膜 まく 電位 でんい 英 えい membrane potential ）は細胞 さいぼう 内外 ないがい 存在 そんざい 電位 でんい 差 さ 細胞 さいぼう 細胞 さいぼう 膜 まく 細胞 さいぼう 中 なか 外 そと イオン の組成 そせい 異 こと 電荷 でんか 持 も 分布 ぶんぷ 差 さ 電位 でんい 差 さ 通常 つうじょう 細胞 さいぼう 内 ない 細胞 さいぼう 外 がい 対 たい 負 まけ 陰性 いんせい 電位 でんい
中 ちゅう 脳 のう 黒 くろ 質 しつ 緻密 ちみつ 部 ぶ 得 え 神経 しんけい 細胞 さいぼう 電流 でんりゅう 固定 こてい 法 ほう カレントクランプ法 ほう )によって観察 かんさつ 膜 まく 電位 でんい 変動 へんどう 脱 だつ 分極 ぶんきょく 刺激 しげき 与 あた 神経 しんけい 細胞 さいぼう 本 ほん 活動 かつどう 電位 でんい 発生 はっせい 観察 かんさつ 神経 しんけい 細胞 さいぼう 筋 すじ 細胞 さいぼう 膜 まく 電位 でんい 素早 すばや 動的 どうてき 変化 へんか 事 こと 生体 せいたい 活動 かつどう 大 おお 貢献 こうけん 膜 まく 電位 でんい 細胞 さいぼう 特有 とくゆう 現象 げんしょう 誤解 ごかい 事 こと 多 おお 現実 げんじつ 全 すべ 細胞 さいぼう 膜 まく 内外 ないがい 組成 そせい 異 こと 膜 まく 電位 でんい 存在 そんざい ゾウリムシ の繊毛 せんもう 打 う 方向 ほうこう 制御 せいぎょ 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 制御 せいぎょ 植物 しょくぶつ 細胞 さいぼう 有名 ゆうめい 例 れい オジギソウ の小 しょう 葉 は 触 ふ 事 こと 閉 と 細胞 さいぼう 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 事 こと 知 し 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 単細胞 たんさいぼう 生物 せいぶつ 植物 しょくぶつ 細胞 さいぼう 存在 そんざい 生物 せいぶつ 共通 きょうつう 基本 きほん 原理 げんり
全 すべ 細胞 さいぼう 細胞 さいぼう 膜 まく 外界 がいかい 内部 ないぶ 隔 へだ 細胞 さいぼう 内部 ないぶ 必要 ひつよう 溜 た 込 こ 不要 ふよう 積極 せっきょく 的 てき 排除 はいじょ 可能 かのう 必要 ひつよう 細胞 さいぼう 小 しょう 器官 きかん 種々 しゅじゅ タンパク質 たんぱくしつ 不要 ふよう 老廃 ろうはい 物 ぶつ 毒素 どくそ 一番 いちばん 考 かんが 以外 いがい 細胞 さいぼう 特定 とくてい イオン を選択 せんたく 的 てき 取 と 込 こ 別 べつ 選択 せんたく 的 てき 排出 はいしゅつ 内外 ないがい 差 さ 作 つく 最 もっと 原始 げんし 的 てき 生物 せいぶつ 考 かんが シアノバクテリア にさえ膜 まく 電位 でんい 利用 りよう イオンチャネル の存在 そんざい 知 し 生物 せいぶつ 誕生 たんじょう 共 とも 膜 まく 電位 でんい 形成 けいせい 示唆 しさ
内外 ないがい 濃度 のうど 差 さ 作 つく 電荷 でんか 持 も 内外 ないがい 差 さ 内外 ないがい 電気 でんき 的 てき 差 さ 分布 ぶんぷ 差 さ 細胞 さいぼう 内外 ないがい 電位 でんい 差 さ 分布 ぶんぷ 差 さ 細胞 さいぼう 内外 ないがい 電位差 でんいさ 膜 まく 電位 でんい 呼 よ
仮 かり 膜 まく 外 がい 価 か 陽 ひ 個 こ 膜 まく 内 ない 価 か 陽 ひ 個 こ 状況 じょうきょう 想定 そうてい 場合 ばあい 膜 まく 外 がい 膜 まく 内 ない 対 たい 個 こ 分 ぶん 電位差 でんいさ 持 も 逆 ぎゃく 膜 まく 内 ない 膜 まく 外 がい 比 くら 個 こ 分 ぶん 電位差 でんいさ 膜 まく 電位 でんい 膜 まく 内外 ないがい 陰陽 いんよう 両 りょう 電荷 でんか 総和 そうわ 決定 けってい 現実 げんじつ 膜 まく 内外 ないがい 存在 そんざい 一 いち 種類 しゅるい 種 しゅ 価 あたい 数 すう 違 ちが 計算 けいさん 容易 ようい 電荷 でんか 崩 くず 領域 りょういき 膜 まく 近傍 きんぼう デバイ長 ちょう ）のところのみである。したがって、大 だい 部分 ぶぶん 電荷 でんか 膜 まく 表面 ひょうめん 付近 ふきん 集中 しゅうちゅう 電位差 でんいさ 計算 けいさん 後 のち 詳述 しょうじゅつ
