第2章 第3节 第1课时 兴奋在神经纤维上的传导-【金版新学案】2024-2025学年新教材高二生物选择性必修1 稳态与调节同步课堂高效讲义配套课件（人教版2019，单选版）

第1课时　兴奋在神经纤维上的传导 第2章　第3节　神经冲动的产生和传导 学习目标 1．理解静息电位和动作电位产生的原理。　 2．阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。 知识点　兴奋在神经纤维上的传导 1 课时测评 4 学习小结 2 内容索引 随堂演练 3 兴奋在神经纤维上的传导 知识点 返回 新知导学 1.神经冲动 在神经系统中，兴奋是以________(又叫神经冲动)的形式沿着神经纤维传导的。 电信号 2．兴奋传导的机制和过程 K＋外流　 内负外正 内正外负　 内负外正　 内正外负 3．兴奋在离体神经纤维上的传导方向：__________。 (1)在膜内，局部电流的方向与兴奋的传导方向_______(从兴奋区域到未兴奋区域)。 (2)在膜外，局部电流的方向与兴奋的传导方向_______(从未兴奋区域到兴奋区域)。 双向传导 相同　 相反 精通教材 1．钾离子和钠离子在神经元内外的浓度是否相同？ 提示：神经细胞膜内外离子分布是不平衡的，即膜内的K＋浓度比膜外高，Na＋浓度比膜外低，这种离子分布是静息电位和动作电位产生的离子基础。 2．在蛙的坐骨神经上放置两个电极，连接到一个电表上，其实验结果如图1、2、3、4，据图分析下列问题。 (1)图1静息时，电表________(填“有”或“没有”)测出电位差，说明静息时神经纤维表面各处电位________，电表指针指示零。 没有 相等　 (2)在图2所示位置给予刺激时，电表指针向左偏转________次又回到原位零，接着电表指针向右偏转________次再回到零，电表共发生________次偏转，方向相反。 (3)说明：①在神经系统中，兴奋是以__________________的形式沿着神经纤维传导的。②刺激后引起a、b间两次出现电位差。 1　 1　 2　 电信号(神经冲动) 合作探究 探究点一　分析兴奋在神经纤维上产生和传导的机制，提高科学思维能力 1．下图为枪乌贼的神经纤维上兴奋的产生与传导模式图，a、c为神经纤维的未刺激部位，b为刺激部位，根据静息电位和动作电位产生的原理，以及兴奋在神经纤维上的传导过程，回答下列问题。 (1)神经纤维上的静息电位和动作电位是怎样形成的？ 提示：①静息电位：未受到刺激时，K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，细胞膜两侧的电位表现为内负外正。②动作电位：受到刺激时，Na＋内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，细胞膜两侧的电位表现为内正外负。 (2)K＋外流和Na＋内流的跨膜运输各属于什么方式？有何特点？ 提示：K＋的外流和Na＋的内流为协助扩散，不消耗能量，都是顺离子浓度梯度进行的，都需要相应离子通道的协助。 (3)图中膜内、外均形成局部电流，依据电流由高电势流向低电势特点，说出膜内、外的电流方向(用字母和箭头表示)。兴奋的传导有什么特点？ 提示：膜内的电流方向是a←b→c，膜外的电流方向是a→b←c。兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致。兴奋在离体的神经纤维上的传导是双向的。 (4)动作电位达到峰值后，膜电位表现为内正外负。此时，会打开膜上的另一些K＋通道，造成K＋顺浓度梯度外流，以恢复静息电位状态。但由于外流的K＋量过高，造成膜内的电位比静息状态还要低。此时，在钠—钾泵的协助下，Na＋外流的同时K＋内流，Na＋和K＋的这种跨膜运输是顺浓度梯度还是逆浓度梯度的？这种跨膜运输是什么方式？有哪些特点？ 提示：Na＋运出细胞和K＋进入细胞均为主动运输，都是逆浓度梯度进行的，既需要消耗能量，又需要相应载体蛋白的协助。 (5)当降低细胞外溶液的K＋、Na＋浓度时，对膜电位各自的主要影响是什么？ 提示：降低细胞外溶液的K＋浓度将使静息电位增大，降低细胞外溶液的Na＋浓度将使动作电位减小。 归纳总结 膜电位变化曲线解读(以时间为横坐标) 归纳总结 1．静息状态虽然由K＋大量外流产生和维持，但此时K＋浓度膜内仍然高于膜外。导致膜两侧电位外正内负的原因是外侧阳离子(包含 Na＋、K＋等)多，而不是K＋浓度膜外比膜内高。同理，动作电位状态时，Na＋浓度膜外仍然高于膜内。 归纳总结 2．Na＋-K＋泵是神经细胞膜上的一种常见载体，能催化ATP水解，每消耗1分子的ATP，就可以逆浓度梯度将3分子的Na＋泵出细胞外，将2分子的K＋泵入细胞内。