問題 １ ヒトの神経細胞の細胞内外のイオン濃度は次のようである。 ２５℃における各イオンの平衡電位を求めよ。 [K⁺]_o=5mM, [Na⁺]₀=140mM_, [Cl^-]₀=120mM_, [Ca²⁺]₀=5mM_,

[K⁺]_i=150mM, [Na⁺]_i=14mM_, [Cl^-]_i=12mM_, [Ca²⁺]_i=50 X 10^-9 M_,

ただしガス定数 Ｒ＝ 8.314 J/K・mol (8.314 V・C／K・mol) ; ファラデー定数 Ｆ＝ 96500 Ｃ

絶対温度＝摂氏温度＋273; lnA=2.30log₁₀A ; log₁₀2=0.3010 ; log₁₀3=0.4771

問題 ２ ヒトの、ある神経細胞ではK⁺_, Na⁺, Cl^- イオンのそれぞれの平衡電位がE_K= -70mV, E_Na= +50mV, E_cl= -65mVであるとする。この細胞の静止状態における各イオン種に対するコンダクタンスは g_K= 6nS , g_Na= 1nS , g_Cl= 3nS であった。( 1nS=1 X 10^-9 S)

2-1 この細胞の静止電位はいくらか？

2-2 この細胞の静止時の（入力）抵抗はいくらか？

2-3 この細胞の（入力）抵抗はいくらか？ Na⁺ に対するコンダクタンスが突然１００倍になった。電位はいくらになるか？

問題 ３ある神経細胞では静止電位が -70mV 、 静止時の膜コンダクタンスが 2nSであった。この細胞に興奮性と抑制性の二種類のシナプス入力がある。

3-1 興奮性シナプスのシナプス前終末からはグルタミン酸が放出される。グルタミン酸受容体チャネルの反転電位は -30mVである。 神経インパルスがシナプス終末に到達して一つのシナプス小胞がシナプス前膜に融合し、グルタミン酸が放出された。このときグルタミン酸受容体チャネルの活性化によるコンダクタンスの増加は３ｎＳであった。興奮性シナプス後電位(EPSP)の大きさ（静止電位からの脱分極方向の変化を正とする）はいくらか？

3-2 抑制性シナプスからは??アミノ酪酸（GABA）が放出される。GABA受容体チャネルの反転電位は-64mVである。 いま、抑制性シナプスからGABAが放出され、GABA受容体チャネルの活性化によるコンダクタンスの増加が４nSであった。 抑制性シナプス後電位(IPSP)の大きさ（静止電位からの脱分極方向の変化を正とする）はいくらか？

3-3 興奮性と抑制性のシナプス入力が同時に入力したとき、シナプス後電位の大きさ（静止電位からの脱分極方向の変化を正とする）はいくらか？

4-1 イオンの平衡電位とは何か。説明せよ。

4-2 シナプスの反転電位とは何か。説明せよ。

4-3 細胞の静止電位とは何か。説明せよ。

問題 5 神経細胞が放出する伝達物質はアミノ酸、アミン、神経ペプチドの三種類に大別される。 それぞれ３つずつ例をあげよ。 （略号でも良い）