Question

已知神经细胞膜、肌肉细胞膜两侧离子的分布不平衡．下表表示的是哺乳动物肌肉细胞在静息状态下，细胞内外离子浓度大小（单位：mmol/L）

离子种类	Na+	K+	其他阳离子	其他阴离子
细胞内部	10	140	a	c
细胞外部	150	4	b	d

（1）从表格信息可以看出，细胞外液的渗透压主要是由

 

来维持．
（2）研究发现静息电位的产生主要是K⁺外流形成的，若用蛋白酶处理细胞膜，K⁺不再透过细胞膜，据此可推导出细胞内K⁺跨膜运输的方式是

 

．
（3）静息状态下，细胞内外离子浓度能维持上述水平，其主要的原因是细胞膜上

 

的种类和数量限制了离子的出入．
（4）如图表示神经细胞接受刺激产生动作电位过程中，膜电位的变化及细胞对Na⁺和K⁺的通透性情况．
①接受刺激时，细胞膜对Na⁺、K⁺的通透性分别发生了怎样的变化？

 

．
②根据该过程中膜电位的变化和离子通透性的变化可以推测，动作电位的产生主要是由哪种离子如何变化造成的？

 

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Answer 1

考点：细胞膜内外在各种状态下的电位情况

专题：

分析：神经纤维未受到刺激时，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，其膜电位变为外负内正．即静息时，K⁺外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na⁺内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负．

解答： 解：（1）根据表格判断，细胞外液的渗透压主要是由Na⁺来维持，细胞内液的渗透压主要是由K⁺来维持．
（2）用蛋白酶处理细胞膜，使细胞膜上的蛋白质失去作用，K⁺不再透过细胞膜，说明K⁺外流需要载体蛋白的协助．
（3）由于Na⁺和K⁺出入细胞都需要载体蛋白的协助，所以受细胞膜上载体蛋白的种类和数量限制．
（4）根据题意和图示分析可知：接受刺激时，细胞膜对Na⁺的通透性迅速增加，并且增加的幅度较大，对K⁺的通透性缓慢增加，并且增加的幅度较小；由于Na⁺通过细胞膜快速内流，导致膜内变为正电，膜外变为负电．
答案：（1）Na⁺　
（2）协助扩散　
（3）载体　
（4）①对Na⁺的通透性迅速增加，并且增加的幅度较大，对K⁺的通透性缓慢增加，并且增加的幅度较小
②Na⁺通过细胞膜快速内流

点评：本题考查神经细胞膜电位变化的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．