あけましておめでとう。いよいよ本番の年となりました。最後まで応援するからがんばろう。 ★設問1 神経細胞内の電位は興奮してない場合、興奮した場合は、−か+のどちらか? 刺激部位が興奮した時、起きることは何か? ↓ ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ ↓ 答 ・興奮していない場合 細胞内ー ・興奮した場合 細胞内+ ・細胞膜のNa+透過性が増大し、Na+が細胞内に流入する。 ★設問2 興奮が発生した部位から両側にしだいに膜電位逆転が伝わっていくことになる。 興奮部と隣接部の細胞内と外で流れる微細電流の向きを答えよ。 答え方例 「細胞●では、★★部から▲▲部、細胞■では、▲▲部から★★部に流れる」 ↓ ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ ↓ 答 「細胞内では興奮部から隣接部に、細胞外では隣接部から興奮部に流れる」 解説 物理学の約束で電流の定義は「+→ー」に流れる約束にしているので、細胞内では興奮部から隣接部に、細胞外では隣接部から興奮部に流れる」ということになる。 図示すると以下の左図のようになり赤い矢印が微細電流の向きである。 ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ ↓ 答 1静止電位 2活動電位 解説 静止電位はー60mV(−70とする場合もあるが最近の教科書ではー60と書かれていることが多い)。 活動電位は-60mVから+40mVへの変化「100mV」を示す。40mVを示すのでないことに注意。 ★設問4 神経細胞1本に対してはある刺激の大きさまでは全く興奮が起こらず、ある刺激の大きさ以上では、 どんなに刺激を強くしても同じ電位の活動電位が発生する。この法則を何というか?この刺激の強さ(上図の3)を何というか? ↓ ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ ↓ 答 全か無かの法則 閾値(いきち) ★設問5 神経細胞1個に関しても「全か無かの法則」があり活動電位の大きさは同じでも興奮の強さの程度差を示すことができる。 どのように程度差を示すか? ↓ ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ ↓ 答 興奮の頻度(インパルス頻度) 解説 1秒間に何回興奮するか。刺激が強くなるとその興奮回数が増える。上図の右図では、「活動電位」の大きさは変化せず 「全が無かの法則」に従うことを棒の長さで、興奮の頻度が増えていることを棒の数で示している。 ★設問6 神経細胞の束では、インパルス頻度だけでなく、刺激の程度差を示すことができる。その理由は何か? ↓ ↓ ↓ ↓ (考える) ↓ ↓ ↓ 答 閾値が異なる神経細胞が束になっているため、ある刺激に対する興奮を起こす神経細胞の本数に差があり程度差を示すことができる |