高中生物21-神經調節(jié)膜電位變化及其測量考題例課件

膜電位變化及其測量

復習1、神經纖維上受到刺激時膜電位會發(fā)生什么變化？由于鈉離子內流，膜電位由內負外正變?yōu)閮日庳?、興奮在神經纖維上的傳導形式以及方向？以局部電流（電信號）的形式雙向傳導。幾種高考典型試題的分類解讀

題型一：神經細胞膜內外電位變化──【典型題例１】：（2003年上海卷）將離體神經置于不同鈉離子濃度的生理鹽水中，給予一定刺激后，下圖中能正確反映膜電位變化與鈉離子濃度關系的是（）

【試題解讀】：生理鹽水中的離體神經，給予一定刺激后，可以出現(xiàn)膜電位變化，出現(xiàn)動作電位。鈉離子濃度越高，內流量就越大，形成的動作電位電位峰值就越大，則膜電位變化就越大。可見，神經細胞膜外的膜電位變化和鈉離子濃度成正相關。D曲線正確。題型二、電流表指針偏轉推理──【典型題例3】：(2007廣東卷/多選)神經細胞在靜息時具有靜息電位，受到適宜刺激時可迅速產生能傳導的動作電位，這兩種電位可通過儀器測量。A、B、C、D均為測量神經纖維靜息電位示意圖，正確的是（）【試題解讀】靜息電位是指細胞未受刺激時，存在于細胞膜內外兩側的電位差。不管是靜息電位還是動作電位均為跨膜電勢差。所以，B、D選項不是靜息電位測量方法。而A左側的內膜為負，右側膜外為正，電表指針向左偏轉；C選項右側的內膜為負，左側膜外為正，電表指針向右偏轉。正確選AC?！镜湫皖}例５】右圖表示神經元聯(lián)系的一種形式，與此相關的表述正確的是()A．刺激a處，會導致b處連續(xù)興奮或抑制，c處也發(fā)生電位變化B．刺激b處，不會引起a和c處發(fā)生電位變化C．刺激c處，a和b處都會產生興奮D．刺激a處，b、c同時產生興奮或抑制

【試題解讀】興奮在神經元之間的傳遞是單向的，只能由一個神經元的軸突末端傳遞到下一個神經元的細胞體或樹突。當刺激a處時，興奮方向a→b外、還有ａ→c環(huán)形路徑，因ｃ處興奮，形成興奮傳導的環(huán)形回路而反復循環(huán)，ｂ處相繼又連續(xù)興奮或抑制，Ａ選項正確；因為興奮繞一圈傳遞至c處時，還要經過一個突觸，興奮通過突觸時有一個時間距離，b處產生電位變化在先，c處在后。刺激b處，c處會發(fā)生興奮或抑制，而無法逆突觸的反向傳導到a處，ａ沒有電位變化。刺激c處，同樣a沒有反應，b處有反應。題型三、膜電位變化的坐標曲線──【典型題例６】：（2009年安徽卷）離體神經纖維某一部位受到適當刺激時，受刺激部位細胞膜兩側會出現(xiàn)暫時性的電位變化，產生神經沖動。圖示該部位受刺激前后，膜兩側電位差的變化。圖中a線段表示電位；b點膜兩側的電位差為，此時Na+（內、外）流?！镜湫皖}例７】：（2009年山東卷）右圖表示槍烏賊離體神經纖維在Na+濃度不同的兩種海水中受刺激后的膜電位變化情況。下列描述錯誤的是（）A．曲線a代表正常海水中膜電位的變化B．兩種海水中神經纖維的靜息電位相同C．低Na+海水中神經纖維靜息時，膜內Na+濃度高于膜外D．正常海水中神經纖維受刺激時，膜外Na+濃度高于膜內【試題解讀】曲線a完全符合動作電位曲線圖，代表正常海水中膜電位的變化，Ａ正確。ａｂ兩條曲線的起點與終點的膜電位值相同，則說明兩種海水中神經纖維的靜息電位相同，Ｂ正確。低Na+海水中神經纖維靜息時，仍然鉀離子通道打開，向外流，而Na+主要位于膜外，比膜內濃度高，Ｃ正確。正常海水中神經纖維受刺激時，膜外Na+通道打開，大量內流，導致膜內濃度高于膜外，答案為D?！咀兪酵卣梗薄可窠涍f質的主要作用機制，是通過與細胞膜上的受體結合，直接或間接調節(jié)細胞膜上離通道的開啟或關閉，造成離子通透性的改變，進而改變細胞膜電位。假如某一神經遞質會使細胞膜上的氯離子通道開啟，使氯離子進入細胞內，由此會（）A．使細胞膜膜內電位變正B．使鈉離子通道開放C．使膜電位差維持不變D．抑制細胞興奮【變式拓展答案】1.D【變式拓展２】下圖是反射弧的局部結構示意圖，刺激c點，檢測各位點電位變化。下列說法錯誤的是（）A．若檢測到b、d點有電位變化，說明興奮在同一神經元上是雙向傳導的B．興奮由c傳導到e時，發(fā)生電信號一化學信號_電信號的轉換C．a處檢測不到電位變化，是由于突觸前膜釋放的是抑制性遞質D．電表①不偏轉，電表②偏轉兩次【變式拓展答案】2.C【變式拓展4】（2011年浙江卷）在離體實驗條件下單條神經纖維的電位示意圖如右，下列敘述正確的是（）A．a-b段的Na+內流是需要消耗能量的B．b-c段的Na+外流是不需要消耗能量的C．c-d段的K+外流是不需要消耗能量的D．d-e段的K+內流是需要消耗能量的例1：神經電位的測量裝置如下圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域，下圖中指針所示電流方向，依次看到現(xiàn)象的順序如圖：分析：指針偏轉幾次，方向如何？為什么？