使神经纤维恢复为初始静息电位，从而为下一次兴奋做好准备，Na＋-K＋泵作用机理如下图。 归纳总结 3．细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响 归纳总结 4．兴奋在神经纤维上传导的特点 (1)生理完整性：若神经纤维被切断，或神经纤维的局部功能改变，都会中断兴奋的传导。 (2)双向传导：神经纤维上某一点被刺激，其产生的兴奋可沿神经纤维同时向两端传导。 (3)绝缘性：一条神经中的诸多神经纤维各自传导其冲动，基本上互不干扰。 (4)相对不疲劳性：神经纤维可以接受高频率、长时间的有效电刺激，并始终保持其传导兴奋的能力。　　 √ 应用1．如图表示某时刻神经纤维膜电位状态。下列叙述错误的是 A．丁区是Na＋内流所致 B．甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态 C．乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁 D．图示神经冲动的传导方向可能是从左到右，也可能是从右到左 神经纤维上静息电位表现为内负外正，动作电位表现为内正外负。图乙区电位为内正外负，则乙区为兴奋部位，甲区、丙区和丁区都有可能刚恢复为静息电位，因此神经冲动的传导方向可能是从左到右，也可能是从右到左，B、D正确；乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁，C正确；丁区膜电位表现为内负外正，是K＋外流所致，A错误。 √ 应用2．(2023·衡阳一中模拟)枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的材料。将离体的神经纤维置于一定浓度的盐溶液中，适宜的电刺激神经纤维上某一位点，记录的膜电位如图所示。下列叙述错误的是 A．c点时，细胞内Na＋浓度低于细胞外 B．cd段K＋外流，Na＋内流 C．在刺激点两侧均能检测到相同膜电位变化 D．若增加神经纤维外Na＋浓度，c点膜电位增大 钠离子主要维持细胞外液渗透压，无论是静息 状态还是兴奋状态，细胞内Na＋浓度都低于细 胞外，A正确；cd段为静息电位恢复的过程， 钠离子通道关闭，钾离子通道打开，K＋外流， B错误；兴奋在神经纤维上是双向传导的，故 在刺激点两侧均能检测到相同膜电位变化，C 正确；若增加神经纤维外Na＋浓度，Na＋内流增加，动作电位的峰值增加，即c点膜电位增大，D正确。 探究点二　利用灵敏电流计测量膜电位，提高科学探究能力 2．若测量该神经纤维上的静息电位和动作电位，电流计的两极应怎样连接？电流计指针如何偏转？ 提示：①测静息电位：灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与神经纤维膜内侧连接(如图甲)，指针发生一次偏转。②测动作电位：灵敏电流计都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图乙)，指针发生两次方向相反的偏转。 归纳总结 1．兴奋传导与电流计指针偏转问题——兴奋在神经纤维上传导时 归纳总结 2．兴奋在神经纤维上传导的特点 (1)在离体神经纤维上，兴奋的传导是双向的，即刺激神经纤维中除端点外的任何一点，兴奋沿神经纤维向两端同时传导。 (2)在生物体内反射过程中，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此在生物体内反射弧上，兴奋在神经纤维上的传导是单向的。　　 √ 应用3．(2023·沈阳高二期中)取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜的环境中，进行如图所示的实验。G表示灵敏电流计，a、b为两个微型电极，c为刺激部位，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。下列叙述错误的是 A．b点兴奋时Na＋大量外流，膜电位变为外正内负 B．局部电流在神经纤维膜外侧由未兴奋部位流向兴奋部位 C．刺激c处后，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的 D．刺激c处后，电流计指针可发生两次偏转 b点兴奋时，Na＋大量内流导致膜电位变为外负内正，A错误；神经纤维膜外侧，兴奋部位呈负电位，未兴奋部位呈正电位，而电流方向为正电位流向负电位，因此局部电流在神经纤维膜外侧由未兴奋部位流向兴奋部位，B正确；刺激c处后，c处产生兴奋，与相邻两侧的未兴奋区形成局部电流，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的，C正确；刺激c处后，b点先兴奋，a点后兴奋，因此电流计指针可发生两次方向相反的偏转，D正确。 √ 应用4．(2023·浙江湖州高二期中)如甲图所示，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b、d中点c给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如乙图、丙图所示。下列说法正确的是 A．表2记录得到丙图所示的曲线图 B．乙图曲线处于③点时，说明d点处于未兴奋状态 C．乙图曲线处于③点时，丙图曲线正处于④点 D．丙图曲线处于⑤点时，甲图a处电位表现为“外负内正” 甲图表1两电极均位于膜外，表2两电极分别位于膜内外，因此当刺激c点，产生兴奋并向两侧传递到两个电表时，表1发生的电位变化如丙图，表2产生的电位变化如乙图，A错误；乙图曲线处于③点时，动作电位达到最大值，说明d点处于兴奋状态，B错误；乙图曲线处于③点时，动作电位达到最大值，由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的，此时b点处于动作电位状态，表1的偏转情况正处于④点，C正确；丙图曲线处于⑤点时，此时的兴奋传过b处，尚未到达a处，此时甲图a处处于静息状态，电位表现为“外正内负”，D错误。 名师点睛 利用灵敏电流计测量膜电位的试题，应从以下两点入手： (1)看电极与细胞膜的位置关系，确定曲线的起点 ①若两电极分别位于细胞膜两侧，则电位差不为0，曲线起于纵轴的正半轴或负半轴(如图1所示)； ②若两电极位于细胞膜同侧(都在内侧或都在外侧)，则电位差为0，曲线起于横轴(如图2、3所示)。 名师点睛 (2)根据刺激位置分析曲线波动次数，图4中： ①如果单独刺激a点、b点或d点，电流计均可以测到两次电位波动。 ②如果刺激c点(c点位于电流计两电极的中点)，电流计测不到电位波动。 返回 学　习　小　结 返回 思维导图 要语必背 1．静息电位形成是静息时，膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，表现为内负外正。 2．动作电位的形成是当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，表现为内正外负。 3．兴奋在离体的神经纤维上可以双向传导。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。 4．细胞外K＋浓度上升，导致细胞内K＋向外扩散量减少，引起静息电位绝对值变小。细胞外Na＋浓度上升，导致其向细胞内的扩散量增加，引起动作电位的峰值变大。 返回 随　堂　演　练 返回 √ 1．如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图。下列说法与图示相符的是 A．图中兴奋部位是B和C B．图中弧线最可能表示局部电流方向 C．图中兴奋传导的方向是C→A→B D．兴奋传导方向与膜外局部电流方向一致 兴奋部位的电位为动作电位，即内正外负，所以兴奋部位是A，A错误；正电荷移动的方向为电流的方向，因此图中弧线最可能表示局部电流方向，B正确；兴奋的传导方向与膜内局部电流方向一致，与膜外局部电流方向相反，因此图中兴奋传导方向为C←A→B，C、D错误。 √ 2．下列关于静息电位和动作电位的叙述，错误的是 A．细胞外液中Na＋浓度会影响动作电位的形成 B．神经元膜内K＋的外流是形成静息电位的基础 C．当处于静息电位时，细胞膜两侧的电位表现为外负内正 D．动作电位形成的过程中，Na＋内流不消耗能量 Na＋内流形成动作电位，因此细胞外液中Na＋浓度会影响动作电位的形成，A正确；神经元膜内K＋的外流是形成静息电位的基础，B正确；当处于静息电位时，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，C错误；Na＋内流的方式为协助扩散，不消耗能量，D正确。 √ 3．(2023·北京景山区二模)兴奋在神经纤维上传导的过程主要是通过钠、钾离子跨膜运输实现的。研究神经细胞轴突膜两侧的电位变化，给予刺激后监测到神经细胞内的电位变化如下图。下列叙述错误的是 A．a点检测到电位－70 mV，是K＋外流导致的 B．bc段膜电位变化是Na＋内流导致的 C．c点到达动作电位峰值，膜电位为外正内负 D．f点膜外Na＋浓度高于膜内 a点检测到电位－70 mV，为静息电位，是K＋外流导致的，A正确；bc段是形成动作电位的过程，膜电位变化是Na＋内流导致的，B正确；动作电位膜电位为外负内正，C错误；f点为静息电位，膜外Na＋浓度高于膜内，D正确。 √ 4．