单选题
26、静息时细胞膜内外的Na+和K+浓度差的维持有赖于( )
A
膜上ATP的作用
B
膜上Na-K泵的作用
C
Na-K易化扩散的结果
D
Na-K交换
E
膜对Na和K的单纯扩散
答案解析
正确答案:B
解析:
**正确答案:B**
**解析:**
1. **生理背景分析**:
在静息状态下,细胞膜内的 $K^+$ 浓度远高于膜外,而膜外的 $Na^+$ 浓度远高于膜内。这种巨大的浓度差(电化学梯度)是细胞产生静息电位和动作电位的基础。
2. **机制推导**:
* **被动运输 vs 主动运输**:由于离子顺浓度梯度扩散(如 $K^+$ 外流、$Na^+$ 内流)会逐渐消除浓度差,因此要**维持**这种逆浓度梯度的分布,必须依靠**主动运输消耗能量**。
* **Na-K泵(钠-钾泵)的作用**:细胞膜上存在一种特殊的载体蛋白,称为 $Na^+-K^+$ 泵($Na^+-K^+$ ATPase)。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(通常比例为每消耗 1 分子 ATP,泵出 3 个 $Na^+$,泵入 2 个 $K^+$)。正是通过这种持续的主动转运,才维持了膜内外 $Na^+$ 和 $K^+$ 的浓度差。
3. **选项辨析**:
* **A. 膜上ATP的作用**:ATP 是能量来源,但直接执行转运功能的是膜上的蛋白质(即 Na-K 泵),而非 ATP 本身直接作用。表述不准确。
* **B. 膜上Na-K泵的作用**:正确。Na-K 泵是维持离子浓度差的直接执行者。
* **C. Na-K易化扩散的结果**:易化扩散属于被动运输,顺浓度梯度进行,会导致浓度差减小甚至消失,无法维持浓度差。
* **D. Na-K交换**:这是一个笼统的术语,可能指代多种机制(包括继发主动转运中的 Na-Ca 交换等),不如“Na-K泵”具体和准确。且在生理学中,维持静息浓度差的核心机制特指原发性主动转运的 Na-K 泵。
* **E. 膜对Na和K的单纯扩散**:单纯扩散也是顺浓度梯度的被动过程,且 $Na^+$ 和 $K^+$ 作为带电离子,很难直接通过脂双层进行单纯的物理扩散,主要依赖通道或载体。同样,被动过程无法维持逆浓度梯度。
综上所述,静息时细胞膜内外 $Na^+$ 和 $K^+$ 浓度差的维持主要依赖于**膜上 Na-K 泵的主动转运作用**。
相关知识点:
静息浓度差维持,靠Na-K泵作用
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