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生物 高校生

図6の静止電位の形成の左のイラストは細胞内でK+の濃度が高くなっていますが、それは活動電位が発生しているということですか? お願いいたしますm(*_ _)m

3 ニューロンによる電気的な信号の生成とそれを伝えるしくみ ニューロンが受け取った情報は,どのようなしくみで伝えられていくのだろうか。 細胞内に微小な電極を挿入すると 細 胞内外の電位差を測定することができ オシロスコープー 記録電極 る(図5)。 細胞膜を隔てたこの電位差 基準電極 まくん を膜電位という。膜電位は,イオンチャ membrane potential ネルの働きによってつくられ, 細胞が刺 ニューロン 激を受けると変化する。 図5 膜電位の測定方法の模式図 A 静止電位 細胞が刺激されていないとき (静止状態)の膜電位を静止電位といい,細胞外を0mV せいでんい resting potential とすると,細胞内は多くの場合70mV程度の値を示す。 このように,細胞膜の内外 で電位差が生じることを, 膜電位における分極という。 静止電位は,細胞内外のイオンの濃度差で生じる。 細胞内と細胞外では,各イオン の組成は異なり、細胞内では細胞外よりもNa+濃度が低く, K+濃度が高くなっている。 この濃度差は,主にナトリウムポンプ(p.118) によって生じている。 細胞膜には に開いているカリウムチャネルがあり, 'K+は濃度勾配に従って細胞外へ拡散しよう とする。 K+の細胞外への移動に伴って, 細胞内は電気的に負になり, K+ を引き戻そ うとする力が生じる。 ある程度K+ が細胞外へ出ると, 拡散しようとする力と引き戻 そうとする力が釣り合い, 見かけ上K+の移動が止まる。 その結果, 細胞膜の外側表 面には陽イオンが, 内側表面には陰イオンが集まる。 この状態の膜電位が静止電位で ある (図6)。 ++) K+以外の陽イオン 低 ( 陰イオン 細胞外 K の 細胞膜 濃 wwwwww K+が細胞外へ 出る量がふえる と,その分K+ 細胞内に引き しだいに力が + 釣り合う 細胞膜の近傍 に、電荷の偏 りができる。 度 細胞内カリウムチャネル 戻そうとする電 気的な力は大き くなる。 ◆ : K+が拡散しようとする力 :K+にかかる電気的な力 (矢印の長さは力の大きさを, 向きは力の向きを表している。) 図6 静止電位の形成 MOVIE しさにも

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生物 高校生

問3で、なんでAとBで活動電位が生じるのですか? 解説の、Cにシナプス後電位が生じる。したがってaとbの刺激によってその部位に興奮が生じてることがわかる。というのがよく分からないです💦

思考実験・観察 論述 発展問題 164. ニューロンとシナプスの働き ■培養ニューロンが形成した図1のシナプスについ 記録 A 記録 細胞体 a 記録 軸索 B ↑ シナプス b 図 1 時間 (ミリ秒) 0 時間(ミリ秒) 電 5 位 5 て,次の実験1,2を行った。 以下の各問いに答えよ。 [実験1] ニューロン A, B, Cそれぞれの細胞体に記 録電極を刺し入れ,膜電位を記録した。 また, ニュー ロンA,Bの軸索の a, b の位置に刺激電極をあて 電気刺激を与えることができるようにした。 この状態 で、ニューロンAの軸索をaの位置で1回だけ刺激す ると, ニューロンCの細胞体からは図 2に示すようなア性シナプス 後電位が記録された。 また, ニューロ ンBの軸索をbの位置で1回だけ刺激 すると、ニューロンCの細胞体からは 図3に示すようなイ性シナプ ス後電位が記録された。 電 位 (mV) 0 -100-1 a の位置で刺激 電 位 (mV) -- 図2 時間 (ミリ秒) 0 5 (mV) 100↑ bの位置で刺激 電位 (mV) 165. 化学 鼻にあ 体に化 送られ 問1. ① 問2. 与え れる せよ 問3. 器を 在す る。 図3 時間 (ミリ秒) 0 [実験2] ニューロンBの軸索をbの位 置で時間間隔をあけて2回刺激すると, ニューロンCの細胞体からは図4のよ うな反応が記録された。 また,短い時 間間隔で2回刺激すると, ニューロンCの細胞体からは図5のような反応が記録された。 問1.文章中のアイに当てはまる最も適当な語を答えよ。 5 物質 44 -100J T -100-1 bの位置で刺激 図 4 bの位置で刺激 図5 合す 胞に 速度 と接 N1~ もう 問2.ニューロンCは,図4の条件では活動電位を発生しなかったが, 図5の条件では活 動電位を発生した。 この理由を 「シナプス後電位」 を用いて40字以内で説明せよ。 問3. ニューロンAの軸索とニューロンBの軸索を,それぞれaとbの位置で同時に刺激 すると,ニューロンA,B,Cの細胞体からはそれぞれどのような電位変化が記録され ると予想されるか。下の①~⑥から最も適切なものを1つずつ選び、番号で答えよ。 時間(ミリ秒) ② ① 0. 電 位 (mV) -100J aとbの位置で刺激 5 電位 0 ---┫ 時間 (ミリ秒) 3 5 0+ 電 位 2つ れば のと 化学物 時間(ミリ秒) aとbの位置で刺激 (mV) 100↑ 化学物 細胞と aとbの位置で刺激 時間 (ミリ秒) ⑥ 時間(ミリ秒) (1) (2) 5 電 位 結 (mV) -100- ④ 0 電 時間 (ミリ秒) 5 (mV) 位 -100-1 ヒント aとbの位置で刺激 電 位 (mV) -100J (mV) aとbの位置で刺激 問3. それぞれのニューロンへの刺激回数と閾値に達するかどうかを考える。 216 4編生物の環境応答 -100↑ aとbの位置で刺激 ( 広島大改題) ヒント 問3 (2).

