拓展微課 神經調節(jié)中電位 指針及實驗探究問題 專題講解 難點一神經纖維上膜電位變化曲線分析1 膜電位的測量 2 膜電位變化曲線解讀 以電表兩極分別置于膜兩側為例 1 曲線表示膜兩側電位差的變化情況 2 a點 靜息電位 外正內負 K 通道稍微打開 K 的進 Na K泵 和出 K 外流 動態(tài)平衡 3 b點 零電位 動作電位形成過程中 Na 通道開放使Na 內流 4 bc段 動作電位形成過程中 外負內正 Na 通道繼續(xù)開放 5 c點 動作電位峰值 最大值 6 cd段 靜息電位恢復過程中 K 通道徹底開放 K 外流 7 de段 通過Na K泵恢復靜息狀態(tài) 圖8 24 19 注意 形成靜息電位時K 的外流和形成動作電位時Na 的內流 都是順濃度梯度完成的 均不需要消耗能量 即運輸方式為協(xié)助擴散 在處于靜息電位和動作電位時 神經纖維膜內外兩側具有電位差 膜兩側的零電位差出現(xiàn)在動作電位形成的過程中 細胞外Na 的濃度會對動作電位的峰值產生影響 若濃度過低 會導致峰值變小 典題示導 1 如圖8 24 20中甲是測量神經纖維膜內外電位的裝置 圖乙是測得的膜電位變化 請回答 1 圖甲裝置A測得的電位相當于圖乙中點的電位 該電位稱為電位 圖8 24 20 3 將離體神經纖維置于不同鈉離子濃度的生理鹽水中 給予一定刺激后 圖8 24 21中能正確反映膜電位變化與鈉離子濃度關系的是 圖8 24 21 答案 1 A靜息 2 通透鈉內B 3 D 解析 1 圖甲裝置測得的是靜息電位 相當于圖乙中的A點 未受刺激時 的電位 2 神經纖維受到適當刺激后 在興奮部位 膜對離子的通透性發(fā)生變化 鈉離子大量流向膜內 引起電位逐步變化 此時相當于圖乙中的B段 3 興奮時膜電位變化由鈉離子內流引起 與鈉離子濃度呈正相關 難點二電位測量與電流計指針偏轉問題1 神經纖維上電位測定的方法 1 靜息電位的測量 靈敏電流計一極與神經纖維膜外側連接 另一極與膜內側連接 觀察到指針發(fā)生偏轉 如圖甲 測量出靜息電位 兩極都與神經纖維膜外側 或膜內側 相連接時 指針不偏轉 如圖乙 圖8 24 22 圖8 24 23 圖8 24 24 2 電流計指針偏轉的分析 1 在神經纖維上 a和b為電流計兩電極所在位置 c為兩電極距離的中點 即ac bc 若刺激點位于c處 a點和b點同時興奮 電流計指針不發(fā)生偏轉 若刺激點位于c點左側 a點先興奮 b點后興奮 電流計指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉 若刺激點位于c點右側 b點先興奮 a點后興奮 電流計指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉 2 在神經元之間 a和b為電流計兩電極所在位置 B為突觸前神經元 C為突觸后神經元 圖8 2 25 圖8 24 26 在B神經元上任意處施加適宜刺激 包括兩電極距離的中點 興奮可由B神經元傳至C神經元 a點先興奮 b點后興奮 電流計指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉 在C神經元上任意處施加適宜刺激 興奮不能由C神經元傳至B神經元 a點不能興奮 b點可興奮 電流計指針發(fā)生一次偏轉 典題示導 2 2017 上海寶山區(qū)二模 如圖8 24 27是以槍烏賊的粗大神經纖維作為實驗材料測定其受刺激前后的電位變化情況 箭頭表示電流方向 在a b兩點中央偏左刺激 電位變化的現(xiàn)象依次是 A B C D 圖8 24 27 答案 B 解析 靜息時的電位是外正內負 為圖 所示 在a b兩點中央偏左刺激 興奮先傳導到左邊a部位 a部位變?yōu)橥庳搩日?