膜 まく 電位 でんい 必要 ひつよう 理由 りゆう 細胞 さいぼう 内外 ないがい 大 おお 電位 でんい 差 さ 作 つく 場合 ばあい 電位 でんい 差 さ 利用 りよう 非常 ひじょう 早 はや 情報 じょうほう 伝達 でんたつ 可能 かのう 利点 りてん 電位差 でんいさ 開放 かいほう 概念 がいねん ダム による水位 すいい 差 さ 開放 かいほう 水力 すいりょく 発電 はつでん 置 お 換 か 考 かんが 電位差 でんいさ 水位 すいい 差 さ 一気 いっき 水門 すいもん 開 ひら 力 ちから 解 と 放 はな 大 おお 駆動 くどう 力 りょく 生 う 出 だ 可能 かのう
細胞 さいぼう 膜 まく 重要 じゅうよう 性質 せいしつ 細胞 さいぼう 膜 まく 構成 こうせい 脂質 ししつ 二 に 重層 じゅうそう 内部 ないぶ 疎水 そすい 性 せい 細胞 さいぼう 膜 まく 介 かい 自由 じゆう 行 い 来 き 一旦 いったん 生 しょう 組成 そせい 差 さ 細胞 さいぼう 膜 まく 内外 ないがい 電荷 でんか 差 さ 原因 げんいん 膜 まく 電位 でんい 生 しょう 細胞 さいぼう 内外 ないがい 分布 ぶんぷ 差 さ 生 しょう 必要 ひつよう 以下 いか 分布 ぶんぷ 差 さ 引 ひ 起 お 要素 ようそ 詳述 しょうじゅつ
イオンポンプの一 いち 例 れい Na+ /K+ -ATPアーゼ 。 イオン分布 ぶんぷ 差 さ 生 しょう 第 だい 一 いち 要素 ようそ イオンポンプ の存在 そんざい 挙 あ ATP 等 ひとし 利用 りよう 特定 とくてい 能動 のうどう 輸送 ゆそう タンパク質 たんぱくしつ 膜 まく 内外 ないがい 組成 そせい 違 ちが 条件 じょうけん 一方 いっぽう 他方 たほう 能動 のうどう 的 てき 常 つね 一方 いっぽう 通行 つうこう 輸送 ゆそう 担 にな
イオンポンプの輸送 ゆそう 速度 そくど 速 はや 分子 ぶんし 秒 びょう 数 すう 百 ひゃく 輸送 ゆそう 限 かぎ 常 つね 動 うご 続 つづ 実際 じっさい 生 い 細胞 さいぼう 内 ない 枯渇 こかつ 事 こと 考 かんが 結果 けっか 的 てき 分布 ぶんぷ 変化 へんか 貢献 こうけん 度 ど 大 おお
膜 まく 電位 でんい 関 かか 有名 ゆうめい 研究 けんきゅう Na+ /K+ -ATPアーゼ (ナトリウム-カリウムポンプ、ナトリウムポンプとも)が挙 あ 加水 かすい 分解 ぶんかい 利用 りよう 個 こ ナトリウム イオン(Na+ )を細胞 さいぼう 外 がい 汲 く 出 だ 共 とも 個 こ カリウム イオン(K+ )を細胞 さいぼう 内 ない 汲 く 込 こ 働 はたら 細胞 さいぼう 内 ない 少 すく 多 おお 条件 じょうけん 維持 いじ カルシウム イオン(Ca2+ )や水素 すいそ + )を輸送 ゆそう 存在 そんざい 成分 せいぶん 小 ちい 膜 まく 電位 でんい 貢献 こうけん
イオンチャネルを介 かい 移動 いどう 膜 まく 横切 よこぎ 移動 いどう 通常 つうじょう 方向 ほうこう 非 ひ 選択 せんたく 的 てき 膜 まく 横切 よこぎ 様子 ようす 次 つぎ 活動 かつどう 一旦 いったん 分布 ぶんぷ 差 さ 生 う 今度 こんど 濃度 のうど 差 さ 利用 りよう 受動 じゅどう 輸送 ゆそう 可能 かのう 受動 じゅどう 輸送 ゆそう イオンチャネル と呼 よ タンパク質 たんぱくしつ 等 とう 濃度 のうど 差 さ 作 つく 濃度 のうど 高 たか 低 ひく 拡散 かくさん 通 とお 道 みち 方向 ほうこう 選択 せんたく 性 せい 膜 まく 電位 でんい 場合 ばあい 常 つね 濃度 のうど 勾配 こうばい 従 したが 輸送 ゆそう 濃度 のうど 低 ひく 方 ほう 高 たか 方 ほう 移動 いどう 全 まった 注意 ちゅうい 通過 つうか ブラウン運動 うんどう によってチャネル分子 ぶんし 衝突 しょうとつ 依存 いぞん 濃度 のうど 高 たか 側 がわ 衝突 しょうとつ 低 ひく 比 くら 圧倒的 あっとうてき 起 お 全体 ぜんたい 高 たか 方 ほう 低 ひく 方 ほう 流 なが 生 しょう
