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単語帳
高校1~高校2年生 (15-17歳)

刺激と反応 — 神経系

Nervous System & Action Potential

ニューロンは電気信号を作り伝える神経細胞です。 刺激が閾値以上なら活動電位は同じ大きさで発火し、未満なら発火しない全か無かの法則が成り立ちます。 一つのニューロン内では電気的に伝導し、シナプスでは神経伝達物質で化学的に伝達されます。 スライダーで刺激強度を上げ、閾値を超えたときに活動電位が出るかを確かめてみましょう。

神経系の基礎 — ニューロン
ニューロン = 電気信号の運び手
①ニューロン(神経細胞)は電気信号を作って伝える細胞
②樹状突起 → 細胞体 → 軸索 → 軸索末端の順で信号を伝える
③シナプス(隙間)では化学物質(神経伝達物質)で次のニューロンへ
活動電位と閾値
3
💡 実験を観察しよう
①刺激を5以上に上げてみる — 活動電位発生!
②閾値以上なら常に同じ大きさで発火
③これが「全か無かの法則」 — 発生するかしないか、中間なし
興奮の伝導と伝達
活動電位の過程
静止(-70mV) → 脱分極(+30mV) → 再分極 → 過分極 → 静止
Na⁺流入 → K⁺流出 → Na⁺-K⁺ポンプで復元

伝導 vs 伝達

Chart興奮の伝導と伝達
区分興奮の伝導興奮の伝達
定義1ニューロン内の信号移動ニューロン間の信号伝達
方式電気的(活動電位)化学的(神経伝達物質)
方向両方向可能(主に一方向)一方向のみ(小胞→受容体)
速度速い(髄鞘あり → さらに速い)比較的遅い
神経系の構造

神経系の分類

人の神経系
例題で確認
例題 1
閾値が −55 mV のニューロンに刺激を与え、膜電位が −60 mV まで上がった。活動電位は発生するか?
1
活動電位は膜電位が閾値以上に達したときのみ発生する(全か無かの法則)。
2
−60 mV は閾値 −55 mV より低い(より負)ので閾値に達していない。
発生しない
全か無か:閾値未満では活動電位は起こらず、閾値以上では常に同じ大きさ。刺激が強くてもスパイクは大きくならない。
例題 2
同じニューロンに閾値より強い刺激を 2 回与えた。1 回目と 2 回目の活動電位の大きさを比べると?
1
全か無かの法則により、閾値以上の刺激は常に同じ最大の大きさの活動電位を生む。
2
刺激が強くてもスパイクの「大きさ」は変わらず、代わりに発生「頻度(回数)」が増える。
2 つの活動電位の大きさは同じ
刺激の強さは大きさではなく頻度(スパイク数)で伝わる — 全か無かの法則の核心。
総まとめ
全か無かの法則
刺激 ≥ 閾値 → 活動電位発生(常に同じ大きさ)
閾値未満:反応なし、以上:最大反応
共通テスト類題
ニューロンの活動電位と興奮伝達についての説明として正しくないものは?
静止状態の膜電位は約 −70 mV
脱分極は Na⁺ が細胞内へ流入して起こる
刺激が閾値未満なら活動電位は発生しない
シナプスでは興奮は神経伝達物質で伝わる
刺激が強いほど活動電位の大きさが大きくなる
⑤ 刺激が強いほど活動電位の大きさが大きくなる
1
全か無かの法則により、閾値以上なら活動電位は常に同じ大きさ。
2
刺激の強さは大きさではなく頻度で伝わるので ⑤ が正しくない。
🎯 試験ポイント
①ニューロン構造:樹状突起 → 細胞体 → 軸索 → 軸索末端
②静止電位-70mV、閾値-55mV、活動電位+30mV
③全か無か:閾値以上で常に同じ大きさで発火
④伝導(ニューロン内、電気的)vs 伝達(ニューロン間、化学的)
⑤髄鞘あり → 跳躍伝導 → 速度速い
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