膜外電流由正電位流向負電位 指針向左偏 如圖 所示 如果興奮傳至右側的b處 b部位由外正內負變成外負內正 膜外電流由正電位流向負電位 指針向右偏 如圖 所示 然后指針重新回正 故選B 3 如圖8 24 28表示三個通過突觸相連接的神經元 電表的電極連接在神經纖維膜的外表面 刺激a點 以下分析不正確的是 A a點受刺激時膜外電位由正變負B 電表 指針會發(fā)生兩次方向不同的偏轉C 電表 指針只能發(fā)生一次偏轉D 該實驗不能證明興奮在神經纖維上的傳導是雙向的 圖8 24 28 答案 D 解析 圖中a點受刺激時 由于Na 內流導致膜外電位變化是由正變負 電表 指針會發(fā)生兩次方向不同的偏轉 由于興奮在突觸間單向傳遞 電表 指針只能發(fā)生一次偏轉 由于刺激a點后 電表 指針都發(fā)生了偏轉 該實驗能證明興奮在神經纖維上的傳導是雙向的 難點三反射弧中興奮傳導特點的實驗探究 1 探究沖動在神經纖維上的傳導 2 探究沖動在神經元之間的傳遞 圖8 24 29 典題示導 4 將蛙腦破壞 保留脊髓 做蛙心靜脈灌注 以維持蛙的基本生命活動 暴露蛙左后肢屈反射的傳入神經和傳出神經 分別連接電位計和 將蛙左后肢趾尖浸入0 5 硫酸溶液后 電位計和有電位波動 出現(xiàn)屈反射 如圖8 24 30為該反射弧結構示意圖 1 用簡便的實驗驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導 而在反射弧中只能單向傳遞 2 若在灌注液中添加某種藥物 將蛙左后肢趾尖浸入0 5 硫酸溶液后 電位計有波動 電位計未出現(xiàn)波動 左后肢未出現(xiàn)屈反射 其原因可能有 圖8 24 30 答案 1 方法和現(xiàn)象 刺激電位計與骨骼肌之間的傳出神經 觀察到電位計有電位波動和左后肢屈腿 電位計未出現(xiàn)電位波動 2 突觸前膜釋放的遞質不能與突觸后膜上的特異性受體結合突觸前膜不能釋放遞質 解析 1 驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導的實驗需在同一神經元中完成 設計思路 刺激神經纖維的某一點 在該點兩側觀察反應 結合圖示信息 刺激電位計與骨骼肌之間的傳出神經 若觀察到刺激點左側電位計有電位波動 刺激點右側的左后肢屈腿 可驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導 驗證興奮在反射弧中只能單向傳遞 需跨突觸檢測 在上述實驗基礎上 電位計未出現(xiàn)電位波動 左后肢屈腿 可驗證興奮在反射弧中只能進行單向傳遞 2 興奮在神經元間的傳遞通過神經遞質完成 易受藥物影響 若在灌注液中添加某種藥物 用0 5 硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖 電位計有波動 電位計未出現(xiàn)波動 推測其原因是神經遞質傳遞受阻 結合神經遞質的作用過程 其傳遞受阻有兩種可能 一是突觸前膜不能釋放遞質 二是突觸前膜釋放的遞質不能與突觸后膜上特異性受體結合 跟蹤訓練 1 2017 貴州銅仁一中高三月考 神經電位的測量裝置如圖8 24 31所示 其中箭頭表示施加適宜刺激 陰影表示興奮區(qū)域 用記錄儀記錄A B兩電極之間的電位差 結果如曲線圖 若將記錄儀的A B兩電極均置于膜外 其他實驗條件不變 則測量結果是 圖8 24 31 AB CD圖8 24 32 解析 分析題圖可知 題圖顯示的是膜內與膜外的電位差變化 若將記錄儀的A B兩電極均置于膜外 靜息時 A B都表現(xiàn)為正電位 A B的電位差為0 給以適宜刺激后 興奮傳到A A處表現(xiàn)為外負內正 B處仍然是外正內負 A B間存在電位差 