内容正文:
精研重难点(一) 兴奋的产生、传导与膜电位变化曲线分析
从“高度”上研究高考
思维建模|分层理解神经调节的机理
[例1] 下图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
[解析] 神经纤维形成静息电位的主要原因是K+的大量外流;bc段Na+通过通道蛋白大量内流,属于协助扩散,不需要消耗能量;cd段K+外流,此时细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,K+通道多处于开放状态,Na+通道多处于关闭状态;动作电位的大小不会随着有效刺激强度的增加而增大,而与细胞外液中Na+浓度有关。
[答案] C
[例2] (2022·山东高考)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NEβ受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
解题关键—科学思维
据题图分析:
[解析] 药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活,进而导致突触间隙中的NE增多,A正确;由图可知,神经递质可与突触前膜的α受体结合,进而抑制突触小泡释放神经递质,这属于负反馈调节,药物乙抑制NE释放过程中的负反馈,B错误;由图可知,去甲肾上腺素被突触前膜摄取回收,药物丙抑制突触间隙中NE的回收,C正确;神经递质NE与突触后膜的β受体特异性结合后,可改变突触后膜的离子通透性,引发突触后膜电位变化,D正确。
[答案] B
从“深度”上提升知能
1.兴奋产生与恢复的离子基础
(1)膜电位变化曲线解读
a点
之前
静息电位:神经细胞膜上的K+通道开放,Na+通道关闭,所以主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负
ac段
动作电位的形成:神经细胞受刺激时,Na+通道打开,Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正
cf段
静息电位的恢复:Na+通道关闭, K+持续外流使膜电位恢复,并在钠钾泵的共同作用下维持静息电位
[特别提醒]
①K+浓度主要影响静息电位
②Na+浓度主要影响动作电位
(2)膜电位的测量方法
测量方法
测量图解
测量结果
电表一极接膜外侧,另一极接膜内侧
电表两极均接膜外侧
2.兴奋传导与电流计指针偏转问题
(1)验证兴奋在神经纤维上的双向传导
(2)验证兴奋在神经元之间的单向传递
从“精度”上拓展训练
1.如图甲所示,在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表,表1两电极分别在a、b处膜外,表2两电极分别在d处膜的内外侧,在bd中点c给予适宜刺激,相关的电位变化曲线如图乙、图丙所示。下列分析中,正确的是( )
A.表1记录得到图乙所示的双向电位变化曲线
B.图乙①点时Na+的内流速率比②点时更大
C.图乙曲线处于③点时,图丙曲线正处于④点
D.图丙曲线处于⑤点时,图甲a处正进行Na+的内流
解析:选C 表1两电极分别在a、b处膜外,测定的是动作电位,因此电位变化如图丙所示,A错误;图乙②点时是产生动作电位的过程,动作电位与Na+的内流有关,①点处于静息电位,因此图乙②点时Na+的内流速率比①点时更大,B错误;图乙曲线处于③点时,动作电位最大,因此图丙曲线正处于④点,C正确;图丙曲线处于⑤点时,兴奋还未传到a处,a处还处于静息状态,没有Na+内流,D错误。
2.(2023·茂名二模)突触后电位是神经递质作用于突触后神经元所产生的电位变化,具有时间总和与空间总和现象。时间总和是指连续阈下刺激突触前神经元同一位点引起突触后神经元电位叠加的现象;空间总和是指同时阈下刺激不同神经元引起突触后神经元电位叠加的现象。下图1为神经元A、B、C、D之间的联系,图2表示神经元A、B、C受刺激后突触后神经元D上膜电位的变化。下列有关说法错误的是( )
A.图1中,①②③共同组成了突触,②中的蛋白质含量低于血浆
B.图2实验一、二对比表明时间总和与刺激时突触后膜上的电位有关
C.图2实验二、三分别呈现的是时间总和和空间总和现象
D.图2实验三、四表明A、B释放的是抑制性神经递质,C释放的是兴奋性神经递质
解析:选D 据图1可知,A和D可以形成突触,则①突触前膜、②突触间隙和③突触后膜共同组成了突触,②的本质是组织液,其中的蛋白质含量低于血浆,A正确;结合图2可知,实验一和实验二神经元A连续受刺激的时间间隔不同,使突触后膜上电位不同,所引起的膜电位幅度也有差异,故实验结果表明时间总和与刺激时突触后膜上的电位有关,B正确;实验