(2023·淄博高二期末)将一电位计接在离体神经纤维的外表面，刺激神经纤维后，在某一时刻神经纤维外表面的电荷分布如图，同时可测得A、B两点的电位差为a mV。下列说法正确的是 A．神经静息时，A、B间的电位差为静息电位 B．神经兴奋时，动作电位的峰值为a mV C．图中膜内局部电流方向为B→A D．兴奋的传导方向与膜外局部电流方向相同 神经静息时，整个神经纤维电位均表现为外正内负，A、B间的电位差为0，A错误；刺激神经后某时刻A、B间的电位差为a mV，但不一定是动作电位的峰值，B错误；图中A点电位为静息电位，表现为外正内负，B点为动作电位，表现为外负内正，膜内局部电流方向为B→A，C正确；兴奋的传导方向与膜内局部电流方向相同，D错误。 5．(创新情境)图1表示检测神经纤维静息电位实验装置，图2为该神经纤维动作电位产生过程模式图。回答下列问题。 (1)图1所测量的电位与图2中_____(填字母)点对应，主要是由________离子的跨膜运输形成的，其运输方式为____________。 a　 钾(K＋)　 协助扩散 图1所测量的电位为静息电位，与图2中的a点对应。静息电位主要是由钾离子(K＋)以协助扩散方式进行跨膜外流运输形成的。 (2)动作电位的产生是由于神经细胞受到一定刺激后细胞膜上的________离子通道迅速打开，使刺激部位发生电位逆转，与相邻区域产生局部电流，在膜外局部电流的方向是__________________________，这与兴奋的传导方向是_____的。并非任何刺激都能触发神经细胞产生动作电位，把能触发动作电位的膜电位的最小值称为阈电位，若某神经细胞的阈电位为－65 mV，则该细胞相较于图1所示神经纤维更____(填“易”或“难”)兴奋。 钠(Na＋)　 由未兴奋区(域)向兴奋区(域) 相反　 易 动作电位的产生是由于神经细胞受到一定刺 激后产生兴奋，钠离子(Na＋)通道迅速打开， 使兴奋部位发生电位逆转，兴奋部位电位变 为外负内正，相邻区域仍然是内负外正，在 膜外局部电流的方向是由未兴奋区域向兴奋 区域，这与兴奋的传导方向是相反的，兴奋 是由兴奋区域向未兴奋区域传导。若某神经 细胞的阈电位由－55 mV变为－65 mV，表 明其阈电位降低，需要触发动作电位的膜 电位更低，则该细胞更容易兴奋。 (3)若将两电极均置于神经纤维膜表面，两电极之间连接一电流表，若在两电极的中点位置给予一个可产生动作电位的刺激，电流表指针________(填“向左”、“向右”或“不发生”)偏转，理由是_____________________ ________________________________________ ___________________________。 不发生 兴奋在离体神经纤维上双向传导并且传导速度相同，会同时到达两侧的电极，不产生电位差 若将两电极均置于神经纤维膜表面，给予刺 激前两电极之间没有电位差不发生偏转，若 在两电极之间的中点位置给予一个可产生动 作电位的刺激，由于兴奋双向传导且传导速 度相同，会同时传导至两侧的电极，两电极 之间不产生电位差，因此电流表指针不发生 偏转。 返回 课　时　测　评 返回 知识点一　兴奋在神经纤维上的传导 1．(2023·长安高一期中)动作电位和静息电位的形成机制分别是 A．K＋外流、Na＋外流　 B．K＋内流、Na＋内流 C．Na＋内流、K＋外流　 D．Na＋外流、K＋内流 √ 静息时，神经细胞膜对K＋的通透性大，K＋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Na＋的通透性增大，Na＋大量内流，因此形成内正外负的动作电位，C符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 2．Piezo2是一种可以感受压力的阳离子通道，当感觉神经元细胞膜上的Piezo2打开后，其膜内电位会 A．保持负电位的静息状态 B．保持正电位的静息状态 C．变为负电位的兴奋状态 D．变为正电位的兴奋状态 细胞膜上的Piezo2是阳离子通道，当感觉神经元细胞膜上的Piezo2打开后，阳离子大量内流，形成外负内正的动作电位，处于兴奋状态，D符合题意。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 3．下列关于神经纤维上兴奋传导的叙述，错误的是 A．兴奋的产生是Na＋向膜内流动的结果 B．神经纤维上以局部电流的方式传导兴奋 C．兴奋沿神经纤维的传导过程不需要消耗能量 D．兴奋的传导依赖于细胞膜对离子通透性的变化 兴奋在神经纤维上的传导过程是以电信号的形式传导，需要消耗能量，C错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 4．