内容正文:
2023年生物一轮复习疑难专项突破
专项12 神经调节的膜电位测定与相关实验探究
一、膜电位的测量以及兴奋传递中电流表指针的偏转问题
专项梳理
1.膜电位的测量
测量方法 测量图解 测量结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
2
2.在神经纤维上的电流表指针偏转问题
1)探究兴奋在神经纤维上的双向传导
①刺激a点,b点兴奋早于d点电流
计指针先往左后往右两次偏转;
②刺激c点,b、d同时兴奋电流计
指针不偏转
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3
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2)探究兴奋在神经元之间的单向传递
先电刺激a上一点,测量b上有电位变化
再电刺激b上一点,测量a上无电位变化
①刺激b点,a点兴奋早于d点,电流计指针发生两次方向相反的偏转
②刺激c点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生一次偏转
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专项微练
1. [2020湖南湘东七校联考]图1是微型电压表测量神经纤维膜内外电位的装置图;图2是神经纤维某处由静息电位→动作电位→静息电位的膜电位变化曲线,该过程中存在Na+外流和K+内流现象。下列叙述正确的是( )
图1
图2
A. 图1测得的电位相当于图2中BD段的电位
B. 图2中C和E点神经纤维膜上Na+的跨膜运输速率相同
C. 图2中Na+外流和K+内流现象最可能发生在FG段
D. 由图2曲线走势可以得出兴奋的传导是双向的
C
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[解析] 图1测得的电位是外正内负,为静息电位,对应图2中的AB段,A错误。图2中C点钠离子通道是开放的,钠离子内流速率较快;而E点钠离子通道已经关闭,钾离子通道是开放的,钠离子无法内流,B错误。图2中钠离子外流和钾离子内流是Na+-K+泵作用的结果,该过程最可能发生在FG段,C正确。由图2无法得知兴奋的传导是单向的还是双向的,D错误。
2. [2021新疆实验中学月考]如图1表示神经纤维上某点受到刺激后对膜外电位的测量,图2表示神经纤维某部位在受到一次刺激前后膜内外的电位变化。相关叙述正确的是( )
图1
图2
A. 在没有接受刺激时,图1中的电位计可测量到静息电位的大小
B. 图2中从A到C段,Na+大量内流需要载体蛋白的协助,消耗能量
C. 改变神经纤维膜外的K+浓度,则图2中A的电位不会受到影响
D. 如果神经纤维膜外的Na+含量降低,则图2中C的电位将下降
D
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[解析] 静息电位可表示静息状态时细胞膜内外的电位差,图1中电流表的两个电极都置于细胞膜外,不能测量到静息电位的大小,A错误;图2中从A到C是动作电位形成的过程,此过程Na+通过Na+通道蛋白大量内流,不需要消耗能量,B错误;
图2中A点静息电位主要是由K+外流维持的,所以如果改变神经纤维膜外的K+浓度,则A点的电位会受到影响,C错误;如果将神经纤维膜外的Na+含量降低,则Na+内流量减少,动作电位的峰值降低,即图2中C的电位将下降,D正确。
3. 如图为神经元结构模式图,电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上,在b、f(ab=bc)两点给予适宜强度的刺激,则电流计的偏转情况为( )
A. 在b点与f点刺激时,A1、A2各偏转两次,且方向相反
B. 在b点刺激时,A1偏转两次,A2偏转一次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
C. 在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
D. 在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
D
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[解析] 在b点刺激时,兴奋同时到达a和c处,因此A1不偏转;当兴奋继续向右传递时,先到达d处,后到达e处,因此A2偏转两次,且方向相反(先向左偏转,后向右偏转)。在f点刺激时,兴奋能传导到e处,但不能传递到a、c和d处,因此A1不偏转,A2偏转一次,D正确。
4. 为了探究兴奋在神经元轴突上的传导是双向的还是单向的,某兴趣小组做了以下实验:取新鲜的神经—肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本),设计了下面的实验装置图(C点位于两电极之间的正中心,指针偏转方向与电流方向一致)。下列叙述不正确的是( )
A. 神经元轴突与肌肉之间的突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成
B. 若为双向传导,则电刺激D点,肌肉会收缩且电流计指针偏转2次
C. 电刺激C处,神经纤维上的电流计指针不会偏转,因此C点无法探究得出正确结论
D. 兴奋在AC之间的传导所用的时间比兴奋