神经细胞由动作电位恢复为静息电位时离子运输方式

神经细胞由动作电位恢复为静息电位时离子运输方式
1、神经细胞由【动作】电位恢复为【静息】电位时【K】离子运输方式是什么?
协助运输还是主动运输,还是二者都有?
2、那么由【静息】电位变成【动作】电位的时候【K】离子运输方式呢?
3、【Na】离子的运输方式呢?和钾离子相同吗?

这是高中阶段比较复杂的问题,教材涉及的信息较少.因此,高考一般不会考难题.可做一下典型题【2011年浙江理综卷第3题】
神经细胞由【动作】电位恢复为【静息】电位时【K】离子运输方式：
（1）钾离子外流——相当于协助扩散
（2）吸收钾离子——主动运输
以上两项都发生,维持静息电位时钾离子外流,主动运输摄取钾离子可以保证能够有足够的钾离子外流,同时也能调节细胞的渗透压.不管细胞是否处于静息状态,都会发生相应离子的进出.
由【静息】电位变成【动作】电位的时候离子运输方式：主要是钠离子内流——相当于协助扩散.

【总结】维持静息电位时的钾离子外流,以及由动作电位恢复为静息电位时钾离子外流,都是钾离子通道开放,相当于协助扩散；
产生动作电位时的钠离子外流,是钠离子通道开放,也是相当于协助扩散；
若涉及“钠—钾泵”作用下的吸钾排钠,是主动运输.

【典例】（2011年浙江理综第3题）在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下.下列叙述正确的是（    ）

A．a－b段的Na＋内流是需要消耗能量的
B．b－c段的Na＋外流是不需要消耗能量的
C．c－d段的K＋外流是不藉要消耗能量的
D．d－e段的K＋内流是需要消耗能量的
【答案】C
【解析】据图所示,a点之前为静息电位,即为极化状态,由K＋外流所致,此时的外流是简单扩散,不消耗能量；a－b段是去极化的过程,由Na＋内流所致,属于简单扩散,不消耗能量；b－c段是反极化至最大动作电位的过程（c点是动作电位的峰值）,其实质仍然是Na＋内流；c－d段是从最大动作电位恢复的过程,实质与d－e段相同,为K＋外流所致,属于简单扩散,不消耗能量.

【阅读参考】“钠—钾泵”也称钠钾转运体,又称钠—钾依赖ATP酶.科学研究表明,“钠—钾泵”普遍存在于动物的各种细胞上,其实际上是镶嵌在细胞膜磷脂双分子层中具有腺苷三磷酸酶（ATP酶）活性的一种特异性蛋白质,在Mg2＋存在的条件下可被膜外的K＋或膜内的Na＋所激活.“钠—钾泵”被激活后分解ATP并释放能量,用于转运Na＋和K＋.一般认为,“钠—钾泵”每分解一个ATP分子,即可排出三个Na＋和摄入两个K＋,Na＋的泵出和的K＋泵入两个过程是偶联在一起的.
       可以说,细胞代谢活动不停止,“钠—钾泵”就要不停的发挥其转运离子的作用.由于有直接能源物质ATP的消耗,因此,“钠—钾泵”参与下的离子运输属于主动运输.
      “钠—钾泵”的存在,造成膜两侧的Na＋、K＋不均匀分布,因此,分别有向膜内或膜外扩散的趋势,能否扩散及扩散通透量的大小决定于膜的相应离子通道开放的情况,即膜对相应离子的通透性的高低,这是静息电位和动作电位的离子基础.
       概括来说,静息电位和动作电位的形成,以“钠—钾泵”的参与作为基础,但是在膜电位的表现上,静息电位主要取决于K＋外流,而动作电位主要取决于Na＋内流.由于涉及离子通道的开放,维持静息电位时的K＋外流和产生动作电位时的Na＋内流在跨膜运输的方式上相当于协助扩散,不消耗能量.