内容正文:
素养提升课一 膜电位的变化分析及相关实验探究
[对应学生用书P29]
类型一
膜电位的变化与电表指针偏转问题的分析
1.电位差变化曲线图的分析
对于电位差变化曲线的识别与分析,应从以下两点入手。
(1)看起点:如果起点位于纵轴上(一般对应负电位),说明两个电极位于神经纤维细胞膜的两侧,如图1所示;如果起点位于横轴上,即起点电位差为0,说明两个电极位于神经纤维细胞膜的同侧,如图2所示。
(2)看峰值个数:如图1所示,刺激一次只出现一个峰值(C点),峰值对应的电位差与初始值(对应A点)刚好位于横轴两侧,说明形成了动作电位;如果A、C点位于同侧,则未形成动作电位。
2.电表指针的偏转问题
(1)在神经纤维上电表指针偏转问题
(2)在神经元之间电表指针偏转问题
1.图甲是测量神经纤维膜内外电位的装置,图乙是测得的膜电位变化。下列相关说法错误的是 ( )
A.图甲中装置A测得的电位是由K+大量外流形成的,不需要消耗能量
B.图乙中bc段是膜外Na+内流引起的,不需要消耗能量
C.提高膜外Na+浓度,可使图乙中的峰值减小
D.图甲中装置B测的是动作电位,相当于图乙中的bc段
C 解析:图甲中装置A测得的电位是静息电位,是由K+大量外流形成的,属于协助扩散过程,不需要消耗能量,A正确;图乙中bc段是膜外Na+大量内流引起的,属于协助扩散过程,不需要消耗能量,B正确;神经纤维受到刺激后,兴奋部位的细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,若提高膜外Na+浓度,可使图乙中的峰值增大,C错误;图甲中装置B测得的电位是内正外负的动作电位,相当于图乙中的bc段,D正确。
2.(2025·六安高二检测)图甲为神经纤维及突触与电表连接示意图,图乙为给予A点刺激后电表②记录到的电位变化。下列叙述错误的是 ( )
A.未刺激A点时,电表①指针不偏转
B.刺激A点时,电表①②偏转2次
C.刺激A点,图乙ab段产生的原因是钠离子内流
D.刺激A点,图乙bc段与ef段产生的原因相同
A 解析:未刺激A点时,电表①的接线柱一端在膜内,一端在膜外,测量的是外正内负的静息电位,指针偏转,A错误;兴奋在神经纤维上可双向传导,在突触间单向传递,刺激A点时,兴奋会依次经过电表①的两个接线柱和依次经过电流表②的两个接线柱,由于两个接线柱处不是同时兴奋,因此电表①和②均偏转2次,B正确;刺激A点,图乙ab段为动作电位,产生的原因是钠离子内流,C正确;刺激A点,图乙bc段与ef段产生的原因相同,都是钾离子外流恢复静息电位,D正确。
类型二
神经调节有关的实验分析与探究
1.切断法判断传入神经和传出神经
若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(靠近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
2.探究神经冲动在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
3.下图为一个蟾蜍屈肌反射实验装置的结构模式图,请据图回答:
(1)刺激A点,神经细胞细胞膜上________通道大量开放,产生动作电位,此时膜内电位是________,神经纤维细胞膜内侧局部电流的方向与兴奋传导方向________(填“相同”或“相反”)。
(2)蟾蜍屈肌反射的反射弧中的信息传送是________(填“单向”或“双向”)的,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)研究表明:广谱除草剂草甘膦溶液喷施以后,使蟾蜍坐骨神经对刺激产生反应所需的时间延长,动作电位峰值降低,神经冲动传导速度减慢。请利用图中的实验装置,设计实验探究草甘膦溶液是阻断神经纤维上的兴奋传导,还是阻断神经元之间的兴奋传递,或是两者都能阻断(要求写出实验思路及预期实验结果)。
答案:(1)Na+ 正电位 相同
(2)单向 神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上
(3)将草甘膦溶液放于D点,再刺激E点,观察记录肌肉收缩情况,处理后肌肉不收缩,说明草甘膦溶液能阻断神经纤维上的兴奋传导;将草甘膦溶液放于B点,再刺激C(或D或E)点,观察记录肌肉收缩情况,处理后肌肉不收缩,说明草甘膦溶液能阻断神经元之间的兴奋传递;若两次实验中肌肉都不收缩,说明两者都能阻断。
解析:(1)当适当刺激A点时,神经细胞细胞膜上Na+通道大量开放,产生动作电位,此时膜内电位是正电位,神经纤维细胞膜内侧局部电流的方向与兴奋传导方向相同。(2)反射弧中的信息传送是单向的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。(3)将草甘膦溶液放于D点,再刺激E点,观察记录肌肉收缩情况,处理后肌肉不收缩,说明草甘膦溶液能阻断神经纤维上的兴奋传导;将草甘膦溶液放于B点,再刺激C(或D或E)点,观察记录肌肉收缩情况,处理后肌肉不收缩,说明草甘膦溶液能阻断神经元之间的兴奋传递;若两次实验中肌肉都不收缩,说明两者都能阻断。
学科网(北京)股份有限公司
$$