(2023·青岛高二期中)当神经元接受刺激，膜上Na＋通道少量开放，使膜的静息电位值减小而发生去极化。当去极化进行到某一临界值时，就出现膜上的Na＋通道大量开放而产生动作电位，膜电位的这个临界值称为阈电位。如图是某离体神经纤维电位变化的模式图， 下列叙述错误的是 A．神经纤维动作电位的大小随刺激的增强而加大 B．bc段Na＋大量内流，属于被动运输过程 C．cd段Na＋通道多数处于关闭状态 D．当细胞外K＋浓度降低时，静息电位增大 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 动作电位大小与有效刺激的强度无关，A错误； bc段Na＋大量内流，此时膜外的Na＋比膜内浓 度高，需要通道蛋白的协助，因此运输方式属 于协助扩散，B正确；cd段为静息电位的恢复， 此阶段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处 于开放状态，C正确；细胞外液K＋减少，则K＋ 外流增多，静息电位的绝对值增大，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 知识点二　膜电位的测量 5．如图所示，将灵敏电表的两个电极(b、c)置于蛙 的离体坐骨神经纤维上，然后在a处给予适宜的电刺 激。下列叙述正确的是 A．刺激a处后，电表会发生两次方向和幅度都不同的偏转 B．刺激a处后，受刺激部位Na＋大量内流导致膜内Na＋浓度高于膜外 C．静息时，电表指针没有偏转，说明电表两个电极处的膜外没有电位差 D．此实验能说明神经冲动沿着神经纤维双向传导 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 刺激a处产生的兴奋先传到b，再传到c，电表指针发 生的两次偏转幅度相同，但方向相反，A错误；刺激 a处后，受刺激部位Na＋大量内流形成动作电位，但 Na＋的运输方式为协助扩散，膜内Na＋浓度始终低于膜外，B错误；电表的两电极接在坐骨神经纤维的外表面，静息时膜外均为正电位，两电极的电位差为0，C正确；此实验不能说明神经冲动沿着神经纤维双向传导，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 6．(2023·河南郑州模拟)研究表明，当改变枪乌贼的神经元轴突外Na＋浓度时静息电位并不受影响，但动作电位的幅度会随着Na＋浓度的降低而降低。下列叙述错误的是 A．神经纤维上兴奋的传导方向与膜外电流的方向相反 B．若要测定枪乌贼神经元的静息电位，应将电极两端分别置于膜内和膜外 C．在产生动作电位时，由于Na＋内流会导致神经纤维膜内Na＋浓度高于膜外 D．要测定枪乌贼神经元的正常电位，应在钠、钾离子浓度与内环境相同的环境中进行 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 神经纤维上兴奋的传导方向与膜外电流的方向相反，与膜内电流方向相同，A正确；静息电位表现为内负外正，若要测定枪乌贼神经元的静息电位，应将电极一端置于膜内，另一端置于膜外，B正确；虽然产生动作电位时Na＋内流，但是神经纤维膜内Na＋浓度仍然低于膜外，C错误；静息电位的幅度会随着膜外K＋浓度的升高而降低，动作电位的幅度会随着膜外Na＋浓度的降低而降低，所以要测定枪乌贼神经元的正常电位，应在钠、钾离子浓度与内环境相同的环境中进行，以维持神经元的正常形态和结构，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 7．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 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 当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；而当在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，B正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 8．如下图所示，电流表的两电极置于b、d两点的膜外，则下列相关分析错误的是 A．当ab＝bc＝cd＝de时，若刺激a点时，电流表指针先向左再向右，偏转两次 B．当ab＝bc＝cd＝de时，若刺激c点时，电流表指针不偏转 C．当ab≠bc≠cd≠de时，若刺激c点时，电流表指针偏转两次，c点离哪一点近则电流表指针先向该方向偏转 D．