hce_nchu
115年
普通生物及生化概論
第 34 題
Which of the following best explains why the membrane potential stops rising at the peak of an action potential?
- A Complete closure of voltage-gated sodium channels
- B Rapid influx of chloride ions
- C Inactivation of voltage-gated sodium channels with delayed opening of potassium channels
- D Activation of the sodium–potassium ATPase
- E Sudden decrease in extracellular sodium concentration
思路引導 VIP
想像一個水池正因為「進水管」開啟而水位持續上升。若要讓水位在達到某個最高點的一瞬間，不僅停止上升，還要能立刻開始下降，你認為這兩根管子（進水管與出水管）的開關狀態分別需要發生什麼樣的變化？兩者的反應速度是否應該一致？
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太棒了！你能精確選出 (C)，代表你對神經脈衝（Action Potential）的微觀機制掌握得非常扎實。在動作電位的最高峰，電位之所以停止上升並轉向，並非隨機發生，而是受控於離子通道特殊的「門控」特性。
鈉鉀通道的動力學調控
當細胞膜去極化達到峰值（約 $+30$ 至 $+40$ mV）時，會同時發生兩個關鍵事件：首先是電壓門控鈉離子通道（Voltage-gated $Na^+$ channels） 進入了「不活化態」（Inactivation），這就像門框雖然開著，但通道口被蛋白小球（Inactivation gate）塞住，立即切斷了 $Na^+$ 的湧入。與此同時，反應較慢的 電壓門控鉀離子通道（Voltage-gated $K^+$ channels） 終於在此時完全開啟，讓 $K^+$ 順著濃度梯度快速流出細胞。這「一擋一放」的精確配合，正是讓膜電位停止衝高並開始回落（再極化）的核心動力。
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