Question

17．正常細胞內K⁺濃度約為細胞外的30倍，細胞外K⁺濃度約為細胞內的12倍．當細胞內外的K⁺濃度差、K⁺濃度差減小時，細胞膜上的Na⁺/K⁺-ATP酶發揮作用，這種酶可以通過水解ATP，將細胞內的Na⁺移出膜外，將細胞外的K⁺移人膜內．具體過程如圖1所示

（1）膜內外具有離子濃度差，與膜的選擇透過性有關．Na⁺/K⁺-ATP酶將細胞內的Na⁺移出膜外的跨膜運輸方式是主動運輸．
（2）在運輸Na⁺和K⁺的過程中，Na⁺/K⁺-ATP酶的空間結構發生改變，有利于與離子的結合與分離．
（3）比較圖2和圖3，將ADP合成ATP時需要，說明進行ADP、ATP之間的轉化取決于當Na⁺和K⁺從高濃度叫低濃度運輸離子濃度差（或離子流動方冏）．
（4）神經細胞膜有大量Na⁺/K⁺-ATP酶，在興奮的傳導中起到重要的作用，Na⁺/K⁺-ATP酶對靜息電位維持在穩定水平具有重要意義，該工作過程類似于圖3（填“圖2”或“圖3”）過程．

Answer 1

分析 1、分析題圖獲取信息可知，圖1中鈉離子從細胞內運輸到細胞外是從低濃度向高濃度運輸，且需要ATP水解提供能量，屬于主動運輸過程，且在該過程中Na⁺-ATP酶的構象發生改變，鉀離子從細胞外運輸到細胞內也是從低濃度向高濃度運輸，且需要ATP水解提供能量，屬于主動運輸過程，且在該過程中K⁺-ATP酶的構象發生改變．
2、分析題圖2可知，鈉離子從細胞外運輸到細胞內、鉀離子從細胞內運輸到細胞外都是高濃度向低濃度運輸，該過程中伴隨ATP的合成過程，是放能反應；
3、分析圖3可知，鈉離子從細胞內運輸到細胞外、鉀離子從細胞外運輸到細胞內都是低濃度向高濃度運輸，該過程中伴隨ATP的水解過程，是耗能反應．

解答 解：（1）由題意知，細胞外Na⁺濃度約為細胞內的12倍，這與細胞膜的選擇透過性有關；Na⁺/K⁺-ATP酶將細胞內的Na⁺移出膜外是從低濃度向高濃度運輸，且需要ATP提供能量，是主動運輸方式．
（2）分析圖1運輸Na⁺和K⁺的過程圖解可知，運輸Na⁺和K⁺的過程中，Na⁺/K⁺-ATP酶的空間結構發生改變，有利于與離子的結合與分離．
（3）分析題圖可知，當Na⁺和K⁺從高濃度向低濃度運輸時，伴隨ATP的合成過程，當Na⁺和K⁺從低濃度向高濃度運輸時，伴隨ATP的水解過程，說明ATP的合成與分解反應是可逆的；進行ATP合成或分解的反應條件取決于離子流動方向．
（4）神經細胞膜有大量Na⁺/K⁺-ATP酶，在興奮的傳導中起到重要的作用，Na⁺/K⁺-ATP酶對靜息電位維持在穩定水平具有重要意義，靜息狀態時，K離子外流，該工作過程類似于圖3過程
故答案為：
（1）選擇透過    主動運輸
（2）空間結構
（3）當Na⁺和K⁺從高濃度叫低濃度運輸離子濃度差（或離子流動方冏）
（4）圖3

點評 本題考查物質跨膜運輸方式、ATP與ADP相互轉化的過程、生物膜系統的功能，意在考查學生的識圖和理解能力，難度不大．