可根据刺激a点时指针偏转的情况来判断兴奋在神经纤维上的传导方向 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 当ab＝bc＝cd＝de时，若刺激a点时，b点先兴奋，d点后兴奋，电流表指针先向左再向右，偏转两次，A正确；当ab＝bc＝cd＝de时，若刺激c点时，b点和d点同时兴奋，电流表指针不偏转，B正确；当ab≠bc≠cd≠de时，若刺激c点时，兴奋不同时到达b点和d点，因此电流表指针偏转两次，且c点离哪一点近，哪一点膜外电位先变为负电位，故电流表指针先向该方向偏转，C正确；刺激a点时指针偏转的情况只能表明兴奋能向刺激点右侧传导，不能说明兴奋能从刺激点向左传导，因此不能判断兴奋在神经纤维上的传导方向，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 9．(2023·浙江金华高二期中)能引起组织细胞发生兴奋最小的刺激强度称为阈强度，达到这种强度的刺激叫阈刺激，低于这种强度的刺激叫阈下刺激。阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上少量Na＋通道开放和Na＋内流，这种局部细胞膜轻微的电位变化称为局部反应。两个以上的局部反应互相接近叠加的电位变化如图所示， (注：阈电位指能促发动作电位的膜电位临界值。) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 下列叙述正确的是 A．兴奋的产生机制是Na＋通道开放导致Na＋通过主动运输内流 B．阈下刺激，不会产生动作电位 C．图中静息电位是以神经细胞膜内侧为参照，并将内侧定义为0 mV D．不同强度的阈下刺激会产生不同强度的局部反应 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 兴奋的产生机制是Na＋通道开放导致Na＋通过 协助扩散内流，该过程不消耗能量，A错误。 单个阈下刺激，不会产生动作电位；连续阈下 刺激会引起阈下刺激叠加，会产生动作电位， B错误。图中静息电位是以神经细胞膜外侧为 参照，并将外侧定义为0 mV，C错误。不同 强度的阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上Na＋通道开放程度和Na＋内流的量不同，进而会产生不同强度的局部反应，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 10．(2023·新疆高二竞赛)用离体枪乌 贼巨大神经元为材料进行实验，得到 以下结果，图甲表示动作电位产生过 程，图乙表示神经冲动传导。下列叙 述正确的是 A．图甲中c时和图乙中③处，Na＋通道将关闭 B．图乙中的神经冲动沿轴突自左向右传导 C．②、④处，细胞膜内外侧Na＋、K＋浓度均相等 D．若本实验在高K＋环境中进行，则a、e会下移 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 图甲中的c点位于动作电位的峰值， 图乙的③电位是外负内正，此时钠 离子通道开放，钠离子内流，A错 误；结合图示箭头方向可知，图乙 中的神经冲动沿轴突自左向右传导， B正确；②、④处，膜电位为0，但整个细胞膜外侧Na＋仍高于细胞膜内侧，K＋相反，C错误；a点和e点是静息电位的峰值，静息电位的峰值与细胞内外的K＋浓度差有关，若本实验在高K＋环境中进行，则细胞内外的K＋浓度差减小，则a、e会上升，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 11．Na＋-K＋泵由α、β两亚基组成，其中α亚基为跨膜蛋白，既有Na＋、 K＋结合位点，又具ATP酶活性，如图所示。Na＋-K＋泵首先在膜内侧与细胞内的Na＋结合，ATP酶活性被激活后，由ATP水解释放的能量使泵本身构象改变，将Na＋输出细胞；与此同时，泵与细胞膜外侧的K＋结合，发生去磷酸化后构象再次改变，将K＋输入细胞内。下列叙述错误的是 A．α亚基对K＋的亲和力始终大于Na＋ B．ATP水解使α亚基磷酸化，进而导致其构象改变 C．Na＋-K＋泵可同时完成对3个Na＋和2个K＋的转运 D．Na＋-K＋泵造成神经元膜内外的离子浓度差是静 息电位和动作电位形成的基础 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 α亚基在膜内与Na＋结合，在膜外与K＋结合，两种 离子与α亚基的结合位点不同，无法判断α亚基对 哪种离子的亲和力更大，A错误；由“ATP水解释 放的能量使泵本身构象改变”可知，ATP水解产生 了ADP和Pi，使α亚基磷酸化，进而导致其构象改变， B正确；Na＋-K＋泵每次工作，可将3个Na＋输出细胞， 将2个K＋输入细胞，C正确；静息电位是K＋顺浓度梯度外流形成的，动作电位是Na＋顺浓度梯度内流形成的，二者发生的基础是在膜两侧要有浓度差，Na＋-K＋泵的工作能维持这种浓度差，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 √ 12．