㈠ 钾钠离子是怎样调节细胞内外渗透压的
钾钠离子靠钠钾泵调节细胞内外渗透压。
钠钾泵(也称钠钾转运体),为蛋白质分子,进行钠离子和钾离子之间的交换。每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出三个钠离子和泵入两个钾离子。保持膜内高钾膜外高钠的不均匀离子分布。
Na+-K+泵 ——实际上就是Na+-K+ATP酶,存在于动植物细胞质膜上,它有大小两个亚基,大亚基催化ATP水解,小亚基是一个糖蛋白.Na+-K+ATP酶通过磷酸化和去磷酸化过程发生构象的变化,导致与Na+,K+的亲和力发生变化.大亚基以亲Na+态结合Na+后,触发水解ATP.每水解一个ATP释放的能量输送3个Na+到胞外,同时摄取2个K+入胞,造成跨膜梯度和电位差,这对神经冲动传导尤其重要,Na+-K+泵造成的膜电位差约占整个神经膜电压的80%.若将纯化的Na+-K+泵装配在红细胞膜囊泡(血影)上,人为地增大膜两边的Na+,K+梯度到一定程度,当梯度所持有的能量大于ATP水解的化学能时,Na+,K+会反向顺浓差流过Na+-K+泵,同时合成ATP.
钠钾泵的一个特性是他对离子的转运循环依赖自磷酸化过程,ATP上的一个磷酸基团转移到钠钾泵的一个天冬氨酸残基上,导致构象的变化.通过自磷酸化来转运离子的离子泵就叫做P-type,与之相类似的还有钙泵和质子泵.它们组成了功能与结构相似的一个蛋白质家族 .
Na-K泵作用是:①维持细胞的渗透性,保持细胞的体积;②维持低Na+高K+的细胞内环境,维持细胞的静息电位。乌本苷(ouan)、地高辛(digoxin)等强心剂在高浓度下能抑制心肌细胞Na+-K+泵的活性;这是强心苷中毒机制的主要原因,而在低浓度下能够兴奋Na+-K+泵,目前研究认为这才是强心苷治疗充血性心衰的真正机制。
㈡ 为什么神经细胞动作电位膜内钾离子多于膜外那钠离子又是怎样的情况呢
静息电位状抄态下,钾离子膜内浓度大于膜外,钾离子通过钾离子泵外流至膜外,钠离子泵将钠离子泵到膜外,内负外正。但膜内钾离子浓度比膜外高得多,所以虽然钾离子外流了但产生动作电位时,膜内钾离子还是多于膜外。
动作电位过程中,钠离子的膜外浓度大于膜内,钠离子通过钠离子泵进去膜内,钠离子进入膜内是顺着浓度梯度的。
㈢ 细胞内外的钠离子与钾离子的分布情况
细胞内外的钠离子与钾离子的分布情况是膜内高钾、膜外高钠。膜内高钾膜外高钠的不均回匀离子分布。答
钠钾泵又称钠泵或钠钾ATP酶,它会使细胞外的Na+浓度高于细胞内,当Na+顺着浓度差进入细胞时,会经由本体蛋白质的运载体将不易通过细胞膜的物质以共同运输的方式带入细胞。
对维持细胞内外渗透压至关重要,这种分布有利于细胞的物质运输,例如协同运输,在向细胞内转运钠离子时还可以转运别的物质,利用膜内外钠离子的浓度差。
㈣ 人体内钾离子和钠离子的作用
维持渗透压。缺NA心率不齐,缺K心律不齐。
钾离子和钠离子的作用
我们人体内约由60万亿个细胞所组成。每个静息活细胞都存在细胞膜电位(场)。细胞在膜电位的作用下,使周围的钠离子、钾离子、氯离子形成梯度排列,并通过离子进行交换代谢活动。通过细胞代谢的活动,我们可以知道活动电位的原理:细胞代谢活动所依靠的最重要的部分就是各种矿物质离子,而在细胞内液中,钾离子和钠离子可以产生—种活动电位。通过测定分析可以看到,在细胞内同时有两个离子以0.01秒一次的惊人速度在互相替换。由此可见,生命活动源泉在各种各样情况下,都应该保持一定的平衡。高电位治疗机是因为能利用高压电场的作用,可以使细胞电位增强并被复极化,体液中的离子选择通透性提高,从而变成一种能给细胞赋予强大
的生命力的治疗仪,高电位治疗的作用及奥妙也在此得到充分的体现。
