㈠ 鉀鈉離子是怎樣調節細胞內外滲透壓的
鉀鈉離子靠鈉鉀泵調節細胞內外滲透壓。
鈉鉀泵(也稱鈉鉀轉運體),為蛋白質分子,進行鈉離子和鉀離子之間的交換。每消耗一個ATP分子,逆電化學梯度泵出三個鈉離子和泵入兩個鉀離子。保持膜內高鉀膜外高鈉的不均勻離子分布。
Na+-K+泵 ——實際上就是Na+-K+ATP酶,存在於動植物細胞質膜上,它有大小兩個亞基,大亞基催化ATP水解,小亞基是一個糖蛋白.Na+-K+ATP酶通過磷酸化和去磷酸化過程發生構象的變化,導致與Na+,K+的親和力發生變化.大亞基以親Na+態結合Na+後,觸發水解ATP.每水解一個ATP釋放的能量輸送3個Na+到胞外,同時攝取2個K+入胞,造成跨膜梯度和電位差,這對神經沖動傳導尤其重要,Na+-K+泵造成的膜電位差約占整個神經膜電壓的80%.若將純化的Na+-K+泵裝配在紅細胞膜囊泡(血影)上,人為地增大膜兩邊的Na+,K+梯度到一定程度,當梯度所持有的能量大於ATP水解的化學能時,Na+,K+會反向順濃差流過Na+-K+泵,同時合成ATP.
鈉鉀泵的一個特性是他對離子的轉運循環依賴自磷酸化過程,ATP上的一個磷酸基團轉移到鈉鉀泵的一個天冬氨酸殘基上,導致構象的變化.通過自磷酸化來轉運離子的離子泵就叫做P-type,與之相類似的還有鈣泵和質子泵.它們組成了功能與結構相似的一個蛋白質家族 .
Na-K泵作用是:①維持細胞的滲透性,保持細胞的體積;②維持低Na+高K+的細胞內環境,維持細胞的靜息電位。烏本苷(ouan)、地高辛(digoxin)等強心劑在高濃度下能抑制心肌細胞Na+-K+泵的活性;這是強心苷中毒機制的主要原因,而在低濃度下能夠興奮Na+-K+泵,目前研究認為這才是強心苷治療充血性心衰的真正機制。
㈡ 為什麼神經細胞動作電位膜內鉀離子多於膜外那鈉離子又是怎樣的情況呢
靜息電位狀抄態下,鉀離子膜內濃度大於膜外,鉀離子通過鉀離子泵外流至膜外,鈉離子泵將鈉離子泵到膜外,內負外正。但膜內鉀離子濃度比膜外高得多,所以雖然鉀離子外流了但產生動作電位時,膜內鉀離子還是多於膜外。
動作電位過程中,鈉離子的膜外濃度大於膜內,鈉離子通過鈉離子泵進去膜內,鈉離子進入膜內是順著濃度梯度的。
㈢ 細胞內外的鈉離子與鉀離子的分布情況
細胞內外的鈉離子與鉀離子的分布情況是膜內高鉀、膜外高鈉。膜內高鉀膜外高鈉的不均回勻離子分布。答
鈉鉀泵又稱鈉泵或鈉鉀ATP酶,它會使細胞外的Na+濃度高於細胞內,當Na+順著濃度差進入細胞時,會經由本體蛋白質的運載體將不易通過細胞膜的物質以共同運輸的方式帶入細胞。
對維持細胞內外滲透壓至關重要,這種分布有利於細胞的物質運輸,例如協同運輸,在向細胞內轉運鈉離子時還可以轉運別的物質,利用膜內外鈉離子的濃度差。
㈣ 人體內鉀離子和鈉離子的作用
維持滲透壓。缺NA心率不齊,缺K心律不齊。
鉀離子和鈉離子的作用
我們人體內約由60萬億個細胞所組成。每個靜息活細胞都存在細胞膜電位(場)。細胞在膜電位的作用下,使周圍的鈉離子、鉀離子、氯離子形成梯度排列,並通過離子進行交換代謝活動。通過細胞代謝的活動,我們可以知道活動電位的原理:細胞代謝活動所依靠的最重要的部分就是各種礦物質離子,而在細胞內液中,鉀離子和鈉離子可以產生—種活動電位。通過測定分析可以看到,在細胞內同時有兩個離子以0.01秒一次的驚人速度在互相替換。由此可見,生命活動源泉在各種各樣情況下,都應該保持一定的平衡。高電位治療機是因為能利用高壓電場的作用,可以使細胞電位增強並被復極化,體液中的離子選擇通透性提高,從而變成一種能給細胞賦予強大
的生命力的治療儀,高電位治療的作用及奧妙也在此得到充分的體現。
人腦通過分布於全身的神經系統,來獲取、傳遞和指揮全身各組織系統工作的信息。現代科學研究證實,神經系統傳遞的信息,是一種電信號。如果神纖細胞電位失衡,會造成電阻增大、電流不通、電信號傳遞受阻,從而引起相關神經和相關組織的病痛。在電位治療機高電位和負電位的作用下,可以修復神經細胞的電位、減小電阻,保持神經系統的電流通暢,神經電信號傳遞流暢,因此能促進相關組織病痛的康復。
