单选题
13、钠泵活动最重要的意义是:( )
A
维持细胞内高钾
B
防止细胞肿胀
C
建立势能储备
D
消耗多余的ATP
E
维持细胞外高钙
答案解析
正确答案:C
解析:
**解析:**
钠泵(Na⁺-K⁺泵,即Na⁺-K⁺-ATP酶)是细胞膜上的一种主动转运蛋白,其通过消耗ATP将细胞内的Na⁺逆浓度梯度泵出细胞外,同时将细胞外的K⁺逆浓度梯度泵入细胞内。这一过程具有多重生理意义,我们需要分析哪一项是“最重要”的:
1. **维持细胞内高钾和细胞外高钠(对应选项 A 的部分内容)**:
钠泵活动确实造成了细胞内高K⁺、细胞外高Na⁺的离子分布不均。这是许多生理过程的基础,例如静息电位的产生主要依赖于K⁺的外流,而动作电位的去极化主要依赖于Na⁺的内流。但这只是钠泵活动的直接结果之一。
2. **防止细胞肿胀(对应选项 B)**:
由于细胞内含有大量不能透过细胞膜的大分子有机物(如蛋白质),会产生渗透压使得水分进入细胞。钠泵通过将Na⁺泵出细胞,降低了细胞内的渗透压,从而抵消了水分过度进入导致的细胞肿胀。这也是钠泵的重要功能之一,但并非其最核心的能量意义。
3. **建立势能储备(对应选项 C)**:
这是钠泵活动**最重要**的意义。钠泵通过主动转运建立的Na⁺和K⁺跨膜浓度梯度 potential energy(势能储备),为其他多种生理活动提供了动力来源:
* **继发性主动转运**:许多物质(如葡萄糖、氨基酸在肠道和肾小管的重吸收)逆浓度梯度的转运,并不直接消耗ATP,而是依赖Na⁺顺浓度梯度进入细胞时释放的能量(同向或反向转运)。如果没有钠泵建立的Na⁺浓度梯度,这些营养物质的吸收将无法进行。
* **生物电现象基础**:Na⁺和K⁺的浓度差是形成静息电位和动作电位的基础,进而维持神经冲动传导、肌肉收缩等生命活动。
4. **消耗多余的ATP(对应选项 D)**:
这是一个错误的说法。钠泵消耗ATP是为了完成特定的生理功能,而不是为了“消耗多余”的能量。事实上,钠泵消耗的ATP占细胞总代谢能量的很大比例(在神经细胞中甚至高达2/3),说明其功能至关重要,而非浪费。
5. **维持细胞外高钙(对应选项 E)**:
细胞外高钙主要由钙泵(Ca²⁺-ATP酶)和Na⁺-Ca²⁺交换体维持,虽然Na⁺-Ca²⁺交换体间接依赖钠泵建立的Na⁺梯度,但维持细胞外高钙不是钠泵最直接、最重要的定义性意义。
**综上所述:**
虽然维持离子分布(A)和防止肿胀(B)都是钠泵的功能,但它们都可以归结为钠泵建立的离子浓度梯度所带来的效应。而**建立势能储备**(C)概括了钠泵为继发性主动转运和生物电活动提供能量基础的本质作用,是其最根本、最重要的生理意义。
因此,正确答案是 **C**。
相关知识点:
钠泵意义是建立势能
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