内容正文:
微专题(一) 电流计指针偏转问题
1.神经纤维上电位测量的方法
静息电位的测量
①灵敏电流计的一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接,观察到指针发生偏转(如图甲),测量出静息电位;
②两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)。
动作电位的测量
电流计两极均与膜外侧相连,在电流计一侧给予适宜刺激,电流计测出的就是动作电位的变化。
指针偏转原理
如图为a点受刺激产生动作电位“”,动作电位沿神经纤维传导,依次通过“a→b→c→c右侧”的过程中灵敏电流计的指针变化情况。
2.电流计指针偏转的分析
在神经纤维上
在神经元之间
图中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。
①在B神经元上任意处施加适宜刺激(包括两电极距离的中点),兴奋可由B神经元传至C神经元,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;
②在C神经元上任意处施加适宜刺激,兴奋不能由C神经元传至B神经元,a点不能兴奋,b点可兴奋,电流计指针发生一次偏转
[典例] 将一灵敏电流计的电极置于蛙离体坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1),在①处给予一适宜强度的刺激,测得的电位变化如图2所示。若在②处给予同等强度的刺激,测得的电位变化是( )
[解析] 在①处给予一适宜强度的刺激,左侧电极处先兴奋,右侧电极处后兴奋,指针发生两次方向相反的偏转,电位变化如图2所示;而在②处给予同等强度的刺激时,右侧电极处先兴奋,左侧电极处后兴奋,故指针也发生两次方向相反的偏转,但是每一次偏转的方向正好与刺激①处时相反。
[答案] B
[思维建模]
“两看法”判断电流计指针偏转
一、知识体系构建
二、关键语句必背
1.静息电位表现为内负外正,是由K+外流形成的。动作电位表现为内正外负,是由Na+内流形成的。
2.兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流的方向一致,与膜外局部电流的方向相反。兴奋在一条神经纤维上可以双向传导。
3.突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。
4.兴奋在神经元之间的传递是单向的,其原因是神经递质只存在于轴突末端突触小体内的突触小泡中,由突触前膜释放并作用于突触后膜。
5.兴奋在突触的传递过程中,信号的转变形式为:电信号→化学信号→电信号。
三、素养好题训练
1.全蝎作为传统的动物性中药,有息风镇痉、攻毒散结、通络止痛等功效。研究表明,蝎毒液中的毒素多肽能够与可兴奋细胞的Na+通道特异性结合,并对其活性进行调控。下列说法正确的是( )
A.蝎毒液中的毒素多肽可以通过提高Na+通道活性,大幅缓解癫痫症状
B.蝎毒液制成药物干粉时,为确保药效应选择其活性最高时的温度进行炮制
C.研究中发现蝎毒液能降低细胞外的K+浓度,则其静息电位绝对值减小
D.毒素多肽能与离子通道特异性结合,有助于研究离子通道的结构与功能
解析:选D 由题意可知,蝎毒液中的毒素多肽能够与可兴奋细胞的Na+通道特异性结合,并对其活性进行调控,且全蝎能止痛,故蝎毒液中的毒素多肽可以通过降低Na+通道活性,抑制Na+内流,进而大幅缓解癫痫症状,A错误;蝎毒素化学本质是多肽,为确保蝎毒液炮制成药物干粉的过程中蝎毒素不被相关酶降解,应选择在低温条件下进行炮制,B错误;静息电位是由K+外流形成的,蝎毒液能降低细胞外的K+浓度,导致K+外流增加,静息电位绝对值增加,C错误;由题干可知,毒素多肽能与离子通道特异性结合,这有助于研究离子通道的结构与功能,D正确。
2.将肌细胞产生动作电位的兴奋过程和肌细胞收缩的机械过程联系起来的中介过程,称为兴奋—收缩耦联,兴奋—收缩耦联过程如图所示,包括三个主要步骤:电兴奋通过横管系统传向肌细胞的深处;三联管结构处将信息传递至Ca2+释放通道;L管对Ca2+的释放。Ca2+泵是一种Ca2+依赖式ATP酶,可以分解ATP获得能量使Ca2+逆浓度梯度转运,从而实现L管对Ca2+的回收。下列说法正确的是( )
A.神经肌接头实现电信号到化学信号的转换
B.若肌细胞的横管被破坏,则肌细胞接头处不会产生动作电位
C.Ca2+大量释放进入细胞质基质与收缩蛋白结合引起肌肉收缩
D.静息状态时,①处的Ca2+浓度高于②处的
解析:选C 神经肌接头为突触结构,实现电信号到化学信号再到电信号的转换,A错误;若肌细胞的横管被破坏,肌细胞接头处会产生动作电位,但可能导致电信号不能传导至L管处,Ca2+释放通道无法正常释放Ca2+,B错误;Ca2+大量释放进入细胞质基质与收缩蛋白结合可引起肌肉收缩,C正确;静息状态时,肌肉为舒张状态,此时①处的Ca2+浓度应低于②处,D错误。
3.为研究中药黄芪的活性成分黄芪皂苷(SA)对乳头肌动作电位的影响,研究人员在适宜环境下,使用不同浓度的黄芪皂苷溶液对