今天來說說高考姊妹題之： 2011年浙江第3題和2011年海南第8題。兩個題目相同點都是都考查 靜息電位、動作電位中關于離子運輸方式的問題。不同的是海南使用的是人教版教材，而浙江使用的浙科版教材，浙科版教材講了極化、去極化、反極化等名詞，對靜息電位和動作電位講的更詳細。本文也順便介紹下這些名詞和相關過程。

一、原題再現

[2010·浙江，3]在離休實驗條件下單條神經纖維的動作電位示意圖如下，下列叙述正确的（ ）

A．a-b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 外流是不需要消耗能量的

D．d-c段的K 内流是需要消耗能量的

答案：C

[2010·海南，8]突觸後膜受體與相應的神經遞質結合後，使突觸後神經細胞興奮，在引起該突觸後神經細胞興奮的過程中（ ）

A．Na 通過被動運輸到突觸後膜内

B．K 通過被動運輸到突觸後膜内

C．Na 通過主動運輸到突觸後膜内

D．K 通過主動運輸到突觸後膜外

答案：A

二、說道說道

1.神經沖動的産生與傳導

在靜息狀态時 (即沒有神經沖動傳播的時候)神經纖維膜内的電位低于膜外的電位，即靜息膜電位是膜外為正電位，膜内為負電位。也就是說，膜處于極化狀态(有極性的狀态)。（這時假如規定膜外為零電位，則膜内為-70左右）。

在膜上某處給予剌激後，該處極化狀态被破壞，叫做去極化。在極短時期内，膜内電位會高于膜外電位，即膜内為正電位，膜外為負電位，形成反極化狀态。接者，在短時間内,神經纖維膜又恢複到原來的外正内負狀态——極化狀态。去極化、反極化和複極化的過程，也就是動作電位——負電位的形成和恢複的過程，全部過程隻需數毫秒的時間。

為什麼在神經細胞膜上會出現極化狀态呢？ 這是由于神經細胞膜内外各種電解質的離子濃度不同，膜外鈉離子濃度高。膜内鉀離子濃度高，而神經細胞膜對不同離子的通透性各不相同。神經細胞膜在靜息時對鉀離子的通透性大，對鈉離子的通透性小，膜内的鉀離子擴散到膜外，而膜内的負離子卻不能擴散出去， 膜外的鈉離子也不能擴散進來，因而出現極化狀态。即膜外為正電位，膜内為負電位。

動作電位是怎樣産生的呢？在神經纖維膜上有兩種離子通道。一種是鈉離 子通道，一種是鉀離子通道。當神經某處受到剌激時會使鈉通道開放，于是膜外鈉離子在短期内大量湧人膜内，造成了内正外負的反極化現象。但在很短的時期内鈉通道又重新關閉，鉀通道随即開放，鉀離子又很快湧出膜外，使得膜電位又恢複到原來外正内負的狀态。

動作電位又是怎樣傳導的呢？ 當剌激部位處于内正外負的反極化狀态時， 鄰近未受刺激的部位仍處于外正内負的極化狀态，兩者之間會形成局部的電 流。這個局部電流又會刺激沒有去極化的細胞膜，使之去極化。也形成動作電 位。這樣，不斷地以局部電流向前傳導，将動作電位傳播出去，一直傳到神經末梢。

2.分段說說離子運輸、極化、去極化、反極化、複極化、鈉鉀泵

如圖表示離體神經纖維某一部位受到适當刺激時, 受刺激部位細胞膜兩側會出現暫時性的電位變化。

ab段——極化狀态，靜息電位，外正内負, 主要是K 順濃度梯度以協助擴散方式外流（K 通道開放）的結果。那麼問題來了，細胞是如何維持K 在細胞内多，而Na 細胞外多呢？這裡鈉鉀泵在起作用，當細胞内Na 多的時候鈉鉀泵就會啟動将 Na 泵出去，同時将K 交換進來。還一個問題就是，K 通道開放使K 外流會不會使細胞内外K 達到平衡呢？實際上除了鈉鉀泵能将K 泵進來外，還有一種力量阻止K 過度外流，那就是細胞膜外的陽離子的排斥作用。當K 外流的力量（濃度差）和阻止其外流的力量（細胞膜外的正電荷的排斥作用）達到平衡時，細胞内外的電勢差就是—70左右。

bc段去極化，cd段反極化，動作電位，主要是Na 順濃度梯度以協助擴散方式内流（Na 通道打開）的結果。Na 内流的力量和阻止其内流的力量達到平衡。

de段複極化——主要是K 順濃度梯度以協助擴散方式外流的結果。同時在鈉鉀泵的作用下将 Na 泵出去，同時将K 交換進來。

鈉鉀泵（也稱鈉鉀轉運體），為蛋白質分子，進行鈉離子和鉀離子之間的交換。每消耗一個ATP分子，逆電化學梯度泵出3個鈉離子和泵入2個鉀離子。保持膜内高鉀，膜外高鈉的不均勻離子分布，維持細胞的靜息電位。鈉鉀泵不隻是在靜息電位即極化狀态和複極化狀态才起作用，而是在整個過程都起作用。

