题目
细胞内外正常的(Na)^+ 和(K)^+ 浓度差的形成和维持是由于 ( )A. 膜在安静时对(K)^+ 通透性大B. 膜在兴奋时(Na)^+ 的通透性增大C. 膜上ATP的作用D. 膜上钠泵的作用
细胞内外正常的$${Na}^{+} $$和$${K}^{+} $$浓度差的形成和维持是由于 ( )
A. 膜在安静时对$${K}^{+} $$通透性大
B. 膜在兴奋时$${Na}^{+} $$的通透性增大
C. 膜上ATP的作用
D. 膜上钠泵的作用
题目解答
答案
D. 膜上钠泵的作用
解析
本题考查细胞膜上离子泵的功能及其对离子浓度梯度的维持作用。关键点在于理解静息状态下细胞内外离子浓度差的形成机制。细胞内的高K+和低Na+环境并非单纯由膜的通透性决定，而是依赖于主动运输过程，即钠泵的持续工作。钠泵通过消耗ATP，逆浓度梯度转运离子，从而维持稳定的浓度差。
选项分析
A. 膜在安静时对$K^+$通透性大
静息时膜对$K^+$的通透性较高，导致$K^+$外流形成静息电位。但此过程是被动运输，依赖于浓度梯度，无法解释浓度差的形成，仅是结果的应用。
B. 膜在兴奋时$Na^+$的通透性增大
动作电位去极化阶段，$Na^+$内流是电位变化的机制，但这会暂时破坏浓度差，需后续通过钠泵恢复，因此与浓度差的维持无关。
C. 膜上ATP的作用
ATP为钠泵提供能量，但题目问的是直接作用机制，而非能量来源，因此此选项表述不准确。
D. 膜上钠泵的作用
钠泵通过主动运输，将$Na^+$排出细胞，同时将$K^+$摄入细胞，逆浓度梯度建立并维持稳定的离子浓度差。这是浓度差形成和维持的直接原因。