イオンチャネルの多 おお 通常 つうじょう 不 ふ 活性 かっせい 型 がた 何 なん 刺激 しげき 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか リガンド の結合 けつごう リン酸化 さんか ・機械 きかい 刺激 しげき 応 おう 開閉 かいへい 定常 ていじょう 状態 じょうたい 細胞 さいぼう 働 はたら 少 すく 言 い 漏洩 ろうえい 呼 よ 常 つね 開 ひら 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 貢献 こうけん 後述 こうじゅつ
膜 まく 内外 ないがい 電位差 でんいさ 移動 いどう 影響 えいきょう 及 およ 静止 せいし 状態 じょうたい 膜 まく 電位 でんい 細胞 さいぼう 内 ない 細胞 さいぼう 外 がい 比 くら 負 まけ 述 の 負 まけ 細胞 さいぼう 内 ない 向 む 陽 ひ 入 はい 陰 かげ 入 はい 逆 ぎゃく 正 せい 細胞 さいぼう 外 がい 向 む 陰 かげ 出 で 行 い 陽 ひ 出 で 行 い 単純 たんじゅん 細胞 さいぼう 外 がい 正 せい 電荷 でんか 持 も 環境 かんきょう 陽 ひ 反発 はんぱつ 現実 げんじつ 塩化 えんか 物 ぶつ - )の移動 いどう 細胞 さいぼう 膜 まく 通 とお 自由 じゆう 度 ど 高 たか 膜 まく 電位 でんい 移動 いどう 依存 いぞん
このように、いくつものタンパクの作用 さよう 常 つね 絶 た 細胞 さいぼう 内外 ないがい 移動 いどう 流出 りゅうしゅつ 入 いれ 細胞 さいぼう 生 い 限 かぎ 止 と 電荷 でんか 移動 いどう 条件 じょうけん 見 み 上 じょう 動 うご 条件 じょうけん 膜 まく 電位 でんい 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 英 えい Resting Membrane Potential ）という。この条件 じょうけん 細胞 さいぼう 一種 いっしゅ 定常 ていじょう 状態 じょうたい 見 み 上 じょう 電荷 でんか 移動 いどう 膜 まく 電位 でんい 安定 あんてい 条件 じょうけん 流出 りゅうしゅつ 入 いれ 続 つづ 注目 ちゅうもく 単位 たんい 時間 じかん 当 あ 流出 りゅうしゅつ 総 そう 電荷 でんか 量 りょう 流入 りゅうにゅう 総 そう 電荷 でんか 量 りょう 一致 いっち 状態 じょうたい 長 なが 続 つづ 条件 じょうけん 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい
神経 しんけい 細胞 さいぼう 例 れい 取 と 一般 いっぱん ナトリウム イオン(Na+ )や塩化 えんか 物 ぶつ - )は細胞 さいぼう 内 ない 少 すく 代 か カリウム イオン(K+ )濃度 のうど 高 たか 負 ふ 電荷 でんか 持 も 有機 ゆうき 低 てい 分子 ぶんし アスパラギン酸 さん など)の濃度 のうど 高 たか 分子 ぶんし 存在 そんざい 膜 まく 選択 せんたく 的 てき 透過 とうか 性 せい 能動 のうどう 輸送 ゆそう 関与 かんよ 細胞 さいぼう 膜 まく 塩化 えんか 物 ぶつ 対 たい 選択 せんたく 的 てき 透過 とうか 性 せい 低 ひく 塩化 えんか 物 ぶつ 比較的 ひかくてき 自由 じゆう 膜 まく 内外 ないがい 行 い 来 き 塩化 えんか 物 ぶつ 濃度 のうど 細胞 さいぼう 外 がい 高 たか 細胞 さいぼう 外 がい 細胞 さいぼう 内 ない 比 くら 正 せい 電荷 でんか 持 も 膜 まく 電位 でんい 電場 でんじょう 受動 じゅどう 的 てき 引 ひ 寄 よ 前述 ぜんじゅつ #膜 まく 電位 でんい 移動 いどう 」参照 さんしょう
その他 た カルシウム イオンCa2+ やマグネシウム イオンMg2+ も比較的 ひかくてき 細胞 さいぼう 内 ない 少 すく 特 とく 濃度 のうど 細胞 さいぼう 内 ない 少 すく 維持 いじ 細胞 さいぼう 大変 たいへん 重要 じゅうよう 必要 ひつよう 応 おう 細胞 さいぼう 外 がい 小 しょう 細胞 さいぼう 内 ない 放出 ほうしゅつ カルモジュリン やカルシウム依存 いぞん 性 せい 等 ひとし 種々 しゅじゅ 依存 いぞん 性 せい タンパク質 たんぱくしつ 活動 かつどう 引 ひ 金 がね シグナル伝達 でんたつ カスケードを動 うご 最初 さいしょ 非常 ひじょう 大切 たいせつ 細胞 さいぼう 外 がい 輸送 ゆそう 小 しょう 内 うち 能動 のうどう 輸送 ゆそう 細胞 さいぼう 内 ない 濃度 のうど 低 ひく 保 たも
