[静息状态和去极化时期K+通道的开闭探讨]静息状态时K还外流吗

　　在阅读了《中学生物学》2010年第5期的文章“Na+通道、K+通道、Na+－K+泵的区别和应用”后，受益良多。并对其中某个部分的内容及图解，存在疑议，特提出探讨。
　　图中显示，K+通道在静息状态和去极化期是关闭的，在再极化期才打开，实际情况是否真的如此呢?为此，查阅了陈阅增老师主编的《普通生物学》书中的有关内容，书中关于静息电位的维持和动作电位的产生机制是这样介绍的。
　　《普通生物学》第227页中：“早在20世纪初，人们就已发现神经细胞和细胞周围体液之间存在着离子浓度的差异。周围体液中Na+比神经细胞中多，K+比神经细胞中少。这种情况也存在于其他一切细胞。离子在细胞膜内外的不平均分配是靠Na+－K+泵维持的(图1)。Na+－K+泵的活动需要ATP供能，神经纤维的Na+－K+泵每消耗1个ATP，可将3个Na+逆浓度梯度泵出细胞，而只将2个K+逆浓度梯度泵入细胞，这就使膜出现了Na+和K+2个相反的浓度梯度。膜对Na+、K+的透性不同，Na+很难通过，K+易于通过，因而泵出的Na+很难重新过膜进入神经，而泵入的K+却可以从膜漏出。这样就使膜内和膜外出现了电位的不同，膜外是正电性，膜内是负电性。此外，细胞内还有很多带有负电的大分子，如某些蛋白质和某些有机的磷酸化合物。这些分子体积大，不能穿过膜而留在细胞内，这进一步加强了膜内的负电性。
　　《普通生物学》第229页中：神经冲动的传导过程是一个电化学的过程，是在神经纤维上顺序发生的电化学变化。神经受到刺激时，细胞膜的透性发生急剧变化。用同位素标记的离子做实验证明，神经纤维在受到刺激(如电刺激)时，Na+的流入量比未受刺激时增加20倍，同时K+的流出量也增加了9倍，所以神经冲动是伴随着Na+的大量流入和K+的大量流出而发生的。阅读和分析《普通生物学》中的相关介绍后，笔者认为静息电位和去极化期K+通道也是开启的，且在去极化期K+通道的开放程度发生进一步明显增大。
　　附　原文的内容及图解
　　2　离子通道和Na+－K+泵在Na+、K+进出细胞中的应用
　　
　　多细胞生物的细胞内K+浓度大多高于细胞外液，Na+浓度大多低于细胞外液。所以如血浆中的红细胞吸收K+或者排出Na+不是通过相应的离子通道进行的，而是借助Na+－K+泵中ATP的分解释放的能量将其从低浓度向高浓度运输。由于高浓度的离子具有较高的势能，因此K+有向膜外扩散的趋势，Na+有向膜内扩散的趋势，细胞膜在静息时
　　 K+通道打开，所以K+通过K+通道从高浓度向低浓度协助扩散运出细胞。当受到刺激时，相应部位的Na+通道打开。大量Na+借助Na+通道同样协助扩散进入细胞内，具体过程可分为图2中的A、B、C、D四个阶段。然后借助Na+－K+泵的主动运输恢复最初的平衡状态，维持正常时细胞内的K+浓度总是超过细胞外K+浓度很多，细胞外Na+浓度总是超过细胞内Na+浓度很多。