(2023·济宁高三一模)如图表示受刺激后，某时刻神经纤维上①～⑨连续9个位置的膜电位，已知静息电位为－70 mV。下列叙述正确的是 A．神经冲动沿神经纤维由①向⑨传导 B．①处细胞膜对K＋的通透性小于对Na＋的通透性 C．测③处膜电位时，电表的电极在细胞膜两侧 D．此时④处没有离子通过细胞膜进出神经元 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 根据⑧处可知，⑧处为钠钾泵工作的结果，故⑧处是已兴奋过的部位，可推知传导方向是⑨到①，A错误；①时细胞处于静息电位，对K＋的通透性大于对Na＋的通透性，B错误；测③处膜电位时，电表的电极一个在细胞膜内，一个在膜外，C正确；此时④处正在形成动作电位， Na＋大量内流，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 13．神经纤维按结构可分为有髓鞘 神经纤维和无髓鞘神经纤维。有髓 鞘神经纤维，髓鞘的阻抗很大，刺 激很难通过髓鞘而使细胞兴奋。右 图甲为某动物有髓鞘的神经纤维的 局部结构示意图，b、d区域钠、钾离子不能进出细胞，其他区域能正常进出；图乙是该神经纤维在两种Na＋浓度不同的盐水中受相同且适宜刺激后的膜电位变化情况。下列叙述正确的是 A．若刺激图甲中b、d区域，能产生动作电位 B．图甲c区域给予适宜的刺激后所发生的电位变化对应图乙的a曲线 C．图乙中b曲线膜外Na＋浓度低于膜内，没有Na＋内流因而没有产生动作电位 D．若该动物摄入较高浓度的Na＋盐水后，细胞内液Na＋的增加量远大于细胞外液 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 由于被髓鞘包裹的轴突区域(b、 d)钠、钾离子不能进出细胞，给 予适宜的刺激，b、d区域的电位 仍为外正内负，不能产生动作电 位，A错误；图甲c区域膜两侧的电位表现为内正外负，处于兴奋状态，是由于此前膜外钠离子大量内流形成，可对应图乙中的a曲线，B正确；图乙中b曲线受刺激后，膜电位发生变化，只是未形成动作电位，说明有Na＋内流，但内流程度未达到动作电位产生的阈值，C错误；Na＋主要分布在细胞外，故若该动物摄入较高浓度的Na＋盐水后，细胞内液Na＋的增加量小于细胞外液，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 14．(9分)(2023·深圳一中高二期中)图1为神经纤维受刺激后的膜电位变化图，图2表示相应的生理变化，回答以下问题。 (1)当神经纤维未受到刺激时，其膜外的电位表现为________，该电位的形成与图2中的_____(填“甲”或“乙”)所代表的生理变化对应，从离子变化的角度分析，该电位形成的基础是______________________________ ____________________________________________。 正电位　 甲　 神经细胞膜外Na＋明显高于膜内，K＋浓度低于膜内，静息时主要对K＋有通透性 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 神经纤维未受到刺激时，为外正内负的静 息电位，由钾离子外流维持。该电位的形 成与图2中的甲所代表的生理变化对应，该 电位形成的基础是神经细胞膜外Na＋明显 高于膜内，K＋浓度低于膜内，静息时主要 对K＋有通透性。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)当神经纤维受到刺激时会产生动作电位，其膜电位变化会出现图1中的______(填“③”或“⑤”)所示的变化，若降低神经纤维外的Na＋浓度，则动作电位的幅度会________(填“升高”或“降低”)。 ③　 降低 图1中，③表示由Na＋内流(经Na＋通道的协助扩散)引起的动作电位的产生过程，其峰值取决于Na＋内流的量，若降低胞外 Na＋浓度，细胞内外Na＋浓度差减少，Na＋内流的量减少，导致幅度降低。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)食用了含有物质L的食物后，物质L可与神经元上的Na＋通道结合，使其持续开放，引发一系列中毒症状。为缓解物质L所带来的中毒症状，可以研制_________________的药物。 