细胞膜的静息电位为何为负?

题目

细胞膜的静息电位为何为负?

答案

当某种离子进行细胞的跨膜扩散时,它既受到来自浓度差和电位差的双重驱动力,两个驱动力的代数和称为电化学驱动力.例如,当质膜只对一种离子有通透性时,该离子将顺离子浓度差进行跨膜扩散,但扩散的同时也会在质膜的两侧产生逐渐增大的电位差.当顺浓度的动力与逐渐增大的电位差的阻力相当,两者相平衡掉.此时质膜的电位差称为该离子的平衡电位.当神经细胞或肌细胞静息时,钠离子通道一般是处于失活的关闭状态,而此时的钾通道却是开放的.此时细胞由于钠泵的作用,细胞内钾浓度高于细胞外的钾浓度,而细胞内的钠浓度低于细胞外的钠浓度.由于钾通道的开放,钾会顺其浓度差外流,导致细胞内的电位下降,而细胞外电位上升,质膜的电位差逐渐增大,阻碍钾的外流.当电位差的阻力与浓度差的动力代数和为零时,就形成钾的平衡电位.但同时由于K+_Na+渗漏通道的存在,静息状态的细胞膜对钠也有微小但一定的通透性,因而钠的内流导致静息电位稍微小于单独钾外流造成的钾平衡电位数值.同时需要消耗2个ATP的NA+_K+泵,它同时把细胞内的3个钠泵到细胞外,把细胞的2个钾离子泵进细胞内,膜外净缺了一个正电荷,出现了生电性现象.这也是形成静息电位的重要机制之一.