神経 しんけい 細胞 さいぼう 典型 てんけい 的 てき 軸 じく 索 さく 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 負 まけ 程度 ていど 細胞 さいぼう 外 がい 陽 ひ 比較的 ひかくてき 多 おお 細胞 さいぼう 内 ない 陰 かげ 比較的 ひかくてき 多 おお 示唆 しさ 実際 じっさい 前者 ぜんしゃ 正 ただ 前述 ぜんじゅつ + -K+ 交換 こうかん 個 こ 個 こ 交換 こうかん 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 大 おお 寄与 きよ 外 そと 出 だ 細胞 さいぼう 内 ない 入 はい 込 こ ナトリウムチャネル は通常 つうじょう 不 ふ 活性 かっせい 化 か 開 ひら 対 たい 細胞 さいぼう 外 がい 流出 りゅうしゅつ 中 なか 通常 つうじょう 開 ひら 存在 そんざい 汲 く 入 い 汲 く 入 い 程度 ていど 細胞 さいぼう 外 がい 漏 も 出 で 行 い 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 負 まけ 主 おも 原因 げんいん 漏 も 出 だ 漏洩 ろうえい 呼 よ
静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 時 じ 動態 どうたい
編集 へんしゅう
静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 状態 じょうたい 移動 いどう 概略 がいりゃく P ): Na+ -K+ 交換 こうかん 作用 さよう 寄 よ 移動 いどう E ): 膜 まく 電位 でんい 電場 でんじょう 引 ひ 寄 よ 電気 でんき 化学 かがく 的 てき 移動 いどう L ): 漏洩 ろうえい 移動 いどう F )：静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 時 じ 開 ひら 時 とき 透過 とうか 力 りょく 左 ひだり 図 ず 主要 しゅよう 内 うち 向 む 移動 いどう 者 しゃ 内 うち 向 む 移動 いどう 合力 ごうりょく 大 おお 値 ね 図 ず 明 あき 脊椎動物 せきついどうぶつ 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 付近 ふきん 開 ひら 程度 ていど 平衡 へいこう 電位 でんい 分 ぶん 程度 ていど 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 内 ない 向 む 大 おお 力 ちから 相殺 そうさい 外 そと 向 む 流 りゅう 最初 さいしょ 存在 そんざい 説明 せつめい 事実 じじつ 外 そと 向 む 流 りゅう 実現 じつげん 前述 ぜんじゅつ 漏洩 ろうえい 流出 りゅうしゅつ 漏洩 ろうえい 外 そと 向 む 流 りゅう 実際 じっさい 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 開 ひら 時 とき 流出 りゅうしゅつ 程度 ていど
静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 時 じ 動態 どうたい
編集 へんしゅう
静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 状態 じょうたい 移動 いどう 概略 がいりゃく P ): Na+ -K+ 交換 こうかん 作用 さよう 寄 よ 移動 いどう E ): 膜 まく 電位 でんい 電場 でんじょう 引 ひ 寄 よ 電気 でんき 化学 かがく 的 てき 移動 いどう F )：静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 時 じ 開 ひら 時 とき 透過 とうか 力 りょく 次 つぎ 関 かん 右 みぎ 図 ず 注目 ちゅうもく 上述 じょうじゅつ 透過 とうか 異 こと + -K+ 交換 こうかん 作用 さよう 寄 よ 移動 いどう 逆 ぎゃく 方向 ほうこう 注目 ちゅうもく 電気 でんき 化学 かがく 的 てき 移動 いどう 同 どう 方向 ほうこう 電流 でんりゅう 電気 でんき 化学 かがく 的 てき 移動 いどう 多少 たしょう 相殺 そうさい 細胞 さいぼう 内 ない 漏洩 ろうえい 開 ひら 大 おお 透過 とうか 力 りょく 発生 はっせい 活動 かつどう 電位 でんい 正体 しょうたい 大 おお 力 ちから 程度 ていど 膜 まく 電位 でんい 付近 ふきん 一気 いっき 変化 へんか
