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【神经细胞由动作电位恢复为静息电位时离子运输方式1、神经细胞由【动作】电位恢复为【静息】电位时【K】离子运输方式是什么?协助运输还是主动运输,还是二者都有?2、那么由【静息】电】
 更新时间:2024-03-29 10:24:04
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问题描述:

神经细胞由动作电位恢复为静息电位时离子运输方式

1、神经细胞由【动作】电位恢复为【静息】电位时【K】离子运输方式是什么?

协助运输还是主动运输,还是二者都有?

2、那么由【静息】电位变成【动作】电位的时候【K】离子运输方式呢?

3、【Na】离子的运输方式呢?和钾离子相同吗?

倪飞舟回答:
  这是高中阶段比较复杂的问题,教材涉及的信息较少.因此,高考一般不会考难题.可做一下典型题【2011年浙江理综卷第3题】   神经细胞由【动作】电位恢复为【静息】电位时【K】离子运输方式:   (1)钾离子外流——相当于协助扩散   (2)吸收钾离子——主动运输   以上两项都发生,维持静息电位时钾离子外流,主动运输摄取钾离子可以保证能够有足够的钾离子外流,同时也能调节细胞的渗透压.不管细胞是否处于静息状态,都会发生相应离子的进出.   由【静息】电位变成【动作】电位的时候离子运输方式:主要是钠离子内流——相当于协助扩散.   【总结】维持静息电位时的钾离子外流,以及由动作电位恢复为静息电位时钾离子外流,都是钾离子通道开放,相当于协助扩散;   产生动作电位时的钠离子外流,是钠离子通道开放,也是相当于协助扩散;   若涉及“钠—钾泵”作用下的吸钾排钠,是主动运输.   【典例】(2011年浙江理综第3题)在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下.下列叙述正确的是( )   A.a-b段的Na+内流是需要消耗能量的   B.b-c段的Na+外流是不需要消耗能量的   C.c-d段的K+外流是不藉要消耗能量的   D.d-e段的K+内流是需要消耗能量的   【答案】C   【解析】据图所示,a点之前为静息电位,即为极化状态,由K+外流所致,此时的外流是简单扩散,不消耗能量;a-b段是去极化的过程,由Na+内流所致,属于简单扩散,不消耗能量;b-c段是反极化至最大动作电位的过程(c点是动作电位的峰值),其实质仍然是Na+内流;c-d段是从最大动作电位恢复的过程,实质与d-e段相同,为K+外流所致,属于简单扩散,不消耗能量.   【阅读参考】“钠—钾泵”也称钠钾转运体,又称钠—钾依赖ATP酶.科学研究表明,“钠—钾泵”普遍存在于动物的各种细胞上,其实际上是镶嵌在细胞膜磷脂双分子层中具有腺苷三磷酸酶(ATP酶)活性的一种特异性蛋白质,在Mg2+存在的条件下可被膜外的K+或膜内的Na+所激活.“钠—钾泵”被激活后分解ATP并释放能量,用于转运Na+和K+.一般认为,“钠—钾泵”每分解一个ATP分子,即可排出三个Na+和摄入两个K+,Na+的泵出和的K+泵入两个过程是偶联在一起的.   可以说,细胞代谢活动不停止,“钠—钾泵”就要不停的发挥其转运离子的作用.由于有直接能源物质ATP的消耗,因此,“钠—钾泵”参与下的离子运输属于主动运输.   “钠—钾泵”的存在,造成膜两侧的Na+、K+不均匀分布,因此,分别有向膜内或膜外扩散的趋势,能否扩散及扩散通透量的大小决定于膜的相应离子通道开放的情况,即膜对相应离子的通透性的高低,这是静息电位和动作电位的离子基础.   概括来说,静息电位和动作电位的形成,以“钠—钾泵”的参与作为基础,但是在膜电位的表现上,静息电位主要取决于K+外流,而动作电位主要取决于Na+内流.由于涉及离子通道的开放,维持静息电位时的K+外流和产生动作电位时的Na+内流在跨膜运输的方式上相当于协助扩散,不消耗能量.
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