複選題
15.有關人體神經元細胞膜和動作電位的敘述,下列哪些正確?
(A)在靜止膜電位時,細胞內鉀離子濃度遠大於細胞外鉀離子濃度
(B)在動作電位高峰時,細胞內鈉離子濃度遠大於細胞外鈉離子濃度
(C)在動作電位的快速去極化時期,大量鈉離子經由主動運輸進入細胞內
(D)在動作電位高峰時,電位閘控型鉀離子通道開啟和鈉離子通道關閉,造成膜電位的再極化
(E)造成去極化的刺激越強,可開啟更多的鈉離子通道,產生越大的動作電位
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統計: A(8), B(8), C(1), D(9), E(6) #3966202
統計: A(8), B(8), C(1), D(9), E(6) #3966202
詳解 (共 2 筆)
#7539837
靜止 K⁺ 內多 → 去極化 Na⁺ 進(被動)→ 再極化 K⁺ 出 → 幫浦事後復原 → 振幅全或無。
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| | 細胞內 | 細胞外 |
|---|---|---|
| K⁺ | ~140 mM | ~5 mM |
| Na⁺ | ~15 mM | ~145 mM |
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這個濃度差由 Na⁺/K⁺ 幫浦(主動運輸)長期建立,是整題的基礎。
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(A) ✅ 靜止時,細胞內 K⁺ 濃度遠大於細胞外
K⁺ 內多、Na⁺ 外多
靜止時,Na⁺/K⁺ 幫浦持續運作,長期維持細胞內外的離子濃度差:
細胞內 K⁺ ≈ 140 mM
細胞外 K⁺ ≈ 5 mM
因此:
K⁺:細胞內多 → 經由漏鉀通道向外流
K⁺ 帶著正電荷離開細胞,使細胞內相對變負,形成約 −70 mV 的靜止膜電位。
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(B) ❌ 動作電位高峰時,細胞內 Na⁺ 濃度遠大於細胞外
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高峰時膜電位約 +30 mV,是階段 2:Na⁺ 大量進入 Na⁺ 帶著「正電」進入細胞
細胞裡的正電越來越多,這時電位已經翻正,但 Na⁺ 的濃度分布還沒有翻正。
陷阱在於把「電位」和「濃度」混為一談。


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(C) ❌ 快速去極化時,大量 Na⁺ 經由主動運輸進入Na⁺ 內流靠的是電化學梯度(被動),不是幫浦。 兩股力量一起把它往細胞內拉:
濃度梯度:細胞外 Na⁺ 多、細胞內少
電位梯度:靜止時細胞內偏負,正電的 Na⁺ 會被吸進去
所以通道一開,Na⁺ 就順著梯度「流」進去,不耗 ATP,速度也非常快,這就是去極化那麼迅速的原因。
那 Na⁺/K⁺ 幫浦在做什麼?
它是「事後維持梯度」的角色:每次搬 3 個 Na⁺ 出去、2 個 K⁺ 進來,耗 ATP,屬於主動運輸。它讓細胞內外的 Na⁺、K⁺ 濃度差長期維持,但不參與動作電位的快速變化。


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(D) ✅ 高峰時,電壓閘控 K⁺ 通道開啟、Na⁺ 通道關閉,造成再極化
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高峰後依序發生:
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1. Na⁺ 通道失活(關閉)→ Na⁺ 不再進入
2. 電壓閘控 K⁺ 通道延遲開啟 → K⁺ 外流
3. 膜內正電荷減少 → 電位下降,也就是再極化
再極化的原因就是 K⁺ 帶著正電荷流出細胞。細胞內原本因為 Na⁺ 湧入而變得很正(約 +30 mV),K⁺ 順著濃度梯度往外流,正電荷跟著離開,膜內電位就往負的方向掉回去,這就是再極化。
補充兩個關鍵點:
Na⁺ 通道失活很重要:它讓正電荷「不再進來」,K⁺ 外流才能真正把電位拉下來。
K⁺ 通道「延遲」開啟:所以才有高峰(先讓 Na⁺ 進來衝高電位,之後 K⁺ 再出去。
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(E) ❌ 刺激越強,開啟越多 Na⁺ 通道,動作電位越大
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強E 錯。 刺激越強不會讓單一動作電位變大,因為動作電位是全或無,大小固定。
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假設一個神經元的動作電位像「開關」:
- 刺激弱 → 達到門檻 → 開關打開一次 → 產生一個固定大小的動作電位
- 刺激更強 → 還是達到同一個門檻 → 動作電位的「大小」不會變大 → 但可以在一段時間內開很多次

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