前述 ぜんじゅつ 流 なが 膜 まく 電位 でんい 起 お 電場 でんじょう 影響 えいきょう 受 う 電場 でんじょう 起 お 移動 いどう 受動 じゅどう 的 てき 電場 でんじょう 打 う 消 け 方向 ほうこう 行 おこな 一定 いってい 膜 まく 電位 でんい 移動 いどう 見 み 上 じょう 停止 ていし 点 てん 平衡 へいこう 電位 でんい 英 えい Equilibrium Potential ）と呼 よ 細胞 さいぼう 膜 まく 対 たい 選択 せんたく 的 てき 透過 とうか 性 せい 異 こと 平衡 へいこう 電位 でんい 別々 べつべつ 存在 そんざい
平衡 へいこう 電位 でんい 求 もと ドイツ の化学 かがく 者 しゃ ヴァルター・ネルンスト によって導 みちび ネルンストの式 しき 利用 りよう
E
i
o
n
=
R
T
z
F
ln
[
i
o
n
]
o
[
i
o
n
]
i
{\displaystyle E_{ion}={\frac {RT}{z{\rm {F}}}}\ln {\frac {[ion]_{o}}{[ion]_{i}}}}
ただし、lnは自然 しぜん 対数 たいすう e を底 そこ 対数 たいすう 他 た 以下 いか
ここで哺乳類 ほにゅうるい 体 からだ 細胞 さいぼう 価 か 陽 ひ 限 かぎ 考 かんが 代入 だいにゅう
E
i
o
n
=
26.7
ln
[
i
o
n
]
o
[
i
o
n
]
i
{\displaystyle E_{ion}=26.7\ln {\frac {[ion]_{o}}{[ion]_{i}}}}
となり、平衡 へいこう 電位 でんい 膜 まく 内外 ないがい 濃度 のうど 厳密 げんみつ 活 かつ 量 りょう 決定 けってい 二 ふた 意味 いみ 重要 じゅうよう 平衡 へいこう 電位 でんい 膜 まく 電位 でんい 影響 えいきょう 様々 さまざま 平衡 へいこう 電位 でんい 総和 そうわ 膜 まく 電位 でんい 決 き 重要 じゅうよう 要素 ようそ 平衡 へいこう 電位 でんい 膜 まく 電位 でんい 影響 えいきょう 受 う 様々 さまざま 他 ほか 存在 そんざい 関係 かんけい 平衡 へいこう 電位 でんい 決 き 換 いか 他 た 作 つく 電場 でんじょう 平衡 へいこう 電位 でんい 影響 えいきょう [1]
哺乳類 ほにゅうるい 典型 てんけい 的 てき 神経 しんけい 細胞 さいぼう 内 ない 濃度 のうど 体液 たいえき 組成 そせい 細胞 さいぼう 外 がい 濃度 のうど 以下 いか 平衡 へいこう 電位 でんい 計算 けいさん 可能 かのう
***
カリウムイオン(K+ )
ナトリウムイオン(Na+ )
塩化 えんか 物 ぶつ - )
細胞 さいぼう 外 がい 5.5mM
135mM
125mM
細胞 さいぼう 内 ない 150mM
15mM
9mM
E
K
=
26.7
ln
5.5
150
=
−
88.27
m
V
,
E
N
a
=
26.7
ln
135
15
=
+
58.67
m
V
{\displaystyle E_{K}=26.7\ln {\frac {5.5}{150}}=-88.27mV,\ E_{Na}=26.7\ln {\frac {135}{15}}=+58.67mV}
以上 いじょう 見 み 上 じょう 移動 いどう 停止 ていし 膜 まく 電位 でんい 逆 ぎゃく 言 い 膜 まく 電位 でんい 移動 いどう 続 つづ 神経 しんけい 細胞 さいぼう 活動 かつどう 電位 でんい 発生 はっせい 時 じ 観察 かんさつ 活動 かつどう 電位 でんい 発生 はっせい 軸 じく 索 さく 上 うえ ナトリウムチャネル が開放 かいほう 細胞 さいぼう 膜 まく 内外 ないがい 行 い 来 き 自由 じゆう 膜 まく 電位 でんい 向 む 変動 へんどう 活動 かつどう 電位 でんい 正体 しょうたい 後 ご 不 ふ 活性 かっせい 化 か 閉 と 今度 こんど 電位 でんい 依存 いぞん 性 せい カリウムチャネル が開放 かいほう 今度 こんど 膜 まく 電位 でんい 向 む 下降 かこう 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 付近 ふきん 越 こ
