關於鈉鉀泵原理 和細胞膜上形成靜息電位或動作電位時鈉離子鉀離子的跨膜運輸方式

題目：

關於鈉鉀泵原理 和細胞膜上形成靜息電位或動作電位時鈉離子鉀離子的跨膜運輸方式
形成電位差時鈉離子鉀離子的跨膜運輸方式到底是主動運輸還是被動運輸呢?我記得將物質跨膜運輸時講的是離子都是被動運輸,可是老師說這個原理是鈉鉀泵,和跨膜運輸不一樣.不太理解 請哥哥姐姐們賜教
上面沒注意打錯了一個字 當時講的是離子都是主動運輸

解答：

這個問題涉及到細胞上的兩類膜蛋白.一種是泵（pump）,另一種是離子通道（channel）.
主動運輸的蛋白我們最熟悉的就是鈉鉀泵.它主要是用來形成細胞膜內外的鈉鉀離子的梯度,使得細胞保持內部高鉀離子,外部高鈉離子的狀態,這樣就形成了靜息電位.在這個過程需要消耗ATP,並且轉運速度比較慢,是主動運輸.
然而對於離子通道來說,這個過程不需要能量.細胞膜上有不同種類的離子通道,對於不同離子的通透具有選擇性.比如鈉離子通道只允許鈉離子通過,鉀離子通道只允許鉀離子通道通過.這個過程離子只能夠由高濃度向低濃度轉運,速度相對較快,並且不需要消耗能量,是被動運輸.離子通道的開啓和關閉受生理條件的影響.
細胞通過鈉鉀泵使得細胞內外產生鈉-鉀離子梯度,產生靜息電位,消耗ATP.這時鈉離子通道和鉀離子通道處於關閉狀態.當外界的刺激發生後,鈉離子通道和鉀離子通達迅速打開,鈉向內流,鉀向外流.這時電勢迅速改變產生動作電位.之後鈉鉀泵工作,消耗ATP,使得靜息電位恢復,相對前一個過程比較慢,離子通道也緩慢關閉,保持細胞內外的離子的濃度梯度差.
所以說在細胞膜上鈉離子和鉀離子既有主動運輸也有被動運輸過程,這是泵和通道兩種膜蛋白發揮作用的結果.
再問： 啊啊我們還沒有學這麼深啊，就是說耗能的過程就是泵不耗能的就是離子通道是麼？那形成動作電位過程中鈉離子的內流是離子通道中的協助擴散麼？【我們講分類就是主動運輸 自由擴散和協助擴散 協助擴散不需要耗能但需要濃度差和載體蛋白】
再答： 你可以想一下，細胞膜是由磷脂構成的雙分子層構成的，相當於形成一個屏障，使得細胞內外之間被隔離開。由於磷脂雙分子層內部疏水，一般情況下除了少數小分子之外，基本上親水的物質過膜（包括鉀離子和鈉離子）都需要膜蛋白來幫助通過這層疏水屏障。當離子通道打開的時候，物質過膜的速率接近於擴散速率。比如說水，水是一種極性分子，直接通過細胞膜的速度比較慢，但是通過水通道的速度就和擴散的速度差不多。 對於你追問的兩個問題。可以說泵是耗能的，而離子通道不耗能。鈉離子通過離子通道內流確實屬於協助擴散，這種協助就是依賴於蛋白質。協助擴散不需要耗能但需要濃度差和載體蛋白這種說法基本正確的。有的協助擴散的發生與可以和載體蛋白特異結合的配體、電壓、機械力等相關。