生物醫學發展已證實了人體內帶有生物電流。人體內生物電流的產生靠的是帶電離子、粒子、電偶極子的定向旋轉和移動而行成的,每個生存活動的細胞中也同樣帶有生物電流,這種生物電流始終調解著細胞和肌體各組織器官的全部活動,分子生物學研究已表明,一方面人體總共約有6×109個細胞,每個細胞的細胞膜約有30~50MV(毫伏),從而形成身體總電位即身體保有電位相當大,另一方面人的一生隨著年齡的增長,身體保有電位會降低,而身體保有電位降低會引起衰老,產生各種老年疾病。
人體內的細胞與細胞間存在著帶電離子,包括
K+、Na+、Ca2+、H+、Cl-、HCO3-、OH-
以及電解之後的氨基酸產物等。健康人體內存在的帶電離子,粒子、電偶極子是定向排列的,健康的人體內各組織細胞始終牌酸鹼平衡和趨於弱鹼性的環境隨著年齡的變化及人體受外界環境的影響,當帶電子離子、粒子、電偶極了固有的定向排列受到破壞,人體內生物電流減弱,身體就會出現不良症狀,此時體內酸性物質就會增加,酸鹼失去平衡,從而誘發各種疾病。
科學實踐證明,適當強度的電場對人體內各部位組織細胞會產生有利影響。高電位治療機正是應用這一生物醫學理論,將人體置於高壓低頻的交變電場中,此時人體內的細胞、體液、神經等受到電場無聲放電,空氣離子流動和臭氧等的綜合作用,使人體內的陰陽離子,電偶極子按電場的電力線方向移動。增強上述帶電離子在細胞內外和組織間液之間的流動,活躍了人體血液中的細胞和蛋白質,促進細胞膜電性物質的交流,增加細胞膜的通透性,從而促進人體新陳代謝功能,激活人體細胞;高壓電位增強了人體內的生物電流,調節體液及電解質及酸鹼平衡,使損傷部位的帶電離子、膠體粒子、電偶極子等恢復正常的定向排列順序,保持人體內環境的動態平衡。
㈤ 生物中的鉀離子與鈉離子如何調節滲透壓
鉀離子自由擴散到膜外,通過鈉鉀泵 主動轉運到膜內。鈉離子自由擴散到膜內,通過鈉鉀泵 主動轉運到膜外。
㈥ 鈉離子和鉀離子對人體的作用
鈉 -- 構成食鹽的金屬元素
膳食中的鈉主要存在於食鹽中,它是烹飪中重要的調味品,也是保證肌體水份平衡的最重要物質,沒有食鹽,人的生存將受到障礙。食鹽在防止食品腐敗上有重要作用,鈉是構成食鹽的不可缺少的成份。
一、 鈉的主要生理功能
1.鈉是細胞外液中帶正電的主要離子,參於水的代謝,保證體內水的平衡。
2.維持體內酸和鹼的平衡。
3.是胰汁、膽汁、汗和淚水的組成成分。
4.參於心肌肉和神經功的調節。
和氯離子組成的食鹽是不可少的調味品。
二、 鈉的盈缺對健康的影響
因為幾乎所有食物都含有一些鈉,所以很少發生鈉缺乏問題。但食用不加鹽的嚴格素食或長期出汗過多、腹瀉、嘔吐及腎上腺皮質不足等情況下,會發生鈉缺乏症。鈉缺乏症可造成生長緩慢、食慾減退、由於失水體重減輕、哺乳期的母親奶水減少、肌肉痙攣、惡心、腹瀉和頭痛。此外,過多出汗和鹽量不足可同時使熱能耗盡,在這種情況下,應服用鹽片和補充大量水分。
膳食中長期攝入過多的鈉將導致高血壓,如果誤將食鹽當作食糖給嬰幼兒食用,有可能導致死亡。
有研究表明,血壓與膳食鉀、尿鉀和血清鉀呈負相關關系;高鉀膳食可降低血壓,對輕症高血壓以及有高血壓危險因素的正常血壓者有降壓作用。因此,"限鹽補鉀"成為防治高血壓的基礎措施。而且,通常在對高血壓患者進行飲食治療的時候,增加鉀的攝入比限制鈉的攝入更容易施行,也更受歡迎。
綜上所述,腎臟通過鈉、鉀、氯等排泄的調節,保持體內鈉、鉀、氯的正常水平,對維持人體正常的生理功能具有重要意義。
㈦ 細胞膜內外鉀鈉離子分布
一、 興奮在神經纖維上產生和傳導
科學家用槍烏賊的巨大神經纖維為材料,成功的測量了單個神經細胞內外的電位差及其變化的情況,證明了生物電存在的事實。這種膜內外的電位差稱為膜電位。興奮就是以電信號即神經沖動的形式在神經纖維上傳導的。