當興奮傳過A后 未達到B之前 A B兩點均為靜息狀態(tài) 兩點的電位差為0 當興奮傳至B時 B處表現(xiàn)為外負內正 A處是外正內負 A B間存在電位差 興奮傳過B以后 A B是處于靜息電位狀態(tài) A B兩點的電位差又恢復為0 2 如圖甲表示突觸 圖乙表示受到刺激時神經纖維上的電位變化 下列有關敘述正確的是 A 圖甲中a處能完成 電信號 化學信號 電信號 的轉變B 圖甲中a興奮時一定會使b產生圖乙所示的電位變化C 圖乙處于 狀態(tài)時的K 內流不需要消耗ATPD 若將神經纖維置于低Na 液體環(huán)境中 圖乙膜電位峰值會低于40mV 圖8 24 33 解析 興奮傳導到a處 突觸小體內的突觸小泡釋放神經遞質 作用于b 將興奮傳遞給下一神經元 所以在a處能完成電信號 化學信號的轉變 A錯誤 由于神經遞質由突觸前膜釋放作用于突觸后膜 使下一個神經元產生興奮或抑制 所以a興奮不一定會使b產生圖乙所示的變化 形成動作電位 B錯誤 圖乙處于 狀態(tài)即形成動作電位 是由Na 內流造成的 C錯誤 動作電位的形成是Na 大量內流的結果 所以若將該神經纖維置于低Na 溶液中 則 的位點將會向下移 D正確 3 2013 四川卷 如圖8 24 34表示具有生物活性的蛙坐骨神經 腓腸肌標本 神經末梢與肌細胞的接觸部位類似于突觸 稱 神經 肌接頭 下列敘述錯誤的是 A 神經 肌接頭 處可發(fā)生電信號與化學信號的轉變B 電刺激 處 肌肉會收縮 靈敏電流計指針也會偏轉C 電刺激 處 神經纖維上的電流計會記錄到電位變化D 神經纖維上興奮的傳導方向與膜內的電流方向相同 圖8 24 34 解析 本題考查神經調節(jié)中突觸 動作電位的產生等相關知識 神經肌肉接頭類似于突觸 因此 神經 肌接頭 處可發(fā)生電信號與化學信號的轉變 A項正確 可將肌肉看作突觸后膜 由于神經遞質只能由突觸前膜釋放 作用于突觸后膜 因而電刺激 處 肌肉會收縮 靈敏電流計指針也會偏轉 而電刺激 處 不能引起突觸前膜所在神經元的電位變化 B項正確 C項錯誤 神經纖維上興奮的傳導方向與膜內的電流方向相同 與膜外的電流方向相反 D項正確 4 圖甲為所研究神經細胞膜電位變化的實驗裝置 兩個神經元以突觸聯(lián)系 并連有電表 電極分別在Q點膜內外 電極分別在R S的膜外側 給予P適宜刺激后 電表 測得電位變化如圖乙所示 下列分析正確的是 A 電位變化對應于P Q興奮傳導過程B 刺激S點 電表 的指針將發(fā)生兩次方向不同的偏轉C 刺激S點 電表 記錄到的電位變化波形與圖乙基本相同D 刺激P點 電表 的指針將發(fā)生兩次反向偏轉 圖8 24 35 解析 電位變化表示產生動作電位 對應于Q點的興奮過程 A錯誤 刺激S點 興奮能先后傳到S點和R點 所以電表 的指針將發(fā)生兩次方向不同的偏轉 B正確 刺激S點 電表 的指針將發(fā)生兩次方向不同的偏轉 會有兩個方向不同的峰值 與圖乙不同 C錯誤 由于興奮在神經元之間的傳遞是單向的 只能由突觸前膜到突觸后膜 所以刺激P點 興奮只能傳到R點 所以電表 的指針只能發(fā)生1次偏轉 D錯誤 5 如圖8 24 36是反射弧結構模式圖 a b分別是放置在傳出神經和骨骼肌上的電極 用于刺激神經和骨骼肌 c是放置在傳出神經上的電位計 用于記錄神經興奮電位 d為神經與肌細胞接頭部位 是一種突觸 1 用a刺激神經 產生的興奮傳到骨骼肌引起的收縮 填 屬于 或 不屬于 反射 2 用b刺激骨骼肌 填 能 或 不能 在c處記錄到電位 3 正常時 用a刺激神經會引起骨骼肌收縮 傳出部分的某處受損時 用a刺激神經 骨骼肌不再收縮 根據(jù)本題條件 完成下列判斷實驗 如果 表明傳出神經受損 如果 表明骨骼肌受損 如果 表明部位d受損 圖8 24 36