Question

【題目】已知神經(jīng)細(xì)胞膜、肌肉細(xì)胞膜兩側(cè)離子的分布不平衡。下表表示的是哺乳動(dòng)物肌肉細(xì)胞在靜息狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)外離子濃度大小（單位：mmol/L）

離子種類	Na＋	K＋	其他陽離子	其他陰離子
細(xì)胞內(nèi)部	10	140	a	c
細(xì)胞外部	150	4	b	d

（1）從表格信息可以看出，細(xì)胞外液的滲透壓主要是由________來維持。

（2）研究發(fā)現(xiàn)靜息電位的產(chǎn)生主要是K＋外流形成的，若用蛋白酶處理細(xì)胞膜，K＋不再透過細(xì)胞膜，據(jù)此可推導(dǎo)出細(xì)胞內(nèi)K＋跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞?/span>____________。

（3）靜息狀態(tài)下，細(xì)胞內(nèi)外離子濃度能維持上述水平，其主要的原因是細(xì)胞膜上_____的種類和數(shù)量限制了離子的出入。

（4）下圖表示神經(jīng)細(xì)胞接受刺激產(chǎn)生動(dòng)作電位過程中，膜電位的變化及細(xì)胞對Na＋和K＋的通透性情況。

①接受刺激時(shí)，細(xì)胞膜對Na＋、K＋的通透性分別發(fā)生了怎樣的變化?_____________。

②根據(jù)該過程中膜電位的變化和離子通透性的變化可以推測，動(dòng)作電位的產(chǎn)生主要是由哪種離子如何變化造成的? ____。

Answer 1

【答案】Na＋ 協(xié)助擴(kuò)散 載體 對Na＋的通透性迅速增加，并且增加的幅度較大 對K＋的通透性緩慢增加，并且增加的幅度較小。 Na＋通過細(xì)胞膜快速內(nèi)流。

【解析】

神經(jīng)纖維未受刺激時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù)，當(dāng)某一部位受刺激時(shí)，其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，即靜息時(shí)，K＋外流造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正，受刺激時(shí)，Na＋內(nèi)流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。

（1）從表格信息可以看出，細(xì)胞外液的滲透壓主要是由Na＋來維持，細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓主要是由K＋來維持的。

（2）若用蛋白酶處理細(xì)胞膜，使細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)失去作用，K＋不再透過細(xì)胞膜，據(jù)此可推導(dǎo)出K＋外流需要載體蛋白的協(xié)助，故細(xì)胞內(nèi)K＋跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞菂f(xié)助擴(kuò)散。

（3）因?yàn)镹a＋和K＋出入細(xì)胞都需要載體蛋白的協(xié)助，所以受細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量限制。

（4）據(jù)題意可知：神經(jīng)細(xì)胞接受刺激時(shí)，細(xì)胞膜對Na＋的通透性迅速增加，并且增加的幅度較大，對K＋的通透性緩慢增加，并且增加的幅度較小，因?yàn)镹a＋通過膜快速內(nèi)流，導(dǎo)致膜內(nèi)變?yōu)檎�電，膜外變�(yōu)樨?fù)電。

①故接受刺激時(shí)，細(xì)胞膜對Na＋、K＋的通透性變化為：對K＋的通透性緩慢增加，并且增加的幅度較小。

②根據(jù)該過程中膜電位的變化和離子通透性的變化可以推測，動(dòng)作電位的產(chǎn)生主要是由Na＋離子大量內(nèi)流造成的。