電流產生的實質是a、b兩點之間存在電位差。偏轉的方向是由興奮區(qū)與未興奮區(qū)之間膜外的電位差決定的。測膜外電流：指針偏轉2次且方向相反例2：神經電位的測量裝置如下圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域，下圖中指針所示電流方向，依次看到現(xiàn)象的順序如圖：分析：指針偏轉幾次，方向如何？為什么？測膜內外電流：指針偏轉3次且方向相同指針偏轉發(fā)生在神經纖維未興奮時，由內負外正的電位差決定的。例3：（2010年十三校聯(lián)考）下圖為神經電位的測量裝置，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域。用儀器記錄a、b兩電極之間的電位差，結果預期的電位測量結果是（）A規(guī)律一：如果測量的是膜內和膜外的電位差，當兩個測量電極之間的間隔距離較大時、則測量結果會出現(xiàn)兩次同向的電位波動。a電位—b電位例4、（09年上海28）神經電位的測量裝置如右上圖所示，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，結果如右側曲線圖。若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外，其它實驗條件不變，則測量結果是（）解析1：為什么已知條件中電位波動只有一次？規(guī)律二：如果測量的是膜內和膜外的電位差，當兩個測量電極之間的間隔距離較近時、則測量結果會出現(xiàn)一次電位波動。a電位—b電位例4、（09年上海28）神經電位的測量裝置如右上圖所示，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，結果如右側曲線圖。若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外，其它實驗條件不變，則測量結果是（）C規(guī)律三：如果測量的是膜外兩點的電位差，當兩個測量電極之間的間隔距離較近時、則測量結果會出現(xiàn)兩次方向相反的電位波動，且中間顯示兩側電位差為0的時期較短。a電位—b電位解析3：當兩個測量電極之間的間隔距離較遠時，測量的是膜外兩點的電位差會怎樣變化？規(guī)律四：如果測量的是膜外兩點的電位差，當兩個測量電極之間的間隔距離較遠時、則測量結果會出現(xiàn)兩次方向相反的電位波動，且中間顯示兩側電位差為0的時期較遠。a電位—b電位例5、（2010年海南9）將記錄儀（R）的兩個電極置于某一條結構和功能完好的神經表面，如右圖，給該神經一個適宜的刺激使其產生興奮，可在R上記錄到電位的變化。能正確反映從刺激開始到興奮完成這段過程中電位變化的曲線是（）D分析：為什么兩次波動方向是先上后下，與上海高考題相反？海南題所測的值是右側電位和左側電位的差值。小結a電位—b電位b電位—a電位拓展：分析如下圖若b側損傷則會怎樣變化？（涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域，陰影區(qū)表示損傷部位。1、（2009安徽卷）離體神經纖維某一部位受到適當刺激時，受刺激部位細胞膜兩側會出現(xiàn)暫時性的電位變化，產生神經沖動。如圖表示該部位受刺激前后，膜兩側電位差的變化。請回答：（1）圖中a線段表示

電位；b點膜兩側的電位差為

，此時Na+

（內、外）流。（2）神經沖動在離體神經纖維上以局部電流的方式雙向傳導，但在動物體內，神經沖動的傳導方向是單向的，總是由胞體傳向

。（3）神經沖動在突觸的傳遞受很多藥物的影響。某藥物能阻斷突觸傳遞，如果它對神經遞質的合成、釋放和降解（或再攝取）等都沒有影響，那么導致神經沖動不能傳遞的原因可能是該藥物影響了神經遞質與

的結合。靜息0mv

內

軸突末梢突觸后膜上的特異性受體2、（09重慶卷）題30圖2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?。籧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

（屬于或不屬于）反射。（2）用b刺激骨骼肌，

（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，根據本題條件，完成下列判斷實驗：①如果

，表明傳出神經受損。②如果

，表明骨骼肌受損。③如果

，表明部位d受損。不屬于不能用a刺激神經，在c處不能記錄到電位用b刺激骨骼肌不收縮用a刺激神經，在c處記錄到電位，骨骼肌不收縮，用b刺激骨骼肌收縮將青蛙腦破壞保留脊髓，在脊柱下部打開脊椎骨，剝離出脊髓一側的一對脊神經根（包含一個背根和一個腹根，見下圖）。分別電刺激背根與腹根均可引起蛙同側后肢發(fā)生運動反應。已知背根含有傳入神經，腹根含有傳出神經，背根與腹根合并成脊神經。請根據上述提供的實驗材料（實驗用具自選）設計實驗步驟，并預測實驗結果，以分別驗證背根（含有傳入神經）具有傳入功能，腹根（含有傳出神經）具有傳出功能。實驗步驟1：在背根中央處，分別電刺激背根靠近脊髓的一段和靠近外周的一段，觀察。預期結果：，，說明。實驗步驟2：在腹根中央處，分別電刺激腹根靠近脊髓的一段和靠近外周的一段，觀察。預期結果：，，說明。(1)剪斷(1分)，后肢是否發(fā)生運動反應(1分)，電刺激背根靠近脊髓的一段發(fā)生蛙后肢運動反應(1分)，電刺激背根外周段不發(fā)生反應(1分)，背根具有傳入功能(1分)。(2)剪斷(1