单选题
11、细胞膜内,外正常的Na+和K+浓度差的形成和维持是由( )
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
膜上钠-钾泵的作用
E
膜上ATP的作用
答案解析
正确答案:D
解析:
**解析:**
细胞膜内外 $Na^+$ 和 $K^+$ 浓度差的形成和维持主要依赖于**钠-钾泵($Na^+-K^+$ 泵)**的主动转运作用。
1. **钠-钾泵的作用机制**:
钠-钾泵是一种镶嵌在细胞膜上的蛋白质,具有 ATP 酶活性。它利用分解 ATP 释放的能量,逆浓度梯度将细胞内的 $Na^+$ 泵出细胞外,同时将细胞外的 $K^+$ 泵入细胞内。通常每消耗 1 分子 ATP,可泵出 3 个 $Na^+$,泵入 2 个 $K^+$。这种持续的主动转运过程建立了并维持了细胞内高 $K^+$、细胞外高 $Na^+$ 的不均匀分布状态。
2. **其他选项分析**:
* **A. 膜在安静时对 $K^+$ 通透性大**:这是静息电位产生的主要原因($K^+$ 外流),但 $K^+$ 外流是顺浓度梯度的被动运输,它会逐渐减小浓度差,而不是形成或维持浓度差。
* **B. 膜在兴奋时对 $Na^+$ 通透性增加**:这是动作电位去极化相产生的原因($Na^+$ 内流),同样属于顺浓度梯度的被动运输,会减小浓度差。
* **C. $Na^+$、$K^+$ 易化扩散的结果**:易化扩散是顺浓度梯度的被动运输,其结果是使膜两侧离子浓度趋于平衡,从而消除浓度差,而非建立浓度差。
* **E. 膜上 ATP 的作用**:ATP 是提供能量的物质,但直接执行离子转运功能的是钠-钾泵蛋白。没有钠-钾泵,ATP 无法直接导致离子的跨膜逆浓度转运。
因此,正确答案是 **D**。
相关知识点:
钠钾浓度差靠钠钾泵
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