111年:醫學一(2)

不考慮離子之主動運輸等情況之一般生理離子條件下,若神經細胞在靜止膜電位為 -60 mV 時,鈉離子與鉀離子的被動運輸之主要動態會是:

A鈉、鉀離子會漏進細胞
B鈉、鉀離子會漏出細胞
C鈉離子漏出細胞,鉀離子漏進細胞
D鉀離子漏出細胞,鈉離子漏進細胞

詳細解析

本題觀念:

本題考查神經生理學中關於靜止膜電位 (Resting Membrane Potential, RMP)電化學梯度 (Electrochemical Gradient) 的核心觀念。解題關鍵在於判斷離子受到的「淨驅動力 (Net Driving Force)」,即膜電位 (VmV_m) 與該離子平衡電位 (EionE_{ion}) 之間的差距。

選項分析

在題目設定的條件下:神經細胞膜電位 Vm=60 mVV_m = -60 \text{ mV}。我們需參考一般的生理濃度梯度與平衡電位:

  • 鈉離子 (Na+Na^+):細胞外濃度高,細胞內濃度低。ENa+60 mVE_{Na} \approx +60 \text{ mV}
  • 鉀離子 (K+K^+):細胞內濃度高,細胞外濃度低。EK90 mVE_{K} \approx -90 \text{ mV}

離子的移動方向取決於 驅動力 (Driving Force) = VmEionV_m - E_{ion},或直觀地比較電位差與濃度差的合力。

  • 選項 A (錯誤)
    • 鈉離子VmV_m (-60 mV) 遠低於 ENaE_{Na} (+60 mV)。電位差(細胞內負電吸引正離子)與濃度差(細胞外高濃度推向內)方向一致,皆驅動 Na+Na^+ 漏進細胞。

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