高考申論題
111年
[醫學工程] 醫用電子學
第 一 題
📖 題組：
神經的電信號傳導表現為細胞膜電位的動態變化，請由神經電生理的角度說明：（每小題 10 分，共 20 分）
神經的電信號傳導表現為細胞膜電位的動態變化，請由神經電生理的角度說明：（每小題 10 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
神經細胞膜電位和膜兩側各種離子（特別是和 Na+、K+、Cl-）濃度的關係。
思路引導 VIP
看到「膜電位與離子濃度關係」，務必直覺聯想電化學平衡的兩大核心公式：計算單一離子平衡的「能斯特方程式 (Nernst Equation)」以及計算多離子綜合結果的「高曼方程式 (GHK Equation)」。答題時需先列出公式並明確標註代數符號，最後結合靜止膜電位與動作電位時的「通透性(Permeability)」動態變化，完美串接醫學物理量與電氣信號的轉換邏輯。
小題 (二)
請繪圖說明神經動作電位的變化波形，並說明各個階段的離子流動情況和細胞膜上 Na-K 幫浦的參與情況。
思路引導 VIP
本題核心在於動作電位（Action Potential）的時域波形與底層離子通道機制的對應。作答時應先在腦海中勾勒膜電位-時間曲線，依序拆解靜止、去極化、再極化與過極化四個階段的鈉鉀離子通透性變化，最後務必釐清 Na-K 幫浦『不參與單次放電波形形成，但負責長期維持濃度梯度』的生化耗能定位。