離子共存問題講解高中-tft每日頭條

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（）

離子共存問題講解高中（高考姊妹題賞析）1

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。

離子共存問題講解高中（高考姊妹題賞析）2

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

離子共存問題講解高中（高考姊妹題賞析）3

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：

離子共存問題講解高中（高考姊妹題賞析）4