人脑通过分布于全身的神经系统,来获取、传递和指挥全身各组织系统工作的信息。现代科学研究证实,神经系统传递的信息,是一种电信号。如果神纤细胞电位失衡,会造成电阻增大、电流不通、电信号传递受阻,从而引起相关神经和相关组织的病痛。在电位治疗机高电位和负电位的作用下,可以修复神经细胞的电位、减小电阻,保持神经系统的电流通畅,神经电信号传递流畅,因此能促进相关组织病痛的康复。
生物医学发展已证实了人体内带有生物电流。人体内生物电流的产生靠的是带电离子、粒子、电偶极子的定向旋转和移动而行成的,每个生存活动的细胞中也同样带有生物电流,这种生物电流始终调解着细胞和肌体各组织器官的全部活动,分子生物学研究已表明,一方面人体总共约有6×109个细胞,每个细胞的细胞膜约有30~50MV(毫伏),从而形成身体总电位即身体保有电位相当大,另一方面人的一生随着年龄的增长,身体保有电位会降低,而身体保有电位降低会引起衰老,产生各种老年疾病。
人体内的细胞与细胞间存在着带电离子,包括
K+、Na+、Ca2+、H+、Cl-、HCO3-、OH-
以及电解之后的氨基酸产物等。健康人体内存在的带电离子,粒子、电偶极子是定向排列的,健康的人体内各组织细胞始终牌酸碱平衡和趋于弱碱性的环境随着年龄的变化及人体受外界环境的影响,当带电子离子、粒子、电偶极了固有的定向排列受到破坏,人体内生物电流减弱,身体就会出现不良症状,此时体内酸性物质就会增加,酸碱失去平衡,从而诱发各种疾病。
科学实践证明,适当强度的电场对人体内各部位组织细胞会产生有利影响。高电位治疗机正是应用这一生物医学理论,将人体置于高压低频的交变电场中,此时人体内的细胞、体液、神经等受到电场无声放电,空气离子流动和臭氧等的综合作用,使人体内的阴阳离子,电偶极子按电场的电力线方向移动。增强上述带电离子在细胞内外和组织间液之间的流动,活跃了人体血液中的细胞和蛋白质,促进细胞膜电性物质的交流,增加细胞膜的通透性,从而促进人体新陈代谢功能,激活人体细胞;高压电位增强了人体内的生物电流,调节体液及电解质及酸碱平衡,使损伤部位的带电离子、胶体粒子、电偶极子等恢复正常的定向排列顺序,保持人体内环境的动态平衡。
㈤ 生物中的钾离子与钠离子如何调节渗透压
钾离子自由扩散到膜外,通过钠钾泵 主动转运到膜内。钠离子自由扩散到膜内,通过钠钾泵 主动转运到膜外。
㈥ 钠离子和钾离子对人体的作用
钠 -- 构成食盐的金属元素
膳食中的钠主要存在于食盐中,它是烹饪中重要的调味品,也是保证肌体水份平衡的最重要物质,没有食盐,人的生存将受到障碍。食盐在防止食品腐败上有重要作用,钠是构成食盐的不可缺少的成份。
一、 钠的主要生理功能
1.钠是细胞外液中带正电的主要离子,参于水的代谢,保证体内水的平衡。
2.维持体内酸和碱的平衡。
3.是胰汁、胆汁、汗和泪水的组成成分。
4.参于心肌肉和神经功的调节。
和氯离子组成的食盐是不可少的调味品。
二、 钠的盈缺对健康的影响
因为几乎所有食物都含有一些钠,所以很少发生钠缺乏问题。但食用不加盐的严格素食或长期出汗过多、腹泻、呕吐及肾上腺皮质不足等情况下,会发生钠缺乏症。钠缺乏症可造成生长缓慢、食欲减退、由于失水体重减轻、哺乳期的母亲奶水减少、肌肉痉挛、恶心、腹泻和头痛。此外,过多出汗和盐量不足可同时使热能耗尽,在这种情况下,应服用盐片和补充大量水分。
膳食中长期摄入过多的钠将导致高血压,如果误将食盐当作食糖给婴幼儿食用,有可能导致死亡。
有研究表明,血压与膳食钾、尿钾和血清钾呈负相关关系;高钾膳食可降低血压,对轻症高血压以及有高血压危险因素的正常血压者有降压作用。因此,"限盐补钾"成为防治高血压的基础措施。而且,通常在对高血压患者进行饮食治疗的时候,增加钾的摄入比限制钠的摄入更容易施行,也更受欢迎。
综上所述,肾脏通过钠、钾、氯等排泄的调节,保持体内钠、钾、氯的正常水平,对维持人体正常的生理功能具有重要意义。
㈦ 细胞膜内外钾钠离子分布
一、 兴奋在神经纤维上产生和传导
