题目
细胞膜内外正常Na+和K+浓度差的形成与维持是由于______A. 膜在安静时对K+通透性大B. 膜在兴奋时对Na+通透性增加C. Na+、K+易化扩散的结果D. 细胞膜上Na+-K+泵的作用E. 细胞膜上ATP的作用
细胞膜内外正常Na+和K+浓度差的形成与维持是由于______
A. 膜在安静时对K+通透性大
B. 膜在兴奋时对Na+通透性增加
C. Na+、K+易化扩散的结果
D. 细胞膜上Na+-K+泵的作用
E. 细胞膜上ATP的作用
题目解答
答案
D. 细胞膜上Na+-K+泵的作用
解析
考查要点:本题主要考查细胞膜内外离子浓度差形成与维持机制的理解,重点在于区分主动运输与被动运输的作用。
解题核心思路:
细胞膜内外Na+和K+的浓度差是通过主动运输建立并维持的,而非单纯依赖被动扩散。关键在于识别Na+-K+泵的作用机制,它通过消耗ATP逆浓度梯度运输离子,从而形成并维持浓度差。
破题关键点:
- 主动运输是维持浓度差的核心,而选项中只有Na+-K+泵(选项D)直接对应这一过程。
- 其他选项(如K+通透性、Na+内流、易化扩散)均属于被动运输或短暂电位变化,无法解释浓度差的持续维持。
细胞膜内外Na+和K+的浓度差主要通过以下机制形成与维持:
-
静息状态下K+的外流(选项A):
在静息状态(膜外为正,膜内为负),细胞膜对K+的通透性较高,K+顺浓度梯度外流,形成静息电位。但这仅是被动运输,依赖于浓度差本身,而非形成浓度差的原因。 -
动作电位中Na+的内流(选项B):
兴奋时Na+通透性增加,Na+内流导致去极化。但这会消耗浓度差,需后续K+外流恢复静息电位,无法维持浓度差。 -
易化扩散的作用(选项C):
易化扩散是被动运输,依赖浓度梯度,无法逆浓度梯度运输离子,因此不能形成或维持浓度差。 -
Na+-K+泵的作用(选项D):
Na+-K+泵通过水解ATP,将3个Na+排出细胞外,同时将2个K+摄入细胞内。这种主动运输逆浓度梯度进行,不断抵消被动扩散的影响,从而建立并维持细胞内外的Na+和K+浓度差。 -
ATP的作用(选项E):
ATP为Na+-K+泵提供能量,但题目问的是直接机制,因此选项D更准确。