正答5
解説
正解は5です。
ニューロンの活動電位は、静止膜電位からの急速な脱分極、再分極、後過分極の順に進みます。
この問題は、活動電位の立ち上がりを生み出すイオンを問うています。
【選択肢別解説】
1：× Ca2+は神経終末で細胞内に流入し、神経伝達物質の放出を引き起こします。
神経細胞の活動電位の立ち上がりを担うイオンではありません。
2：× Cl−は抑制性シナプス後電位に関わり、膜を過分極させる方向に働きます。
活動電位の始まりを担うイオンではありません。
3：× K+は電位依存性K+チャネルから細胞外へ流出し、再分極を担います。
静止膜電位の形成にも主に関わりますが、立ち上がりは担いません。
4：× Mg2+はNMDA型グルタミン酸受容体のチャネルを塞ぐなどの調節作用をもちます。
活動電位の発生そのものは担いません。
5：○ 膜電位が閾値に達すると電位依存性Na+チャネルが開き、Na+が細胞内へ急速に流入します。
これが急速な脱分極、すなわち活動電位の始まりです。
【ポイント】
「立ち上がりはNa+の流入、戻りはK+の流出」と覚えましょう。
心筋のプラトー相や平滑筋ではCa2+が重要になる点と区別しておくと混乱しません。