カリウムについて

質問

いまカリウムからみて人間について勉強してるんですけど、いくつか疑問が出てくるのでお助けください！
まず、ニューロンにおける電位についてなんですけど、カリウムが細胞内に多いときにマイナスとなるのはなんでなんですか？
それと洞房結節と関係があったらそれもお願いします。
あと、カリウムを含む食べ物（特にりんご）を食べるとよく尿がでると勝手に思ってたんですけど、これはナトリウムポンプによってカリウムが細胞内に入ってナトリウムを追い出してるからだと思っていたんですが、それだとカリウムの代わりにナトリウムが出てるだけで他の食べ物を食べたときと量は変わらないはずですよね？これはなんでなんでしょうか？そもそも尿量が増えるのは勘違いですかね？笑

回答No.1

remonpakira · ベストアンサー

簡単なところだけ。

まず電位ですがプラスかマイナスかはどこを基準にするかは重要です。
通常は細胞外を0mvと基準にするので、それに対して細胞内は-60mvとなります。
あくまで相対的なもので細胞内を0mvにすれば外が60mvになります。
大学入試なんかはそのへんを理解しているかを問う問題が出題されます。

膜電位を考えるとき同じ一価の陽イオンですが、
『ナトリウムイオンとカリウムイオンを別々に考える』のがポイントです。
初期条件でナトリウムポンプによりカリウムは内側、ナトリウムは外側に汲み出されます。
内側にカリウムが多く、外にはナトリウムが多くなりますね。
次にですがナトリウムチャンネルは通常は閉じていてカリウムチャンネルは開いています。
カリウムだけを見れば内側が濃い状態ですので濃度勾配通りにカリウムチャンネルを通りに外側に出ていきます。
ナトリウムはナトリウムチャンネルは閉まっているのでそのままです。
するとプラスのカリウムが少しだけ外に出たので電位さが生まれます。
外側が少しプラス、内側が少しマイナスです。
カリウムイオンはその後もどんどん流出するかというと
どんどん内側がマイナスになって来ますのでプラスの電価を持つカリウムイオンは
内側に引っ張られ出し均衡状態になります。この時が静止膜電位で-60mvです。
つまり静止膜電位はカリウムイオンだけで作っているんですね

お礼

なるほど、カリウムとナトリウムの電位差によるのではなくカリウムの移動によるものだったのですね。すると刺激を受けたときは細胞膜がナトウムの移動を一気にゆるすことで、内がプラスになるという理解でよいでしょうか。

回答No.3

remonpakira

そうですね。ですので膜電位はカリウムイオンだけで
活動電位はナトリウムイオンだけでつくっていると表現されます。
ただ、ナトリウムが流入すると言ってもそれは微量のため
絶対量としては外ナトリウム、内はカリウムは変わりません。
再度少量のカリウムイオンがチャンネルから出ていく事により膜電位は回復します。
ナトリウムポンプを使用しないところがポイントです。

興奮の回数が数万回におよびいよいよ、内側にナトリウムが多くなってきた
となって初めてナトリウムポンプを使います。

お礼

ありがとうございます！かなりべんきょうになりました。

回答No.2

d_d-

１さんの回答をさらに簡単にいうと，

膜内外の電位差というのは，膜内外の陽イオンの濃度差によると書かれている事が多いですが，実際にはイオンの移動に伴って生じます（移動がない膜や壁なら電位差など生じない）。ナトリウムポンプによってカリウムは内側に多く，ナトリウムは外側に多くなりますが，カリウムイオンのほうが細胞膜を通過してわずかずつ外に出るので内に対して外が＋になるわけです。

副腎皮質から出る鉱質コルチコイドは，腎臓の細尿管におけるナトリウムの再吸収とカリウムの排出を促進しますので「尿量が増える＝ナトリウム排出」ではありません。

お礼

わかりました！簡単に説明してもらって理解しやすかったです。