[坎贝尔生物学 第186页练习题] 動物細胞のナトリウム-カリウムポンプが突然機能しなくなった場合、イオン濃度と細胞の膜電位に関して最も直接的な結果は何ですか？

動物細胞のナトリウム-カリウムポンプが突然機能しなくなった場合、イオン濃度と細胞の膜電位に関して最も直接的な結果は何ですか？

  • A: 細胞内のNa+濃度は減少し、細胞外のK+濃度は増加するでしょう。
  • B: 細胞内にK+がより多く蓄積されるにつれて、細胞の膜電位はより負になるでしょう。
  • C: 細胞は急峻なNa+とK+の濃度勾配を維持する能力を失い、膜電位の乱れにつながるでしょう。
  • D: 細胞は受動輸送メカニズムに切り替わり、Na+を排出し続け、K+を取り込み続けるでしょう。

Explanation

ナトリウム-カリウムポンプは、動物細胞膜を横切るNa+（細胞内低濃度、細胞外高濃度）およびK+（細胞内高濃度、細胞外低濃度）の急峻な濃度勾配を維持するために不可欠です。これらの勾配、特にポンプによる正味の電荷移動（Na+が3つ出て、K+が2つ入る）は、膜電位の確立と維持に不可欠です。ポンプが停止すると、これらの勾配は受動的な漏出によって散逸し、正常な膜電位の喪失につながります。