膜電位と平衡電位の決定的な違いは、膜電位が細胞質膜の内側と外側の電位差であるのに対し、平衡電位は電気化学的平衡が生じるのに必要な膜電位であるということである。

さまざまな物質、特にイオンや栄養素は、細胞膜を通して細胞の内外を行き来しています。細胞は、イオンや栄養を細胞内に吸収するために、細胞膜に膜電位を発生させ維持している。膜電位とは、細胞の内側と外側の電圧差、電位差のことです。イオンを一方向に受動的に移動させる力として作用する。しかし、平衡電位によって、膜を介したイオンの移動は制限される。膜を通過する正味のフラックスがゼロとなる膜電位である。したがって、平衡電位では、イオンは細胞の中にも外にも移動しない。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 膜電位とは 3. 平衡電位とは 4. 膜電位と平衡電位の類似点 5. 横並び比較-膜電位と平衡電位の表形式 6. まとめ

膜電位は何ですか？

一般に、細胞膜の内側と外側には電荷の差、つまり電圧の差があります。具体的には、セル内には負の電圧が、セル外には正の電圧がかかっている。したがって、膜電位は、細胞膜を横切る電荷の差である。これは、膜を隔ててプラスイオンとマイナスイオンが分離することで発生する。実は、膜電位はイオンを一方向に受動的に移動させる力なのです。静止状態では、この電圧差は静止膜電位と呼ばれる。のもとでは、膜上の電荷が変化し、活動電位が発生する。

図01：膜電位

膜電位を決定する要因はいくつかある。細胞内外のイオン濃度、細胞膜のイオン透過性、細胞膜に存在するNa+/K+-ATPaseやCa++トランスポーターポンプなどのイオンチャネルの活性などである。

平衡電位は何ですか？

イオンの平衡電位は、膜を介したイオンの濃度勾配を正確に釣り合わせた膜電位である。つまり、平衡電位とは、電気化学的な平衡をもたらすために必要な膜電位のことである。平衡電位では、膜を通過するイオンの正味のフラックスはゼロである。K+イオンを考えた場合、K+の平衡電位は、K+が濃度勾配を下るのを防ぐために必要な膜を介した負の電荷である。

グリア細胞では、静止膜電位はK+イオンの平衡電位に等しく、また、神経細胞では、静止膜電位はK+平衡電位に非常に近い。

膜電位と平衡電位の共通点

• 正味の電気化学的な力は、膜電位と平衡電位の差である。
• 電気化学的平衡を得るために必要な膜電位が平衡電位である。

膜電位と平衡電位の違い

膜電位とは、細胞の内側と外側の電荷の総和の差のことである。これに対し、平衡電位は、膜を隔てたイオンの濃度勾配を正確に釣り合わせる膜電位である。これが膜電位と平衡電位の重要な違いなんですね。

また、膜電位はイオンの一方向への受動的な移動を許容するのに対し、平衡電位は膜を介したイオンの移動を制限するものである。

以下、膜電位と平衡電位の違いについてまとめる。

概要 - 膜電位 vs. 平衡電位

膜電位とは、生体細胞の内側と外側の電位差のことである。一方、平衡電位とは、電気化学的な平衡を得るために必要な膜電位のことである。平衡電位では、正味のイオンの流れはゼロである。そのため、特定のイオンが膜の片側から反対側に流れることはない。これは、膜電位と平衡電位の違いをまとめたものである。

引用

1 "膜電位（静止膜電位）（記事）｜カーンアカデミー".カーンアカデミー、2020年、2「反転電位」. en.Wikipedia.Org2020,.