膜电位变化在兴奋传导中的作用解析
关于Na+—K+泵的功能简述：
Na+—K+泵是由α和β两个亚基构成的复合蛋白。α亚基的分子量约为120kDa，它不仅包含了钠离子（Na+）和钾离子（K+）的结合位点，还具备ATP酶的活性，因此它被称为Na+—K+—ATP酶。β亚基的分子量较小，约50kDa，是一类糖蛋白。
Na+—K+泵的工作原理主要是通过消耗ATP来驱动离子逆浓度梯度的运输。Na+—K+泵在细胞膜的与细胞内的Na+离子结合，激活ATP酶活性后，通过水解ATP提供的能量，促使泵本身发生构象变化，从而将Na+离子从细胞内部泵送至外部。与此泵也与膜外的K+离子结合，经过去磷酸化过程后，构象再次发生变化，将K+离子送入细胞内。研究表明，每消耗1分子ATP，Na+—K+泵就能将3个Na+离子细胞，同时将2个K+离子送入细胞。
膜电位变化的分析图示：
a点：静息电位，离子通道未开放。
b点：0电位，动作电位即将启动时，部分离子通道开始开放。
bc段：动作电位，离子通道继续开放，动作电位快速上升。
cd段：电位恢复，开始逐渐接近静息电位。
de段：回到静息电位，离子通道关闭，膜电位稳定。
常见的练习题解析：
例题1
假设一个活跃的细胞，静息电位和由于适当刺激引发的动作电位如图甲所示。如果该细胞被置于一个等渗溶液E中（该溶液能够确保细胞的正常生理活动），并且该溶液的成分与小白鼠的液不同，那么该细胞的静息电位和动作电位变化可能与乙、丙、丁图有所不同。以下哪些描述是正确的？
A. 乙图中，E液中的K+浓度比小鼠液低。
B. 乙图中，E液中的Na+和K+浓度均比小鼠液高。
C. 丙图中，E液中的Na+浓度比小鼠液低。
D. 丁图中，E液中的K+浓度比小鼠液高。
例题2
下图展示了某纤维动作电位的模式图，以下哪些说法是正确的？
A. K+的大量内流是纤维形成静息电位的主要原因。
B. 在bc段，Na+的大量内流需要载体蛋白的参与，并且这个过程消耗能量。
C. 在cd段，Na+通道大部分处于关闭状态，而K+通道则处于开放状态。
D. 动作电位的幅度会随着有效刺激强度的增加而增大。
例题3
Na+—K+泵是细胞膜上的一种载体蛋白，每消耗一分子ATP，它就会逆浓度梯度将3个Na+泵出细胞，2个K+泵入细胞。根据这一过程，下列说法中哪些是正确的？
A. Na+—K+泵仅存在于元的细胞膜上。
B. K+从元进入细胞时不需要消耗ATP。
C. 从动作电位恢复到静息电位的过程中，Na+—K+泵的运作需要消耗ATP。
D. Na+—K+泵的跨膜运输是产生元外正内负静息电位的原因。
以上三道题的正确答案均为C。
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