關于興奮傳導過程中膜電位變化原理的分析
來自360百科對Na+—K+泵的一段解讀:
Na -K 泵由α、β兩亞基組成。α亞基為分子量約 120KD 的跨膜蛋白,既有Na 、K 結合位點,又具 ATP 酶活性,因此 Na -K 泵又稱為 Na -K -ATP 酶。β亞基為小亞基,是分子量約 50KD 的糖蛋白。
一般認為 Na -K 泵首先在膜内側與細胞内的 Na 結合,ATP 酶活性被激活後,由 ATP 水解釋放的能量使"泵"本身構象改變,将 Na 輸出細胞;與此同時, "泵"與細胞膜外側的 K 結合,發生去磷酸化後構象再次改變,将 K 輸入細胞内。研究表明,每消耗 1 個 ATP 分子,可使細胞内減少 3 個 Na 并增加 2 個 K 。
也可如下圖分析
a點——靜息電位,K+通道開放;
b點——0電位,動作電位形成過程中,Na+通道開放;
bc段——動作電位,Na+通道繼續開放;
cd段——靜息電位恢複形成;
de段——靜息電位。
經常會碰見這樣的練習題:
例1已知一個鮮活的神經細胞在小白鼠體内的靜息電位和因某适宜刺激而發生的一次動作電位如圖甲所示。将這一完整的神經細胞置于某一等滲溶液E中(其成分能确保神經元正常生活),其靜息電位和因某适宜刺激而發生的一次動作電位可能會呈乙、丙、丁圖所示。與小鼠的組織液相比,下列叙述正确的是( )
A.乙圖,E液K+濃度更低
B.乙圖,E液Na+、K+濃度都更高
C.丙圖,E液Na+濃度更低
D.丁圖,E液K+濃度更高
例2下圖是某神經纖維動作電位的模式圖,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神經纖維形成靜息電位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要載體蛋白的協助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多處于關閉狀态,K+通道多處于開放狀态
D.動作電位大小會随有效刺激的增強而不斷加大
例3Na+—K+泵是細胞膜上的一種載體蛋白,每消耗1分子的ATP,它就逆濃度梯度将3分子的Na+泵出細胞外,将2分子的K+泵入細胞内。據此判斷下列說法正确的是( )
A.Na+—K+泵隻存在于神經元的細胞膜上
B.K+從神經元進入内環境時需要消耗ATP
C.從動作電位恢複為靜息電位,Na+—K+泵的運輸需要消耗ATP
D.Na+—K+泵的跨膜運輸使神經元産生外正内負的靜息電位
三個題都選C。
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