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赤線部のようになるのはなぜですか?🙇🏻‍♀️

10 (1) セロトニン えいびんか sensitization ●鋭敏化 動物は有害な刺激を受けたとき, 別の弱い刺激に対しても防御反応が過敏 に現れることがある。 アメフラシの場合, 尾に強い刺激を与えると,弱いえら引っ込 め反射しか生じない刺激に対しても、大きな反射が生じるようになる。これを鋭敏化) という。鋭敏化を引き起こす刺激を何度も与えると, 鋭敏化は長く持続する。 ●脱慣れや鋭敏化が生じるしくみ アメフラシ の尾を刺激して起こる脱慣れや短期の鋭敏化に は、尾の刺激を伝える感覚ニューロンと水管 の刺激を伝える感覚ニューロンとの間の介在 ニューロンにおけるシナプス可塑性が関与して いる。 介在ニューロンは, 神経伝達物質であるセロ トニンを放出する(図56-1)。 セロトニンを受 容した感覚ニューロンでは, CAMP がつくられ、 CAMP は, タンパク質をリン酸化するプロテイ 16ンキナーゼ (PK) という酵素を活性化する。 ある 種のカリウムチャネルはPKによってリン酸化さ れると閉じるため,K* の流出が減少して活動 電位の持続時間は長くなる。 その結果, 電位依 存性カルシウムチャネルの開く時間が長くなり 20 (図5-②) Ca2+が神経終末内に流入する量が ふえる。 Ca2+の増加に伴ってシナプス小胞から の神経伝達物質の放出量が増加し, 伝達効率が 高まって, 脱慣れや鋭敏化が起こる (図56-③)。 一方、長期の鋭敏化には新しいシナプスの形 2 成が伴う。くり返し与えられた刺激によって活 性化したPKは,核内に移動して調節タンパク 質をリン酸化する。 これによって, 新しいシナ プスの形成に必要なタンパク質の遺伝子が発現 し、ニューロンの形態が変化して新しいシナプ 80 介在 ニューロン セロトニン 神経伝達物質 受容体 感覚ニューロン 一部のカリウム チャネル 電位依存性カルシウム チャネル ③ (リン酸化 閉じる CAMP 活性化 PK (開いている時 間が長くなる Ca2+の流入量 (増加 「神経伝達物質 の放出量増加 ④ スが形成される(図56-4)。 シナプスの数が増 新しいシナプスレ 加することによって反応がより起こりやすくな り、長期の鋭敏化が起こる。 が形成される 図5 鋭敏化のしくみ MOVIE 物の行動27

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生物 高校生

生物α 171 マーカーを引いた部分はどこから分かるのでしょうか?

第5章 動物の反応と行動 神経回路を模式的に示したものである。 シナプスには興奮性と抑制性のものがあり、 ここでは1つの興奮性シナプスからの興奮の伝達によって次のニューロンで活動電位 生じるものとし、逆に抑制性シナプスでは興奮の伝達によって,次のニューロンで 71 複数のニューロンによる神経回路図1(A)~(C) は複数のニューロンからな 活動電位が生じることを一定時間抑制できるものとする。 図1(A)の入力刺激とニュー ロンn1n4の活動電位の発生パターンが図2(A)のようになった。 図2において,横 が時間,縦軸が活動電位の大きさを表している。 図1(B)の入力刺激とニューロン n1 図 1 第5章 (A) とn3の活動電位の発生パターン が図2(B)のようになるとき,図 1 (B)のニューロン n2とn4の活動 電位の発生パターンはどのように なるか。図2(B)の①~⑤からそれ ぞれ選び,数字で答えよ。 (B) 刺激 入力刺激 入力刺激 2⑤ ニューロン の細胞体 興奮性 シナプス n1 n1 n1 h44 n2 抑制性 n4 シナプス n3 n3 n3 n4 n4 (2) 図1(C)の入力刺激とニューロン n1 とn4の活動電位の発生パターン が図2(C) のようになるとき,図 入力山|||||| 入力||||||| 図2 (A) (B) (C) 入力 1 (C)のニューロン n2とn3の活動 電位の発生パターンはどのように なるか。図2(C)の⑥~10からそれ n1 n1 n1 n4 n2 n3 n3 (2) 7 n4 ぞれ選び、数字で答えよ。 時間→ 8 (3) ④4 (10 [16 北海道大 改] 187

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