極性細胞と非極性細胞の重要な違いは、極性細胞が再分極を受け安静時の膜電位が回復するのに対し、非極性細胞は脱分極を受けて非極性になり、その結果、細胞膜の極性が変化して安静時の膜電位が失われることである。

再分極すると細胞は極性化し、脱分極すると細胞は脱分極する。脱分極と再分極は、神経インパルスが伝達される際に細胞膜で起こる連続した2つのプロセスである。このように、どちらのプロセスにおいても、細胞内膜の電荷の変化により、偏極した細胞と脱偏極した細胞が出現するのである。脱分極時には、内膜のマイナス電荷が少なくなる（非分極細胞）。しかし、再分極時には元に戻る（極性細胞）。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 極性細胞とは 3. 非極性細胞とは 4. 極性細胞と非極性細胞の類似点 5. 横並びの比較 - 極性細胞と非極性細胞の表形式 6. まとめ

偏光細胞は何ですか？

分極した細胞は、再分極後に分極した状態になる。再分極は、脱分極後に静止膜電位が回復するプロセスである。再分極時には、膜のナトリウムチャネルは閉じられる。そのため、細胞内にはマイナスの電荷が少なくなる。同時に、細胞内にプラスイオン（Na+）が多く存在するため、膜カリウムチャネルが開く。その結果、カリウムイオン（K+）がカリウムチャネルを通って細胞外に出ていき、細胞内はより陰性になる。こうして、これらすべての事象が組み合わさることで、静止膜電位が回復し、細胞が分極段階に入ることができる。

図01：偏光

細胞の偏光は、シグナル伝達によってエフェクター**（筋肉など）の力学的活動を引き起こすことはない。偏光細胞の主な機能は、脱分極によって神経インパルスを伝達するために細胞膜を準備することである。

非極性細胞は何ですか？

脱分極すると無分極の細胞ができる。静止膜電位がより低い負（より正）の値に変化するときに発生する。通常の細胞の静止膜電位は-70mVであるため、内膜（細胞内）は外膜（細胞外）よりもマイナスの電荷を帯びている。

静止膜電位にはいくつかの要因が影響します。この要因としては、細胞からのカリウムイオン（K+）の常時拡散、ナトリウム-カリウムポンプの作用（03 Na+イオンの汲み出しと02 K+イオンの吸収）、細胞内のより負に帯電したイオン（タンパク質とリン酸イオン）の存在などが挙げられる。これらの因子は、活動電位（神経インパルス）の興奮時に、膜の静止電位を乱すことで変化する。

図02：活動電位

活動電位によって、より多くのナトリウムイオンが細胞内に送り込まれ、内膜のマイナス電荷が減少する。安静時の膜電位が-70mVから-55mVに低下すると、神経インパルスが発生する。しかし、神経インパルスが伝わる間、細胞膜電位は+30mVのままである。

偏向と非極性細胞の共通点

• 神経インパルスが伝達される際、神経細胞の膜電位の変化により、極性細胞と非極性細胞が出現する。
• また、どちらのタイプの細胞も、イオンチャネルの開閉や、ナトリウムやカリウムの活性化によって形成される

偏向と非極性細胞の違い

極性細胞は再分極して極性になり、非極性細胞は脱分極して非極性になる。これが、極性細胞と非極性細胞の重要な違いなんですね。もう一つの違いは、非偏極細胞は静止電位膜の変化を伴うのに対し、偏極細胞は静止電位膜の復元を伴うことである。また、偏光した細胞では内膜がプラスに、偏光していない細胞では内膜がマイナスに保たれています。したがって、これは極性を持った細胞とそうでない細胞の違いであると考えることもできる。

以下のインフォグラフィックは、極性細胞と非極性細胞の違いをまとめたものです。

概要 - 偏向 vs. 非極性細胞

極性化した細胞は再分極により、非極性化した細胞は脱分極により引き起こされる。いずれも細胞膜の電位が変化することで発生する。非偏極細胞は静止電位膜の変化を伴い、偏極細胞は静止電位膜の復元を伴う。これらは、神経インパルスが伝達される際に発生する連続的なプロセスである。この2種類の細胞は、神経インパルスの伝達と調節に不可欠なものです。そこで、本稿では、極性細胞と非極性細胞の違いについてまとめた。

引用

1Nguyen, David H. "Depolarization and repolarization of cell membranes" Web of Science, Sciencing, March 2, 2019, available here. 2. "Q&A: neuronal depolarization, hyperpolarization, and action potentials".Q&A: Neuronal depolarization, hyperpolarization, and action potential," Khan Academy, Khan Academy, here.