抑制Na＋通道开放 抑制Na＋通道开放的药物可使物质L无法发挥作用。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 15．(12分)某研究小组欲研究生理溶液中K＋浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na＋浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。(要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为－70 mV，兴奋时动作电位达＋30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K＋、Na＋浓度在一定范围内提高。实验条件适宜。)回答下列问题。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (1)完善实验思路： 组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。 组2：将神经纤维分别置于K＋浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录。 组3：___________________________________________________________ ___________________________。 对上述所得的实验数据进行分析与处理。 将神经纤维分别置于Na＋浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 本实验的自变量是K＋和Na＋的浓度，因变量是静息电位和动作电位的大小，因此，本实验需要有前测组(如组1)；组2：将神经纤维分别置于K＋浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录；组3：将神经纤维置于Na＋浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (2)预期的实验结果： ①相对于组1，组2实验中神经纤维的静息电位绝对值会__________，因为___________________________________________________________________________________________________________。 ②组3实验中神经纤维的动作电位峰值会__________，因为___________________________________________________________________________________________________________________________________________。 逐渐减小 当溶液中K＋的浓度升高时，膜内外的K＋浓度差变小，相对于生理溶液a，组2中神经纤维的静息电位绝对值逐渐减小 逐渐增大 当溶液Na＋浓度升高时，膜内外Na＋的浓度差增大，兴奋时，Na＋通过Na＋通道内流加快，相对于生理溶液a，组3中神经纤维的动作电位峰值逐渐增大 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 ①当溶液中K＋的浓度升高时，膜内外的K＋浓度差变小，相对于生理溶液a，K＋外流减少，所以相对于组1，组2中神经纤维的静息电位绝对值逐渐减小。②当溶液中Na＋浓度升高时，膜内外Na＋的浓度差增大，兴奋时，Na＋通过Na＋通道内流(协助扩散)加快，相对于生理溶液a，组3中神经纤维的动作电位峰值逐渐增大。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 (3)若用抑制呼吸酶活性的药物处理神经细胞，会使Na＋外流量_______。 (4)刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有____________神经。 减少　 传入和传出 Na＋外流是通过主动运输完成的，需要消耗能量，若用抑制呼吸酶活性的药物处理神经细胞，会使细胞呼吸强度下降，产生的ATP减少，主动运输减弱，Na＋外流量减少。 刺激脊蛙的坐骨神经，在神经中枢测到动作电位，说明其具有传入神经，观察到腓肠肌收缩，说明其具有传出神经。因此，坐骨神经中有传入和传出神经。 返回 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 谢 谢 观 看 ！ 第 2 章 　 神 经 调 节 $$