科学家用枪乌贼的巨大神经纤维为材料,成功的测量了单个神经细胞内外的电位差及其变化的情况,证明了生物电存在的事实。这种膜内外的电位差称为膜电位。兴奋就是以电信号即神经冲动的形式在神经纤维上传导的。
1、 神经冲动产生的生理基础
神经冲动的产生,是在神经细胞的细胞膜上纳—钾泵和离子通道的作用下,离子的跨膜运输,从而导致膜内外离子浓度的不同,引发膜电位的产生。
(1)、钠—钾泵:钠—钾泵实际上是细胞膜上的一种Na+—K+ATP酶。细胞内的钠离子可与该酶结合,并运出膜外,随之将钾离子从膜外运至膜内,在这一个过程要消耗ATP,故此种运输方式为主动运输。每消耗一分子ATP,向细胞膜内运输3个钾离子,排出2个钠离子。由于钠—钾泵不断的工作,从而导致细胞内液的钾离子浓度高于细胞外液,而钠离子则底于细胞外液,使细胞内外离子保持着一定的浓度差。
(2)、离子通道:是细胞膜上的专供离子进出细胞的一些跨膜蛋白质。离子通道上有闸门一样的开放和关闭的结构,控制离子的跨膜运动,使膜内外某些离子的浓度不同。常见的离子通道有钠离子通道和钾离子通道,当这些通道开启后,会有大量的钠离子或钾离子快速的通过通道进出细胞,此时,离子进出细胞不需要消耗ATP,进出细胞的方式为协助扩散。
2、静息电位的产生
我们知道,Na+主要存在于细胞外液而K+主要存在于细胞内液。当神经细胞未受到刺激即处于静息状态时,细胞膜上的钠离子通道关闭而钾离子的通道开放,故钾离子可从浓度高的膜内向低浓度的膜外运动。当膜外正电荷达到一定数量时就会阻止钾离子继续外流。此时,膜外带正电,膜内由于钾离子的减少而带负电。这种膜外正电膜内负电的电位称为静息电位。
3、 动作电位的产生
当神经细胞受到一定的刺激即处于兴奋状态时,钠离子的通道会开放而钾离子的通道关闭,故钠离子可以从浓度高的膜外流向浓度底的膜内运动。当膜外的钠离子进入膜内的数量达到一定数量时就会阻止钠离子继续向膜内运动。此时,膜外由于钠离子的减少表现为负电位,膜内表现为正电位。这种外负内正的电位称为动作电位。动作电位是兴奋的最主要的表现形式。
4、 动作电位的传导
当神经纤维上某一局部受到一定刺激产生动作电位后,邻近的未受刺激(未兴奋)部位仍为膜外正电位,膜内负电位。这样,在膜内和膜外的兴奋部位和未兴奋部位之间均会形成电位差,电位差的出现必然导致电荷的移动,而电荷的移动形成了局部电流。在膜内电荷由兴奋区向邻近的静息区流动,在膜外电荷由静息区流向兴奋区,这样就形成了局部电流的回路。局部电流回路的作用使邻近的静息区膜电位上升而产生动作电位,该动作电位又会按同样的方式影响与它邻近的区域产生局部电流回路,于是动作电位以局部电流的方式沿神经纤维传导。
5、 静息电位的恢复
当兴奋部位刺激未兴奋部位产生动作电位后,则兴奋部位又恢复为静息电位。兴奋传导过后,原先兴奋部位的钠—钾泵活动增强,将内流的钠离子排出,同时将透出膜外的钾离子重新移入膜内,又形成了外正内负的静息电位。
㈧ 钠离子氯离子钾离子等是否可以通过半透膜求大神帮助
钠钾氯这些离子能通过 像淀粉,应该不能 一般透过1nm一下的物体 大于1nm就是胶体了 胶体范围在1~100nm
㈨ 为什么在静息电位时钠离子和钾离子都在外面
静息电抄位的维持确实要靠钾离子外袭流维持,但是问题是如果钾离子只外流,那么细胞内的钾离子迟早会耗尽,那样就不能继续维持静息电位了。
但事实上是静息电位可以一直维持下去,这就说明了一定有某个时期,钾离子会重新流回细胞。那里说的是在由动作电位向静息电位转变的时候钾离子内流,这样就可以满足维持静息电位的钾离子不会缺少了。
㈩ 钠离子与钾离子平衡调节的相同及不同点
①细胞内外钾离子,钠离子在无神经冲动传导时都处于不平衡状态。回
因为在神经答冲动传导时,Na+内流,K+外流,说明原来是不平衡的。
②只要保证细胞内外呈电中性,渗透压平衡,细胞就可以处于平衡状态。
所以不一定要让每种离子浓度内外皆相同,可以通过其他离子来调节。
而且细胞对无机盐的吸收是具有选择性的。