神经细胞由动作电位恢复为静息电位时离子运输方式
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。
2023-08-27 广告
神经细胞由【动作】电位恢复为【静息】电位时【K】离子运输方式:钾离子外流——相当于协助扩散。
由【静息】电位变成【动作】电位的时候【K】离子运输方式:吸收钾离子——主动运输
动作电位恢复为静息电位,这个过程需要钠钾泵向外泵钠离子向内泵钾离子,需要耗能,是主动运输。神经元内钾离子浓度较高,膜外钠离子浓度较高,而静息电位(内负外正)主要是钾离子外流造成的,这个过程钾离子是通过钾离子通道(相当于载体)出去的,不耗能,所以是协助扩散。
动作电位主要是钠离子内流,是通过钠离子通道(相当于载体)进入膜内,不耗能,所以这个过程也是协助扩散。
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扩展资料
动作电位的去极化是由于大量的钠通道开放引起的钠离子大量、快速内流所致;复极化则是由大量钾通道开放引起钾离子快速外流的结果。
动作电位的幅度决定于细胞内外的钠离子浓度差,细胞外液钠离子浓度降低动作电位幅度也相应降低,而阻断钠离子通道(河豚毒素)则能阻碍动作电位的产生。
在细胞膜上任意一点产生动作电位,那整个细胞膜都会经历一次完全相同的动作电位,其形状与幅度均不发生变化。
参考资料来源:
/baike.baidu.com/item/动作电位/4900125?fr=aladdin"target="_blank">百度百科——动作电位
/baike.baidu.com/item/静息电位/2424320?fr=aladdin"target="_blank">百度百科——静息电位