更為詳細的過程見下圖：

3.對兩個題的解析

[2010·浙江，3]在離休實驗條件下單條神經纖維的動作電位示意圖如下，下列叙述正确的（ ）

A．a-b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 外流是不需要消耗能量的

D．d-c段的K 内流是需要消耗能量的

答案：C

解析：由上述分析可知，a~b段和b~c段分别表示動作電位的去極化和反極化過程，此時Na 通過Na 通道内流，順濃度梯度進行，該過程不消耗能量，屬于協助擴散。c~d段和d~e段表示複極化過程，該過程K 通過K 通道外流，也不消耗能量，屬于協助擴散。

[2010·海南，8]突觸後膜受體與相應的神經遞質結合後，使突觸後神經細胞興奮，在引起該突觸後神經細胞興奮的過程中（ ）

A．Na 通過被動運輸到突觸後膜内 B．K 通過被動運輸到突觸後膜内

C．Na 通過主動運輸到突觸後膜内 D．K 通過主動運輸到突觸後膜外

答案：A

解析：突觸後神經細胞興奮說明産生了動作電位，即Na 的内流，鈉離子經通道蛋白進入神經細胞内的過程是一個協助擴散的過程，屬于被動運輸。當然該過程也存在通過鈉鉀泵将K 主動運輸運到細胞内的過程，BD都不符合。神經細胞興奮過程的實質是Na＋内流，即通過被動運輸到突觸後膜内。

三、練習一下

1.人體細胞外鈉離子濃度高于胞内，而鉀離子濃度胞内高于胞外。下圖是神經興奮前後對鈉離子和鉀離子的通透性情況，根據神經細胞的生理特點，下列有關分析正确的是（ ）

A．載體A、C運輸相應的離子時消耗ATP，載體B運輸相應離子時不消耗ATP

B．興奮時，Na 内流區域與鄰近區域由于帶電物質分布差異形成局部電流，并沿神經纖維傳導

C．靜息電位是鉀離子在載體協助下外流至内外濃度相等時膜兩側的電位差

D．動作電位是鈉離子在載體協助下内流至内側濃度超過外側濃度後的膜兩側電位差

2.Na －K 泵是一種特殊的載體蛋白，該載體既可催化ATP水解和合成，又能促進Na 、K 的轉運。每消耗1分子ATP，就逆濃度梯度将3分子的Na 泵出細胞外，将2分子K 泵入細胞内，（如下圖）。下列有關叙述不正确的是（ ）

A．Na 和K 出入細胞是主動運輸的過程

B．Na －K 泵是一個可同時反向轉運兩種離子的載體蛋白，該過程與細胞膜的選擇透過性無關

C．Na -K 泵對維持動物細胞的滲透壓平衡起着非常重要的作用

D．這一過程可能會造成細胞膜内外産生電位差

3.下圖表示某生物膜結構，圖中A、B、C、D、E、F表示某些物質，a、b、c、d表示物質跨膜運輸方式。請據圖回答：

⑴若是癌細胞的細胞膜，則膜上含量較正常細胞減少的物質是[ ]_________。

⑵若是線粒體膜，b和c過程運輸的氣體分别是___________________。

⑶若是肝細胞膜，進食後3～4小時，C代表的激素 将會增多，促進物質E轉化為物質F，F最可能是_________。

⑷若是神經元細胞膜，則在靜息狀态，細胞膜兩側的電位表現為_________該狀态的維持有賴于圖中a和d過程，則a和d過程分别運輸的物質是_______。

⑸提取動物的細胞膜，最好選用 做材料，先讓其在蒸餾水中吸水脹破，然後經過____________處理即可得到純淨的細胞膜。動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小，這說明B具有 。

答案：

1.B 2.B

3.⑴[ D ]糖蛋白

⑵O2 、CO2

⑶胰高血糖素（或腎上腺素） 葡萄糖

⑷内負外正 K 、Na

⑸哺乳動物成熟的紅細胞 離心 一定的流動性