式 しき 方程式 ほうていしき
編集 へんしゅう
前述 ぜんじゅつ 式 しき 流 なが 見 み 上 じょう 止 と 点 てん 導 みちび 出 だ 式 しき 膜 まく 電位 でんい 算出 さんしゅつ 膜 まく 電位 でんい 算出 さんしゅつ 各 かく 電流 でんりゅう 和 わ 電位 でんい 求 もと 必要 ひつよう 導出 みちびきだ ゴールドマン・ホジキン・カッツの式 しき （英 えい Goldman-Hodgkin-Katz Equation ）、あるいはGHK方程式 ほうていしき である。GHK方程式 ほうていしき 細胞 さいぼう 膜 まく 透過 とうか 考 かんが 式 しき 最大 さいだい 違 ちが 方程式 ほうていしき 導出 どうしゅつ 扱 あつか 対象 たいしょう 価 あたい 数 すう 絶対 ぜったい 値 ち 等 ひと 膜 まく 内部 ないぶ 電位 でんい 勾配 こうばい 一定 いってい 仮定 かてい 用 もち
ここで、細胞 さいぼう 膜 まく 透過 とうか + 、Na+ 、Cl- のみと仮定 かてい 膜 まく 電位 でんい m は以下 いか 式 しき 表 あらわ
E
m
=
R
T
F
ln
P
K
[
K
+
]
o
+
P
N
a
[
N
a
+
]
o
+
P
C
l
[
C
l
−
]
i
P
K
[
K
+
]
i
+
P
N
a
[
N
a
+
]
i
+
P
C
l
[
C
l
−
]
o
{\displaystyle E_{m}={\frac {RT}{F}}\ln {\frac {P_{K}[K^{+}]_{o}\ +P_{Na}[Na^{+}]_{o}\ +P_{Cl}[Cl^{-}]_{i}}{P_{K}[K^{+}]_{i}\ +P_{Na}[Na^{+}]_{i}\ +P_{Cl}[Cl^{-}]_{o}}}}
PK 、PNa 、PCl は、それぞれのイオンの透過 とうか 係数 けいすう 生体 せいたい 内 ない K : PNa : PCl = 1 : 0.04 : 0.45程度 ていど
PNa = 0.04PK
PCl = 0.45PK さらに前述 ぜんじゅつ 細胞 さいぼう 内外 ないがい 塩化 えんか 物 ぶつ 濃度 のうど 代入 だいにゅう
E
m
=
R
T
F
ln
5.5
P
K
+
135
×
0.04
P
K
+
9
×
0.45
P
K
150
P
K
+
15
×
0.04
P
K
+
125
×
0.45
P
K
{\displaystyle E_{m}={\frac {RT}{F}}\ln {\frac {5.5P_{K}\ +135\times 0.04P_{K}+9\times 0.45P_{K}}{150P_{K}+15\times 0.04P_{K}+125\times 0.45P_{K}}}}
E
m
=
R
T
F
ln
14.95
P
K
206.85
P
K
=
−
70.15
m
V
{\displaystyle E_{m}={\frac {RT}{F}}\ln {\frac {14.95P_{K}}{206.85P_{K}}}=-70.15mV}
となり、おおむね実測 じっそく 値 ち 透過 とうか 係数 けいすう x )の絶対 ぜったい 値 ち 必要 ひつよう 透過 とうか 係数 けいすう コンダクタンス (抵抗 ていこう 値 ね 逆数 ぎゃくすう 密接 みっせつ 関 かか 量 りょう 現実 げんじつ 算出 さんしゅつ 容易 ようい 方程式 ほうていしき 便利 べんり 点 てん 透過 とうか 係数 けいすう 比 ひ 膜 まく 電位 でんい 値 ね 求 もと
さらに、ナトリウムイオンと塩化 えんか 物 ぶつ 透過 とうか 性 せい 条件 じょうけん 考 かんが Na =PCl =0より、
E
m
=
R
T
z
F
ln
[
K
+
]
o
[
K
+
]
i
(
z
=
+
1
)
{\displaystyle E_{m}={\frac {RT}{zF}}\ln {\frac {[K^{+}]_{o}}{[K^{+}]_{i}}}\qquad (z=+1)}
となり、膜 まく 電位 でんい 平衡 へいこう 電位 でんい 同 おな 式 しき 式 しき 全 まった 同 おな
また、GHK方程式 ほうていしき 自然 しぜん 対 たい 数 すう 部 ぶ 細胞 さいぼう 内 ない 濃度 のうど 細胞 さいぼう 外 がい 濃度 のうど 項 こう 陽 ひ 陰 かげ 逆 ぎゃく 方程式 ほうていしき K =PNa =0を代入 だいにゅう 場合 ばあい 下 した 式 しき - (z=-1)に対 たい 式 しき 対応 たいおう
