内容正文:
[基础达标练]
1.(2025·新乡期中)神经元受刺激后产生的电位变化如图所示。据图判断,下列说法错误的是( )
A.静息时,神经元外正内负的膜电位主要与K+外流有关
B.刺激后,兴奋部位的动作电位主要是Na+内流引起的
C.刺激后,膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相反
D.兴奋后,神经元的细胞膜又会恢复到静息电位的状态
解析 静息时,细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流,形成神经元外正内负的膜电位,A正确;刺激后,细胞膜对Na+的通透性增加,导致Na+内流,形成兴奋部位的动作电位,B正确;刺激后,膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相同,C错误;兴奋后,神经元的细胞膜又会恢复到静息电位的状态,主要与K+外流有关,D正确。
答案 C
2.(2025·张家口联考)一个神经元的胞体受到刺激后,该神经元在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.树突和轴突在逐渐延伸的过程中体现了细胞膜的流动性
B.此时兴奋在神经纤维上同时向①②两个方向双向传导
C.此时①处K+外流,②处Na+内流
D.未兴奋部位受到局部电流的刺激会发生电位变化
解析 树突和轴突在延伸过程中依赖磷脂分子和蛋白质分子的运动,体现了细胞膜的流动性,A正确;神经元的胞体受到刺激,兴奋传递的方向应为③→④,则①处恢复静息电位(K+外流),②处产生动作电位(Na+内流),兴奋在神经纤维上的传导方向是①→②,B错误,C正确;未兴奋部位和兴奋部位之间会形成局部电流,这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生电位变化,使兴奋在神经纤维上传导,D正确。
答案 B
3.下面是测量神经纤维上电位变化的装置图,有关说法正确的是 ( )
A.可用图甲装置或图丙装置测量神经纤维的动作电位
B.给予图甲和图丙中神经纤维一个强刺激后,甲偏转两次,丙偏转一次
C.图乙中神经纤维未受刺激时,电表指针偏转的大小代表了静息电位的大小
D.在图丁两电极的中点给予神经纤维一个强刺激,电表的指针不偏转,说明未产生兴奋
解析 静息电位和动作电位都是膜内外的电位差,测量静息电位或动作电位应把电表的两极分别置于膜内和膜外,图甲装置(两极都在膜外)和图丙装置(两极都在膜内)无法测量静息电位或动作电位;图乙中电表的两极分别在膜内和膜外,可测量静息电位或动作电位,A错误,C正确。给予图甲和图丙中神经纤维一个强刺激后,兴奋先传至电表左侧电极,再传到电表右侧电极,图甲和图丙中的电表指针都会发生两次方向相反的偏转,B错误。图丁刺激位置为两个电极正中间,兴奋同时到达两个电极,两个电极所在位置膜外同时变为负电位,两极之间无电流产生,指针不发生偏转,但兴奋已产生,D错误。
答案 C
4.(2025·江苏扬州一中月考)图1为神经纤维受刺激后的膜电位变化图,图2表示Na+通道和K+通道的生理变化。图2中的甲~丙可以对应图1中的①~⑥。据图分析,下列说法正确的是( )
A.图1中③过程Na+进入细胞需要消耗能量
B.图2中的乙和丙可分别对应图1中的③和⑤
C.由图可知,神经细胞膜外K+的内流是形成静息电位的基础
D.适当降低细胞外液中的Na+浓度,图中④峰值会增大
解析 静息电位和动作电位的形成与膜上离子通道有关,对题图进行分析可知,图2中的乙和丙可分别对应图1中的③和⑤,B正确。
答案 B
5.如图表示在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激所测得的神经纤维电位变化,下列叙述错误的是( )
A.适当降低细胞外K+浓度,测得的静息电位绝对值可能大于65 mV
B.t1时的刺激强度过小,无法引起神经纤维上Na+通道打开
C.t2、t3时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位
D.t4~t5时,细胞膜上K+通道打开,K+运出细胞
解析 适当降低细胞外K+浓度,神经细胞膜内外K+浓度差增大,静息电位时K+外流增加,测得的静息电位绝对值可能大于65 mV,A正确;t1时的刺激可以引起Na+通道打开,产生局部电位,但无法产生动作电位,B错误;据图可知,t2、t3时的刺激能够累加,电位有上升趋势,并最终引起动作电位的产生,C正确;t4~t5时,恢复静息电位,细胞膜上K+通道打开,K+通过协助扩散运出细胞,D正确。
答案 B
6.(2025·哈尔滨期中)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1表示动作电位产生过程,图2表示神经冲动传导。下列说法不正确的是( )
A.a~c段和③~⑤段Na+通道开放,神经纤维膜内外Na+浓度差减小
