2022年10月10日 第5回
今日の講義では,細胞膜の内外におけるイオン濃度や,イオンポンプ,ネルンストの方程式,ゴールドマンの方程式について学んだ.
膜電位の大きな変化はイオン濃度のとても小さな変化によって引き起こされるということに興味を持った.
また,ネルンストの方程式を見たとき難しそうな式だと思ったが,それぞれのイオンについて計算するときに変化させる値はそれほど多くなく,それほど難しくないと思えた.
見た目はその通りですが,そんなにややこしくはないです.
イオンポンプのような役割がないと膜電位が生じないことがよくわかりました.
また,細胞内外のイオンの濃度や仕組みなどをよく解明できたなと思いました.
そうですね.とてもよくできていると思います.
濃度勾配と電位差が釣り合うことによって制止膜電位が出来ることが分かった.
膜は電気回路モデルに変換できるが,コンダクタンスが一定ではないことに気をつけなければならないと分かった.
実際の細胞膜ではコンダクタンスが膜電位に依存し,時間の結果と共に変化するのでややこしくなります.
今日の授業では細胞内外のイオン濃度勾配をもとに膜電位を求める方法とチャネルを等価回路として扱うことについて学びました.
神経細胞では細胞外にNa+,細胞内にK+が多いことからネルンストの方程式やゴールドマンの方程式を用いて静止膜電位を求めることができましたが,聴神経へと音刺激を伝える内耳の有毛細胞では細胞内にNa+が多く細胞外にK+が多いと聞いたことがあるので,有毛細胞ではどのような静止膜電位となるのか計算してみたいと思いました.
また,授業で出てきた等価回路とは,チャネルのことを電圧源と抵抗からなるテブナン等価回路と考えているという意味合いで合っているのでしょうか.
それから,最後の方で先生が計算していた回路について,VやE_Kの電圧の向きをどの方向に撮っているのかがよくわからなかったのでもう一度示して頂けると助かります.
よく調べていますね.さらに色々と調べてみると面白いと思いますよ.
色々と教えてください.等価回路については次回再度説明します.
細胞膜にはコンデンサのような役割を持つ脂質二重層だけでなく,イオンポンプが静止膜電位を発生させていることがわかった.
また,イオンの濃度によって静止膜電位が異なり,これらが合わさることで細胞の内外で発生する静止膜電位が決まることがわかった.
よく理解してくれているとおもいます.
細胞膜がコンデンサの役割を担っているということを電気回路図を用いることによって, 理解することができた. 実際に見てみると結構簡単な回路図でそんなに複雑な要素はないかと思ったが, 最後にそれぞれのイオンのコンダクタンスが可変であるということを知って複雑だと思った.
次回は,この話について説明をしようと思います.
細胞膜の電気的性質を利用し膜の等価回路モデルを理解することで,活動電位を単純に解釈出来るようになることに感心しました.
次回の講義で電位と時間の依存性について更に学びたいと思います.
次回以降,この話が主体になりますが,微分方程式についても触れる予定です.
高校物理の内容をあまり覚えていなかったので少し難しかったです.
良い復習になりました.
回路はあまりやっていないのでしょうかね.
だんだんとややこしくなってきたのでよく復習しなければならないなと感じた
分からなければ,直接議論したほうがよいでしょうかね.
膜電位の変化を生じさせる濃度変化がかなり微小な変化であることが意外でした.
そうなのです.
神経細胞内の構造について,電気回路の知識を用いて考えることができることを学びました.
よろしいと思います.
膜の等価回路モデルのところの話で,濃度勾配によって平衡電位が生じ,電池として成り立ち,回路として考えることができるところがとても面白かった.
実際にヤリイカの神経軸索膜の実験をしてみたいなと思った.
また,化学で使っていた公式や平衡定数,物理の回路図などが出てきて懐かしく感じた.
膜電位と時間に依存するgの値をどうやって求めたのか次回の話が楽しみ.
実際の実験は,確かに良い経験になると思います.実験ってすごく大変なのですよ.
平衡電位と静止膜電位の求め方について理解できた.
よろしいと思います.