E
m
=
R
T
F
ln
[
C
l
−
]
i
[
C
l
−
]
o
=
R
T
z
F
ln
[
C
l
−
]
o
[
C
l
−
]
i
(
z
=
−
1
)
{\displaystyle E_{m}={\frac {RT}{F}}\ln {\frac {[Cl^{-}]_{i}}{[Cl^{-}]_{o}}}={\frac {RT}{zF}}\ln {\frac {[Cl^{-}]_{o}}{[Cl^{-}]_{i}}}\qquad (z=-1)}
細胞 さいぼう 膜 まく 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 定常 ていじょう 状態 じょうたい 保 たも 状態 じょうたい 膜 まく 分極 ぶんきょく 方向 ほうこう 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 脱 だつ 分極 ぶんきょく 方向 ほうこう 変化 へんか 過 か 分極 ぶんきょく 表現 ひょうげん 脱 だつ 分極 ぶんきょく 必 かなら 膜 まく 電位 でんい 正 まさ 変化 へんか 伴 ともな 変化 へんか 十分 じゅうぶん 脱 だつ 分極 ぶんきょく 一旦 いったん 転 てん 膜 まく 電位 でんい 再度 さいど 静止 せいし 膜 まく 電位 でんい 戻 もど 再 さい 分極 ぶんきょく
神経 しんけい 細胞 さいぼう シナプス と呼 よ 構造 こうぞう 通 つう 情報 じょうほう 伝達 でんたつ 伝達 でんたつ 受 う 神経 しんけい 細胞 さいぼう 脱 だつ 分極 ぶんきょく 過 か 分極 ぶんきょく 重要 じゅうよう 脱 だつ 分極 ぶんきょく 引 ひ 起 お 伝達 でんたつ 興奮 こうふん 性 せい 伝達 でんたつ 呼 よ 活動 かつどう 電位 でんい 引 ひ 起 お 助 たす 対 たい 過 か 分極 ぶんきょく 引 ひ 起 お 伝達 でんたつ 抑制 よくせい 性 せい 伝達 でんたつ 呼 よ 活動 かつどう 電位 でんい 発生 はっせい 抑 おさ 働 はたら 活動 かつどう 電位 でんい 発生 はっせい 入力 にゅうりょく 興奮 こうふん 性 せい 抑制 よくせい 性 せい 伝達 でんたつ 総和 そうわ 一定 いってい 値 ね 達 たっ 決定 けってい 個々 ここ 興奮 こうふん 性 せい 抑制 よくせい 性 せい 神経 しんけい 回路 かいろ 理解 りかい 大変 たいへん 重要 じゅうよう
膜 まく 電位 でんい 電気 でんき 的 てき 測定 そくてい 細胞 さいぼう 内外 ないがい 一 いち 本 ほん 電極 でんきょく 必要 ひつよう 細胞 さいぼう 外 がい 良 よ 細胞 さいぼう 内 ない 電極 でんきょく 刺 さ 困難 こんなん 最初 さいしょ 可能 かのう 膜 まく 電位 でんい 測定 そくてい イギリス の神経 しんけい 科学 かがく 者 しゃ アラン・ホジキン とアンドリュー・ハクスレー ということになっている(後述 こうじゅつ 彼 かれ イカ の巨大 きょだい 軸 じく 索 さく 用 もち 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 観察 かんさつ 功績 こうせき 1963年 ねん のノーベル生理学 せいりがく 医学 いがく 賞 しょう を受賞 じゅしょう 巨大 きょだい 軸 じく 索 さく 直径 ちょっけい 近 ちか 内部 ないぶ 金属 きんぞく 製 せい 差 さ 込 こ 比較的 ひかくてき 容易 ようい
パッチクランプ法 ほう 概略 がいりゃく 図 ず 管 かん 電極 でんきょく 囲 かこ 流 なが 電流 でんりゅう 測定 そくてい 管内 かんない 細胞 さいぼう 内 ない 隔 へだ 部分 ぶぶん 細胞 さいぼう 膜 まく 破 やぶ 細胞 さいぼう 全体 ぜんたい 行 い 来 き 電流 でんりゅう 測定 そくてい 可能 かのう しかし、今日 きょう 細胞 さいぼう 内 ない 刺 さ 行 おこな 電解 でんかい 液 えき 満 み 細 ほそ 管 かん 電極 でんきょく 細胞 さいぼう 膜 まく 電位 でんい 測定 そくてい 主流 しゅりゅう 細胞 さいぼう 内 ない 直接 ちょくせつ 電極 でんきょく 刺 さ 測定 そくてい 電極 でんきょく 電解 でんかい 質 しつ 溶液 ようえき 連続 れんぞく 限 かぎ 問題 もんだい 膜 まく 電位 でんい 測定 そくてい 技術 ぎじゅつ パッチクランプ法 ほう 呼 よ 神経 しんけい 科学 かがく 研究 けんきゅう 大切 たいせつ 技術 ぎじゅつ 一 ひと 自体 じたい 1991年 ねん のノーベル生理学 せいりがく 医学 いがく 賞 しょう 受賞 じゅしょう 技術 ぎじゅつ
