています。具体的には、シナプスに神経伝達物質が受容されることで、電気信号を生じます。そのとき、プラスの電位にオーバーシュートを起こします。そのメカニズムは、ニューロンの伝達系で内部にあるカリウムイオンを排出して、ナトリウムイオンを取り込むことで行われます。

そのため、電位差が生じます。なぜならば、+1-2=-1というわけです。

詳しくは、
* Principles of Nural Science 4th ed.,pp.150-170, McGrawHill
* Theoretical Neuro Science, pp.175-pp.194, MIT Press

辺りを、参考にしてみてください(たぶん、ここまでやれば生徒さんからクレームが出ないと思うので・・)。
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この回答へのお礼

ていねいにありがとうございました。

ただ、ナトリウムイオンの電荷は+1だと思うのですが・・・


無事に模擬授業を行うことができました。

お礼日時:2007/11/30 10:48

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