2023年届新教材高考生物一轮复习知识能力提升7神经调节中电位指针及兴奋传导与传递的相关实验探究含解析.docx
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1、神经调整中电位、指针及兴奋传导与传递的相关试验探究一、神经纤维上膜电位变化曲线分析1. 膜电位的测量测量方法测量图解测量结果电表两极分别置于膜两侧电表两极都置于膜外2. 膜电位变化曲线解读(以电表两极分别置于膜两侧为例)(1) 曲线表示膜两侧电位差的变化状况。(2) a 点:静息电位、外正内负,K通道略微翻开,K的进(NaK 泵)和出(K外流)动态平衡。(3) b 点:零电位,动作电位形成过程中,Na通道开放使 Na内流。(4)bc 段:动作电位形成过程中、外负内正,Na通道连续开放。(5)c 点:动作电位峰值(最大值)。(6)cd 段:静息电位恢复过程中,K通道彻底开放,K外流。(7)de
2、段:通过NaK 泵恢复静息状态。【典例 1】 (2023日照模拟)某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1 所示,其中甲位于膜内,乙位于膜外,图 2 是将同一测量装置的微电极均置于膜外。相关表达正确的选项是( )- 1 -A. 图 1 中K浓度甲处比乙处低B. 图 2 测量装置所测电压为70mVC. 图 2 中假设在处赐予适宜刺激(处未处理),电表的指针会发生两次偏转D. 图 2 中假设在处赐予适宜刺激,处用药物阻断电流通过,则测不到电位变化解析:(1)图 1 中两个微电极一个在膜内,一个在膜外,测得的膜电位是外正内负的静息电位,在静息时,K的分布是内高外低。(2)图 2 是将同一测量装置的微
3、电极均置于膜外, 且没有兴奋传导,则图 2 测量装置所测电压为 0 mV;假设在处赐予适宜刺激,由于处未处理,局部电流先传导到左侧微电极,后传导到右侧微电极,所以电表指针发生两次偏转。(3) 图 2 中假设在处赐予适宜刺激,处用药物阻断电流通过,则当兴奋传导到右侧微电极时能测到电位变化,电表指针会偏转一次。答案:C(1) 形成静息电位时 K的外流和形成动作电位时 Na的内流,都是顺浓度梯度完成的, 均不需要消耗能量,即运输方式为帮助集中。(2) 在处于静息电位和动作电位时,神经纤维膜内外两侧具有电位差,膜两侧的零电位差消灭在动作电位形成的过程中。(3) 细胞外Na的浓度会对动作电位的峰值产生影
4、响,假设浓度过低,会导致峰值变小。两个电表(甲、乙)的电极A、B 和 C、D 分别连接在两条神经纤维外侧,其中电极D 所在位置神经纤维有膜损伤(负电位且无法产生兴奋);未受刺激时电表指针如以下图。假设分别给 两条神经纤维以适宜强度刺激,以下表达错误的选项是( )A甲、乙均不形成反射 B受刺激前,甲不是静息电位,乙不是动作电位- 2 -C假设刺激点在A、C 左侧,则甲偏转,乙不偏转D假设刺激点在两个电极的中点 ,甲不偏转,乙偏转解析:反射必需经过完整的反射弧,甲、乙表示神经纤维,因此甲乙受刺激兴奋不表示 反射,A 正确; 由图可知,刺激前甲不是静息电位,由于检测静息电位的两极应一个在膜外, 一个
5、在膜内;乙不是动作电位,由于 D 电极为负电位且无法产生兴奋,B 正确; 假设刺激点在A、C 左侧,则甲偏转,乙也偏转,C 错误; 假设刺激点在两个电极的中点,甲不偏转,乙偏转, D 正确。答案:C二、电位测量与电流计指针偏转问题1. 神经纤维上电位测定的方法(1)静息电位的测量。灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接,观看到指针发生偏转 (如图甲),测量出静息电位。两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时,指针不偏转(如图乙)。(2)动作电位的测量。在电流计一侧赐予适宜刺激,电流计测出的就是动作电位的变化。(3)指针偏转原理。下面图中a 点受刺激产生动作电位“c 右侧”时灵
6、敏电流计的指针变化如下:”,动作电位沿神经纤维传导依次通过“abc2. 电流计指针偏转的分析(1) 在神经纤维上(a 和 b 为电流计两电极所在位置,c 为两电极距离的中点,即 acbc)。- 3 -假设刺激点位于c 处,a 点和 b 点同时兴奋,电流计指针不发生偏转。假设刺激点位于 c 点左侧,a 点先兴奋,b 点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。假设刺激点位于 c 点右侧,b 点先兴奋,a 点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。(2) 在神经元之间(a 和 b 为电流计两电极所在位置,B 为突触前神经元,C 为突触后神经元)。在 B 神经元上任意处施加适宜刺激(包括两电极距离
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