細胞膜電位について誤っているのはどれか。

解説

活動電位の発生において、脱分極は主にナトリウムイオン(Na+)の細胞内流入によって起こります。その後、再分極期ではカリウムイオン(K+)が細胞内から細胞外へ流出することで膜電位が静止膜電位に戻ります。したがって、カリウムイオンが脱分極時に細胞外から細胞内に移動するという記述は誤りです。

選択肢ごとの解説

• 1. この記述は正しいです。細胞内は細胞外に比べて負に帯電しており、これが静止膜電位の基本です。
• 2. この記述は正しいです。閾値以上の刺激であれば常に一定の大きさの活動電位が発生し、閾値未満の刺激では発生しないという法則です。
• 3. この記述は正しいです。不応期には、絶対不応期と相対不応期があり、この期間中は次の活動電位が発生しにくい、または発生しない状態になります。
• 4. この記述は正しいです。膜電位が0mVを超えて正の値になるピーク部分がオーバーシュートです。
• 5. 正解。この記述は誤りです。脱分極のピーク後、再分極期においてカリウムイオンは細胞内から細胞外へ流出し、膜電位を静止膜電位に戻す役割を果たします。脱分極時には、主にナトリウムイオンが細胞外から細胞内へ流入します。正しくは：カリウムイオンは、細胞膜の再分極時に細胞内から細胞外へ移動します。選びやすい理由：カリウムイオンが電位変化に重要であることは知っているため、何らかの形で関与していると考えてしまいがちです。しかし、脱分極と再分極でのイオンの流れの向きを混同すると間違えます。混同注意：ナトリウムイオンの流入（脱分極）とカリウムイオンの流出（再分極）を混同しやすいです。

国試ポイント

細胞膜電位の発生機序、特に活動電位における各イオン（Na+, K+）の動態と膜電位変化（脱分極、再分極、過分極）の関連を正確に理解しているかを問う問題です。基本的な生理学知識が問われます。

混同注意

ナトリウムイオンとカリウムイオンの移動方向と、それが引き起こす膜電位の変化（脱分極、再分極）の対応関係を混同しやすい。特に、活動電位の立ち上がり（脱分極）はNa+流入、立ち下がり（再分極）はK+流出であることを明確に区別する必要があります。

次に同じ論点が出たら

同様の論点が問われた場合、イオンの種類（Na+, K+, Cl-, Ca2+）、移動方向（流入、流出）、それによって生じる膜電位の変化（脱分極、再分極、過分極）、関連するチャネルの種類（電位依存性、リガンド依存性など）の組み合わせが正確かを重点的に確認する必要があります。

関連知識

ナトリウムポンプ（Na+/K+-ATPase）による静止膜電位の維持、各チャネル（電位依存性Na+チャネル、電位依存性K+チャネル）の開閉と膜電位変化の関係、活動電位の伝導様式（有髄神経での跳躍伝導、無髄神経での連続伝導）、興奮性シナプス後電位（EPSP）と抑制性シナプス後電位（IPSP）など。