Question

【題目】動作電位的產生與細胞膜離子通透性的變化直接相關。細胞膜對離子通透性的高低可以用電導 （g）表示，電導大，離子通透性高；電導小，離子通透性低。下圖表示神經細胞接受刺激產生動作電位過程中，細胞膜對Na+和K+的通透性及膜電位的變化（gNa+、gK+分別表示Na+、K+的電導情況）。

請據圖回答問題：

（1）細胞膜對離子通透性大小的控制是通過控制細胞膜上的__________來實現的。在動作電位的產生過程中，細胞內ADP的含量會__________。

（2）靜息狀態下神經細胞膜電位的特點是__________。當神經纖維某一部位受到刺激時，這個部位的膜兩側會出現暫時性的__________變化，形成動作電位。

（3）請分析，在接受刺激時，細胞膜對Na+、K+的通透性分別發生了怎樣的變化？

Na+：________________________________________；

K+：________________________________________。

（4）根據該過程中膜電位的變化和離子通透性的變化可以推測，動作電位的產生主要是由哪種離子如何變化造成的？______________________________。

Answer 1

【答案】載體蛋白（離子通道）增加外正內負電位對Na+的通透性迅速增加，并且增加的幅度較大對K+的通透性增加較慢，并且增加的幅度較小Na+通過細胞膜快速內流

【解析】

神經纖維未受到刺激時，細胞膜內外的電荷分布情況是外正內負，當某一部位受刺激時，其膜電位變為外負內正；靜息時，K+外流，造成膜兩側的電位表現為內負外正；受刺激后，Na+內流，造成膜兩側的電位表現為內正外負，形成動作電位。

（1）離子一般是通過主動運輸進出細胞的，因此細胞膜對離子通透性大小的控制是通過控制細胞膜上的載體蛋白來實現的；動作電位產生時鈉離子內流不消耗能量，而鉀離子通過主動運輸進入細胞需要消耗能量，因此該過程細胞內ADP的含量會增加。

（2）根據以上分析已知，靜息電位表現為外正內負；當神經纖維受到刺激時，該部位的電位會發生變化，部位外負內正，形成了動作電位。

（3）在神經纖維受到刺激時，對Na+的通透性迅速增加，并且增加的幅度較大，而對K+的通透性增加較慢，并且增加的幅度較小。

（4）根據以上分析可知，動作電位的產生主要是Na+通過細胞膜快速內流導致的。