107年:醫學一(2)

當最大的光線強度刺激時,會使視網膜上的光感受細胞( photoreceptor cells )膜電位趨近於下列何者?

A鈉離子的平衡電位
B鉀離子的平衡電位
C鈣離子的平衡電位
D0 mV

詳細解析

本題觀念:

本題考查視網膜光感受細胞(photoreceptor cells,包括視桿細胞 rods 與視錐細胞 cones)的**光轉導(phototransduction)**機制,特別是膜電位在光刺激下的變化及其離子流基礎。

選項分析

  • A. 鈉離子的平衡電位 (ENaE_{Na})錯誤

    • 鈉離子的平衡電位通常約為 +60 mV。
    • 黑暗中,光感受細胞因為 cGMP 門控通道開啟,允許鈉離子 (Na+Na^+) 與鈣離子 (Ca2+Ca^{2+}) 內流(即暗電流 Dark Current),使膜電位維持在去極化狀態(約 -40 mV),此時膜電位確實是往 ENaE_{Na} 方向移動,但仍遠低於 ENaE_{Na}
    • 光照下,cGMP 減少導致這些通道關閉,阻斷了鈉離子內流,因此膜電位會遠離鈉離子的平衡電位,變得更負(過極化)。
  • B. 鉀離子的平衡電位 (EKE_K)正確

    • 光感受細胞的內節(inner segment)膜上存在非門控的鉀離子通道(non-gated K+K^+ channels / leak channels),這些通道始終保持開放,允許鉀離子外流。
    • 最大光強度刺激時,外節(

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