B.图2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会上升
解析 a~c段和③~⑤段表示神经纤维受刺激,产生动作电位,Na+通道开放,Na+内流进入细胞,导致神经纤维受刺激部位膜内外Na+浓度差减小,A正确;结合图示箭头方向可知,图2中的神经冲动沿轴突自左向右传导,B正确;②、④处,膜电位为外正内负,但整个细胞膜外侧钠离子仍高于细胞膜内侧,钾离子相反,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钾离子浓度差有关,若本实验在高K+环境中进行,则细胞内外的钾离子浓度差减小,则a、e会上升,D正确。
答案 C
7.神经纤维受到刺激时,主要是Na+内流,从而使膜电位由外正内负变为外负内正,恢复静息电位时,主要是K+外流,从而使膜电位恢复为外正内负,这一周期的电位变化称为动作电位,如图1所示。在神经纤维上分别取三个电位差测量点,电流计的两个电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧,FE=FG,均为5 cm,如图2所示。请回答下列问题:
(1)神经纤维在静息状态下,膜内K+的浓度 (填“大于”或“小于”)膜外K+的浓度,从图1可知,膜内外的电位差为 mV。
(2)图1中A点时膜外Na+浓度 (填“大于”或“小于”)膜内Na+浓度。AC段为产生动作电位,此时Na+内流方式为 ;CD段为恢复静息电位,此时K+外流方式为 。
(3)图2中,受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是 。
(4)兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2,两者的大小是t1 t2(填“=”“<”或“>”),原因是
。
解析 (1)Na+主要存在于细胞外,K+主要存在于细胞内。在静息状态时,膜内K+的浓度大于膜外K+的浓度。(2)A点时膜外Na+浓度大于膜内Na+浓度,AC段产生动作电位,Na+内流方式为协助扩散,CD段为恢复静息电位,K+外流方式为协助扩散。(3)图2中,受刺激后F点处神经纤维的膜内电位状态变化是由负电位变为正电位。(4)由题干可知,FE和FG的距离相等,且在同一神经纤维上,神经传导所用时间相同。
答案 (1)大于 -60 (2)大于 协助扩散 协助扩散 (3)由负电位变为正电位 (4)= FE=FG,兴奋在同一神经纤维上等距传导,所用时间相同
[素能提升练]
8.(2025·湖北宜城一中月考)二硝基苯酚(DNP)可作用于神经细胞膜上的某种离子通道,将DNP逐渐添加到神经细胞的轴突内并监测其静息电位变化,结果如图。下列叙述错误的是( )
A.静息状态下,神经细胞膜电位表现为外正内负
B.随着DNP浓度增大,静息电位的绝对值增大
C.添加DNP可能使神经细胞对K+的通透性下降
D.添加DNP后,神经细胞变得更容易产生兴奋
解析 在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。此时,神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同:静息状态,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。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,称为静息电位,A正确;分析曲线图可知,随DNP浓度增大,静息电位绝对值减小,B错误;静息电位的产生主要是由神经细胞膜对K+通透性增加,K+外流形成的。添加DNP可能使神经细胞对K+的通透性下降,从而使静息电位绝对值降低,C正确;添加DNP后,使外正内负的电位差减小,受刺激时,较少量Na+内流即可形成动作电位,所以神经细胞变得更容易产生兴奋,D正确。
答案 B
9.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液S中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位,以下叙述错误的是( )
离子
神经元内
神经元外
a
5~15(mmol·L-1)
145(mmol·L-1)
b
140(mmol·L-1)
5(mmol·L-1)
A.神经细胞受到适宜刺激形成的局部电流又使邻近的未兴奋部位兴奋
B.如表所示是哺乳动物神经元内外两种主要阳离子的浓度,则a、b分别是Na+和K+
C.神经纤维产生静息电位和动作电位依赖于细胞膜内外K+、Na+不均匀分布
D.将溶液S换成纯水,给予神经细胞一个适宜的刺激,也能产生动作电位
