hce_tcu
115年
生物學
第 39 題
鈉鉀幫浦被稱為產電幫浦(electrogenic pump)，是因為它有下列何種作用？
- A 將等量的 $Na^+$和 $K^+$離子運送到細胞膜的相反方向
- B 使 Na 和 K 原子離子化以產生電流
- C 藉由在膜兩側產生不均勻的離子分佈並對膜電位產生具有貢獻
- D 利用 $K^+$順著濃度梯度的擴散來驅動 $Na^+$的主動運輸
思路引導 VIP
請試著思考：如果一個幫浦每次運作時，往細胞外送出 3 個正電荷，卻只從外面拿回 2 個正電荷，長期下來，細胞內部的電荷總量會發生什麼樣的變化？這種電荷數量的「不對稱」移動，會對細胞膜兩側的電學性質產生什麼影響呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確鎖定選項 (C)，代表你對細胞膜離子運輸的細節掌握得非常扎實。這題的核心在於理解**鈉鉀幫浦（$Na^+/K^+ \text{-ATPase}$）**的運作比例。它並非對等交換，而是利用 1 分子的 ATP 水解能量，將 3 個 $Na^+$ 移出胞外，同時將 2 個 $K^+$ 移入胞內。由於進出正電荷數量不相等，每次循環都會讓細胞內流失一個淨正電荷，這種能產生跨膜電位差的特性，正是它被稱為「產電幫浦」的主因。
離子分佈與電位的形成
這種主動運輸不僅維持了胞外高鈉、胞內高鉀的濃度梯度，更直接貢獻了約 $5 \sim 10%$ 的靜止膜電位。其他選項如 (A) 錯在「等量」，而 (D) 則誤解了動力來源，因為 $Na^+$ 與 $K^+$ 的運輸皆是逆濃度梯度的「主動運輸」。這類題目在生物生理學中極具鑑別度，測驗學生是否僅死背名稱，還是真正理解電荷不對稱移動所帶來的物理意義。