しかし、ホジキン(1955)やハクスレー(1951)に先行 せんこう 年 ねん 以上 いじょう 前 まえ 日本人 にっぽんじん 科学 かがく 者 しゃ 鎌田 かまた 武雄 たけお 英国 えいこく 留学 りゅうがく 中 ちゅう ゾウリムシ の膜 まく 電位 でんい 測定 そくてい 成功 せいこう 彼 かれ 時点 じてん 管 かん 電極 でんきょく 発明 はつめい 用 もち 賞 しょう 級 きゅう 技術 ぎじゅつ 二 ふた 同時 どうじ 駆使 くし
今日 きょう 法 ほう 主要 しゅよう 膜 まく 電位 でんい 測定 そくてい 技術 ぎじゅつ 年代 ねんだい 細胞 さいぼう 膜 まく 溶 と 込 こ 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 応 おう 蛍光 けいこう 変化 へんか 膜 まく 電位 でんい 感受性 かんじゅせい 色素 しきそ 言 い 化学 かがく 物質 ぶっしつ 発明 はつめい 光学 こうがく 的 てき 膜 まく 電位 でんい 変化 へんか 計測 けいそく 方法 ほうほう 膜 まく 電位 でんい 確立 かくりつ 膜 まく 電位 でんい 複数 ふくすう 神経 しんけい 細胞 さいぼう 同時 どうじ 膜 まく 電位 でんい 記録 きろく 大 おお 利点 りてん 生体 せいたい 応用 おうよう 目指 めざ 研究 けんきゅう 盛 さか
^ 膜 まく 表面 ひょうめん 存在 そんざい 電荷 でんか デバイ遮蔽 しゃへい される程度 ていど 濃度 のうど 依存 いぞん 膜 まく 表面 ひょうめん 酸 さん 部分 ぶぶん 負 ふ 電荷 でんか 存在 そんざい 膜 まく 近傍 きんぼう 電位 でんい 構造 こうぞう 複雑 ふくざつ 電位 でんい 感受性 かんじゅせい 影響 えいきょう 与 あた 平衡 へいこう 電位 でんい 影響 えいきょう 与 あた
Bertil Hille, Ionic Channel of Excitable Membranes Macmillan Education Australia (1984/11/30). ISBN 0-87893-322-0
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岡 おか 良隆 よしたか 基礎 きそ 学 まな 神経 しんけい 生物 せいぶつ 学 がく オ お ム社 むしゃ 年 ねん 月 がつ 
![{\displaystyle E_{ion}={\frac {RT}{z{\rm {F}}}}\ln {\frac {[ion]_{o}}{[ion]_{i}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/c0ce69de6850f92f199ac297fb2f9597c8ae2707)
![{\displaystyle E_{ion}=26.7\ln {\frac {[ion]_{o}}{[ion]_{i}}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/486ef73de3f81c9b72b472a8340ff4309c25e632)
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![{\displaystyle E_{m}={\frac {RT}{zF}}\ln {\frac {[K^{+}]_{o}}{[K^{+}]_{i}}}\qquad (z=+1)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/efb97298204790ccedf2873348a2be05568c8d4b)
![{\displaystyle E_{m}={\frac {RT}{F}}\ln {\frac {[Cl^{-}]_{i}}{[Cl^{-}]_{o}}}={\frac {RT}{zF}}\ln {\frac {[Cl^{-}]_{o}}{[Cl^{-}]_{i}}}\qquad (z=-1)}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/aacde442e4d602f38df33ab3f6e5f94939c275f9)