解析 神经细胞受到适宜刺激,造成膜内外电位变化,与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成的局部电流;形成的局部电流又刺激相近的未兴奋部位兴奋,从而使兴奋以电信号形式在神经纤维上传导,A正确;静息电位时,Na+主要分布在神经元外,K+主要分布在神经元内,结合图表数据可知,a、b分别是Na+和K+,B正确;静息电位形成的主要原因是K+外流,动作电位形成的原因是Na+内流,神经纤维产生静息电位和动作电位依赖于细胞膜内外K+、Na+不均匀分布,C正确;将溶液S换成纯水,给予神经细胞一个适宜的刺激,没有钠离子内流,不能产生动作电位,D错误。
答案 D
10.(2025·辽宁期中)如图表示某动物的离体神经纤维局部受物理或化学刺激时,细胞膜电位的变化曲线图,其中阈电位是指能触发可兴奋细胞产生动作电位的临界膜电位,一旦达到阈电位,动作电位的峰值将不会随着刺激强度的增大而增大。下列叙述正确的是( )
A.神经元的阈电位绝对值与静息电位的绝对值差值越大,越不容易兴奋
B.图中a~b段,该细胞膜对Na+有通透性,对其他离子没有通透性
C.b点施加刺激的强度越大,单位时间内Na+的内流量也就越大
D.df段的变化与K+内流有关
解析 神经元的阈电位绝对值与静息电位的绝对值差值越大,Na+需要内流得更多,才能产生动作电位,所以差值越大,越不容易兴奋,A正确;图中a~b段为静息电位,静息电位与K+外流有关,因此该细胞膜对K+有通透性,B错误;一旦达到阈电位,动作电位的峰值将不会随着刺激强度的增大而增大,b点已经达到阈电位,所以刺激强度增大,单位时间内的Na+内流量不会增大,C错误;df段为动作电位的恢复阶段,该阶段的变化与K+外流有关,D错误。
答案 A
11.(2025·周口联考)将青蛙带肌肉的离体神经纤维置于任氏液(蛙的生理盐水)中,在神经纤维某一部位给予一适宜强度的刺激,测定其膜电位的变化情况如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.测定图示电位前通常需要将电表的两个电极均置于膜外
B.ce段变化的原因是膜内的Na+通过主动运输的方式外流
C.兴奋在神经纤维中的传导方向与膜内相反,与膜外相同
D.适当增加任氏液中Na+浓度,动作电位峰值可大于30 mV
解析 若电表的两个电极均置于膜外,则测得的静息状态下的电位为0,故测得图示膜电位变化曲线需要将电表的两个电极分别置于膜外和膜内,A错误;ac段产生动作电位,是由膜外的Na+通过协助扩散内流引起的,ce段恢复静息电位,是由膜内的K+通过协助扩散外流引起的,B错误;兴奋在神经纤维中由兴奋部位向未兴奋部位传导,方向与膜内相同,与膜外相反,C错误;适当增加任氏液中Na+浓度,Na+内流速率加快,Na+内流增多,神经纤维的动作电位增大,D正确。
答案 D
12.神经纤维受到刺激时,主要是Na+内流,使膜电位由内负外正变为内正外负,恢复静息电位时,主要是K+外流,使膜电位恢复为内负外正,如图1所示。在神经纤维上分别取3个电位差测量点,电表的电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧,FE=FG,如图2所示。请回答下列问题。
(1)神经纤维在静息状态下,膜内K+的浓度 (填“大于”或“小于”)膜外K+的浓度。图1中A点时,膜外Na+浓度 (填“大于”或“小于”)膜内Na+浓度。BC段Na+内流的方式为 ;CD段K+外流的方式为 。静息电位恢复到最初水平需要钠钾泵的活动,该过程 (填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(2)图2中,刺激F点后,F点膜内的电位变化是 。
(3)兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2,两者的大小关系是t1 (填“=”“<”或“>”)t2,原因是 。
(4)若利用药物阻断K+通道,神经纤维上膜电位的变化情况是图甲~图丁中的 ;利用药物阻断Na+通道,神经纤维上膜电位的变化情况是图甲~图丁中的 。
解析 (1)正常情况下,神经细胞膜内的K+浓度始终大于膜外,神经细胞膜外的Na+浓度始终大于膜内。BC段形成动作电位,Na+借助通道蛋白顺浓度梯度内流。CD段恢复静息电位,K+借助通道蛋白顺浓度梯度外流。Na+-K+泵运出Na+、运入K+的方式是主动运输,需要消耗能量。(2)刺激F点后,F点由静息电位变为动作电位,膜电位由内负外正变为内正外负。(3)兴奋在神经纤维上双向传导,传播的速度不变。
(4)分析题图甲、乙、丙、丁得到下表:
现象
分析
图甲
动作电位降低
细胞外Na+浓度降低,Na+内流减少
图乙
维持静息电位状态,不能形成动作电位
Na+内流受阻(利用药物阻断Na+通道)
图丙
形成动作电位后无法恢复为静息电位
K+外流受阻(利用药物阻断K+通道)
图丁
静息电位绝对值增大
细胞外K+浓度降低,K+外流增多
答案 (1)大于 大于 协助扩散 协助扩散 需要 (2)由负变正 (3)= FE=FG,兴奋在同一神经纤维上等距传导,所用时间相同
(4)丙 乙
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