Question

动作电位的产生与细胞膜离子通透性的变化直接相关。细胞膜对离子通透性的高低可以用电导 （g）表示，电导大，离子通透性高；电导小，离子通透性低。下图表示神经细胞接受刺激产生动作电位过程中，细胞膜对Na⁺和K⁺的通透性及膜电位的变化（gNa⁺、gK⁺分别表示Na⁺、K⁺的电导情况）。

请据图回答问题：

（1）细胞膜对离子通透性大小的控制是通过控制细胞膜上的__________来实现的。在动作电位的产生过程中，细胞内ADP的含量会__________。

（2）静息状态下神经细胞膜电位的特点是__________。当神经纤维某一部位受到刺激时，这个部位的膜两侧会出现暂时性的__________变化，形成动作电位。

（3）请分析，在接受刺激时，细胞膜对Na⁺、K⁺的通透性分别发生了怎样的变化？

Na⁺：________________________________________；

K⁺：________________________________________。

（4）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？______________________________。

Answer

载体蛋白（离子通道）增加外正内负电位对Na+的通透性迅速增加，并且增加的幅度较大对K+的通透性增加较慢，并且增加的幅度较小Na+通过细胞膜快速内流

【解析】

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；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，形成动作电位。

（1）离子一般是通过主动运输进出细胞的，因此细胞膜对离子通透性大小的控制是通过控制细胞膜上的载体蛋白来实现的；动作电位产生时钠离子内流不消耗能量，而钾离子通过主动运输进入细胞需要消耗能量，因此该过程细胞内ADP的含量会增加。

（2）根据以上分析已知，静息电位表现为外正内负；当神经纤维受到刺激时，该部位的电位会发生变化，部位外负内正，形成了动作电位。

（3）在神经纤维受到刺激时，对Na+的通透性迅速增加，并且增加的幅度较大，而对K+的通透性增加较慢，并且增加的幅度较小。

（4）根据以上分析可知，动作电位的产生主要是Na+通过细胞膜快速内流导致的。