1、 神經沖動產生的生理基礎
神經沖動的產生,是在神經細胞的細胞膜上納—鉀泵和離子通道的作用下,離子的跨膜運輸,從而導致膜內外離子濃度的不同,引發膜電位的產生。
(1)、鈉—鉀泵:鈉—鉀泵實際上是細胞膜上的一種Na+—K+ATP酶。細胞內的鈉離子可與該酶結合,並運出膜外,隨之將鉀離子從膜外運至膜內,在這一個過程要消耗ATP,故此種運輸方式為主動運輸。每消耗一分子ATP,向細胞膜內運輸3個鉀離子,排出2個鈉離子。由於鈉—鉀泵不斷的工作,從而導致細胞內液的鉀離子濃度高於細胞外液,而鈉離子則底於細胞外液,使細胞內外離子保持著一定的濃度差。
(2)、離子通道:是細胞膜上的專供離子進出細胞的一些跨膜蛋白質。離子通道上有閘門一樣的開放和關閉的結構,控制離子的跨膜運動,使膜內外某些離子的濃度不同。常見的離子通道有鈉離子通道和鉀離子通道,當這些通道開啟後,會有大量的鈉離子或鉀離子快速的通過通道進出細胞,此時,離子進出細胞不需要消耗ATP,進出細胞的方式為協助擴散。
2、靜息電位的產生
我們知道,Na+主要存在於細胞外液而K+主要存在於細胞內液。當神經細胞未受到刺激即處於靜息狀態時,細胞膜上的鈉離子通道關閉而鉀離子的通道開放,故鉀離子可從濃度高的膜內向低濃度的膜外運動。當膜外正電荷達到一定數量時就會阻止鉀離子繼續外流。此時,膜外帶正電,膜內由於鉀離子的減少而帶負電。這種膜外正電膜內負電的電位稱為靜息電位。
3、 動作電位的產生
當神經細胞受到一定的刺激即處於興奮狀態時,鈉離子的通道會開放而鉀離子的通道關閉,故鈉離子可以從濃度高的膜外流向濃度底的膜內運動。當膜外的鈉離子進入膜內的數量達到一定數量時就會阻止鈉離子繼續向膜內運動。此時,膜外由於鈉離子的減少表現為負電位,膜內表現為正電位。這種外負內正的電位稱為動作電位。動作電位是興奮的最主要的表現形式。
4、 動作電位的傳導
當神經纖維上某一局部受到一定刺激產生動作電位後,鄰近的未受刺激(未興奮)部位仍為膜外正電位,膜內負電位。這樣,在膜內和膜外的興奮部位和未興奮部位之間均會形成電位差,電位差的出現必然導致電荷的移動,而電荷的移動形成了局部電流。在膜內電荷由興奮區向鄰近的靜息區流動,在膜外電荷由靜息區流向興奮區,這樣就形成了局部電流的迴路。局部電流迴路的作用使鄰近的靜息區膜電位上升而產生動作電位,該動作電位又會按同樣的方式影響與它鄰近的區域產生局部電流迴路,於是動作電位以局部電流的方式沿神經纖維傳導。
5、 靜息電位的恢復
當興奮部位刺激未興奮部位產生動作電位後,則興奮部位又恢復為靜息電位。興奮傳導過後,原先興奮部位的鈉—鉀泵活動增強,將內流的鈉離子排出,同時將透出膜外的鉀離子重新移入膜內,又形成了外正內負的靜息電位。
㈧ 鈉離子氯離子鉀離子等是否可以通過半透膜求大神幫助
鈉鉀氯這些離子能通過 像澱粉,應該不能 一般透過1nm一下的物體 大於1nm就是膠體了 膠體范圍在1~100nm
㈨ 為什麼在靜息電位時鈉離子和鉀離子都在外面
靜息電抄位的維持確實要靠鉀離子外襲流維持,但是問題是如果鉀離子只外流,那麼細胞內的鉀離子遲早會耗盡,那樣就不能繼續維持靜息電位了。
但事實上是靜息電位可以一直維持下去,這就說明了一定有某個時期,鉀離子會重新流回細胞。那裡說的是在由動作電位向靜息電位轉變的時候鉀離子內流,這樣就可以滿足維持靜息電位的鉀離子不會缺少了。
㈩ 鈉離子與鉀離子平衡調節的相同及不同點
①細胞內外鉀離子,鈉離子在無神經沖動傳導時都處於不平衡狀態。回
因為在神經答沖動傳導時,Na+內流,K+外流,說明原來是不平衡的。
②只要保證細胞內外呈電中性,滲透壓平衡,細胞就可以處於平衡狀態。
所以不一定要讓每種離子濃度內外皆相同,可以通過其他離子來調節。
而且細胞對無機鹽的吸收是具有選擇性的。