正答1
解説
正解は1です。
細胞内液に含まれる陽イオンのうち、最も濃度が高いものを問う問題です。
細胞内液と細胞外液ではイオン組成が大きく異なり、その差が膜電位の発生に関わります。
【選択肢別解説】
1:○ カリウムイオンは細胞内液で最も濃度が高い陽イオンです。
ナトリウム-カリウムポンプによって細胞内に取り込まれています。
2:× カルシウムイオンの細胞内濃度はきわめて低く保たれています。
細胞内で濃度が上がると筋収縮などの信号になります。
3:× ナトリウムイオンは細胞外液で最も濃度が高い陽イオンです。
細胞内では低く保たれています。
4:× マグネシウムイオンは細胞内に比較的多く含まれますが、カリウムイオンよりはるかに低い濃度です。
【ポイント】
細胞内液はカリウムイオンとリン酸イオン、細胞外液はナトリウムイオンと塩化物イオンが主体です。
この濃度差はナトリウム-カリウムポンプがATPを使って維持しています。