兴奋与膜电位测量及电流表偏转-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修一

兴奋与膜电位测量及电流表偏转 一、膜电位的测量及变化曲线分析            例1．图甲是用电表测定某离体神经纤维膜外电位的示意图（电流表电极均置于膜外），图乙是电表测得的电位变化结果。下列有关分析错误的是（    ）     A．未受刺激时，电表测得的电位差是零 B．刺激 A 点后，电表的指针第一次向右偏转 C．t1~t4之间，细胞内的 K⁺浓度始终高于细胞外 D．若适当增加膜外 Na⁺浓度，则图乙中 a、b的峰值会减小 解析：神经细胞不受刺激时，由于钾离子外流，维持内负外正的静息电位，当其受到刺激时，钠离子内流，产生内正外负的动作电位。 未受刺激时，电流表左右两电极所在膜外是数值相等的正电位，测得的电位差是零，A正确；刺激A点后，兴奋传到①处，此时①处膜外为负电位，②处膜外为正电位，膜外电流（正电位流向负电位）由电表左侧流向右侧，因此电流表的指针第一次向右偏转，B正确；t1~t4之间既有动作电位的产生（Na+内流），也有静息电位的恢复（K+外流），由于K+外流是协助扩散，细胞内的K+浓度始终高于细胞外，C正确；若适当增加膜外Na+浓度，则Na+内流速度加快，电表左右两侧的电位差增大，使图乙中a、b的峰值增大，D错误。答案：D 例2．如图甲所示，在神经纤维上安装的灵敏电表，两电极分别在d处膜的内外侧。在c处给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如图乙所示。下列分析中正确的是（    ）       A．一定范围内随着刺激强度增大，图乙动作电位峰值会变大 B．图乙①点时Na⁺的内流速率比②点时更大 C．③点时K⁺外流与Na⁺内流速率相等 D．若适当增加培养液的Na⁺浓度，则给予适宜刺激后，灵敏电流计偏转的幅度增加 解析：1.静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。 2.兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放神经递质（化学信号），神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 动作电位的峰值大小与细胞内外的钠离子浓度差有关，与刺激强度无关，刺激强度只能决定动作电位能否产生，所以动作电位的值不会因为刺激强度的增加而增加，A错误；动作电位产生与Na+的内流有关，图乙①点是由静息电位刚开始向动作电位形成的过程，①点Na+内流会导致更多的Na+通道打开，Na+内流增加，逐渐形成外负内正的动作电位，而②点时是产生动作电位的过程，因此图乙 ②点时Na+的内流速率比①点时更大，B错误；动作电位产生与Na+的内流有关，图乙曲线处于③点时，动作电位最大值，此时主要是Na+通道开放引起Na+内流，所以③点时K⁺外流小于Na⁺内流速率，C错误；动作电位的峰值大小与细胞内外的钠离子浓度差有关，若适当增加培养液的Na⁺浓度，会使细胞内外的钠离子浓度差变大，动作电位的峰值会变大，所以当给予适宜刺激后，灵敏电流计偏转的幅度增加，D正确。 答案：D            二、兴奋传递中电流表指针的偏转次数的判断          例3．光线进入小鼠眼球，刺激视网膜后，产生的信号通过下图所示过程传至高级中枢，产生视觉，科研人员在研究该过程的实验中，在如图所示的位置放置了一个电流表M。下列叙述正确的是（    ）   A．视觉形成过程中，电流表M的指针将发生两次方向相反的偏转 B．感受器感受到光刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+外流 C．小鼠感受光刺激后产生的信号传递到高级中枢产生视觉的过程属于反射 D．在图示突触处，兴奋以局部电流的形式单向传递 解析：神经调节的基本方式是反射，反射分为条件反射和非条件反射；其中条件反射的神经中枢位于大脑皮层，非条件反射的中枢位于脊髓；兴奋在神经元细胞间的传递，突触部位发生的信号转换为电信号→化学信号→电信号。     据图可知，视觉形成过程中，首先电流表M左端先兴奋，先发生一次偏转，后右端兴奋，又发生一次相反方向的偏转，因此电流表M的指针将发生两次方向相反的偏转，A正确；感受器感受到光刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，产生兴奋，B错误；小鼠感受光刺激后产生的信号传递到高级中枢产生视觉的过程中，没有传出神经和效应器，反射弧结构不完整，不属于反射，C错误；在图示突触处，兴奋以电信号→化学信号→电信号的形式单向传递，在神经纤维上以局部电流形式传导，D错误。答案：A 例4．如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述正确的是（    ） A．静息状态下，甲指针不偏转，乙指针也不偏转 B．刺激a处时，甲指针偏转三次，乙指针偏转两次 C．刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次 D．清除