第二章 第二节 第1课时 动作电位的产生和神经冲动在神经纤维上的传导（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高二生物选择性必修1 稳态与调节学习笔记（浙科版）

该高中生物学课件聚焦动作电位的产生及神经冲动在神经纤维上的传导，系统梳理膜电位变化（极化、去极化等）、离子基础及传导机制，通过科学史资料（如枪乌贼神经纤维实验）和实验分析任务，构建从静息电位到动作电位再到传导的知识脉络，搭建学习支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观：离子通道与电位关系）、科学思维（实验资料分析、逻辑推理）和探究实践（设计实验验证传导双向性），例如用枪乌贼实验资料解析离子转运，结合高考题巩固。帮助学生具象化抽象概念，提升科学思维，教师可利用系统资料高效教学。

第二节　第1课时 动作电位的产生和神经冲动在神经纤维上的传导 第二章　神经调节 分析神经冲动的产生和传导。 学习目标 一、环境刺激使得神经细胞产生动作电位 二、冲动在神经纤维上以电信号的形式传导 课时对点练 内容索引 < 一 > 环境刺激使得神经细胞产生动作电位 1.动作电位产生前后膜的极性变化 膜状态 图示 膜电位 极化状态(静息膜电位)   膜外为 、膜内为______ 状态   膜内为 、膜外为______ 状态   外正内负 、反极化和复极化的过程，也就是动作电位——膜外 的形成和恢复的过程 正电位 负电位 反极化 正电位 负电位 复极化 去极化 负电位 2.膜电位的变化与离子浓度 (1)膜内外离子浓度与膜的通透性 ①神经细胞的膜内、外各种电解质的离子浓度不同，膜外 离子浓度大，膜内 离子浓度大。 ②神经细胞对不同离子的 各不相同，造成细胞膜内、外电位差异。 钠 钾 通透性 (2)静息电位的产生原因 ①细胞内的 如蛋白质为大分子，这些大分子不能透过细胞膜到细胞外。②细胞膜上存在 泵，每消耗1个ATP分子，逆着浓度梯度，从细胞内泵出 个钠离子，但只从膜外泵入 个钾离子。③神经细胞膜在静息时对 离子的通透性大，膜内的钾离子通过钾离子通道顺着浓度梯度扩散到细胞外，但静息时细胞膜对 离子的通透性小，膜外的 离子很难扩散进来。 有机负离子 Na＋－K＋ 3 2 钾 钠 钠 (3)动作电位产生的原因 在神经纤维膜上有两种离子通道，一种是 通道，一种是 通道。当神经某处受到刺激时会使 通道开放，于是膜外钠离子在短时间内 梯度大量涌入膜内，使膜内电势 ，造成了内正外负的反极化现象。 (4)复极化状态的产生 在很短的时间内钠通道又重新关闭，钾通道随即开放，钾离子又很快涌出膜外，使得膜电位又恢复到原来 的状态。 钠离子 钾离子 钠 顺浓度 升高 外正内负 (1)静息时K＋外流，会造成膜外K＋浓度高于膜内(　　) (2)静息电位形成中K＋从细胞内向细胞外运输时消耗能量(　　) 提示　静息时，膜对K＋的通透性大，使得K＋外流，但是膜外K＋浓度仍低于膜内。 (3)神经纤维膜的反极化状态就是动作电位(　　) × × √ 提示　静息电位形成中膜内的K＋顺着浓度梯度扩散到细胞外，不消耗能量。 判断正误 9 (4)动作电位产生过程中，膜内外电位差始终促进Na＋的内流(　　) (5)内环境K＋浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大(　　) 提示　当膜内变为正电位时则抑制Na＋的继续内流。 × × 提示　内环境K＋浓度升高，会导致K＋外流减少，静息状态下膜电位差减小。 判断正误 10 任务一：探讨神经冲动产生和传导的原理 1.为什么神经纤维发生兴奋的位置电位会低于静息位置呢？在发生兴奋的位置是否存在跨生物膜的电荷转移呢？这就需要测量轴突所在细胞膜两侧的电位差，即将一个电极插入轴突内部，这要求电极的直径非常细且不能损伤细胞。 探究核心知识 资料1　1936年，英国解剖学家杨(J.Z.Young)发现了一种软体动物枪乌贼的神经中单根轴突的直径异常粗大，是研究电生理的优秀生物材料。 资料2　微电极和膜片钳技术的长足发展使得科学家将微电极直接插入神经纤维内成为可能。 资料3　1939年，赫胥黎和霍奇金将电位计的一个电极刺入细胞膜内，而另一个电极则留在细胞膜外，瞬间记录仪上出现了一个电位跃变。 据图文资料分析，可得出的结论为：未受到刺激时，细胞膜内外存在着电位差， 低45 mV。 膜内比膜外 2.探究静息电位的产生原因。 资料4　无机盐离子是细胞生活必需的，但这些无机盐离子带有电荷，不能通过扩散穿过磷脂双分子层。 资料5　神经细胞内外部分离子浓度 组分 细胞内浓度/(mmol·L－1) 细胞外浓度/(mmol·L－1) Na＋ 15 150 K＋ 150 5 Cl－ 5～15 110 带负电的蛋白质 高 低 资料6　1942年，美国科学家Cole和Curtis发现当细胞外液K＋浓度提高时，静息电位的峰值减小；当细胞外液K＋浓度等于细胞内K＋浓度，静息电位为0；继续提高细胞外K＋浓度会逆转静息电位。 据以上资料可知，静息电位形成的原因是 离子向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是 。 钾 外 易化扩散 3.如图是赫胥黎和霍奇金记录的给予刺激后枪乌贼轴突的电位变化。 请描述结果：___________________________________________________。 刺激会使受刺激处膜电位发生反转，由－45 mV变为＋40 mV 4.探究动作电位形成的原因。 资料7　1949年，霍奇金和卡茨用不含Na＋的等渗透压的右旋糖代替海水，在两分钟之内，动作电位消失，而加入含Na＋的海水后，在一分半钟左右恢复原有的动作电位。细胞外Na＋浓度如果增加，也可以加快动作电位的上升速度、加大动作电位的幅度。 资料8　1951年和1950年剑桥大学和哥伦比亚大学的科学家分别用同位素(42K、24Na)验证了钾离子和钠离子的分布，并证明了动作电位时钠离子内流。 据资料5、7、8可知，动作电位形成的原因是 离子向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是 。 内 易化扩散 钠 5.测量神经纤维上的静息电位和动作电位 (1)若测量该神经纤维上的静息电位和动作电位，灵敏电位计的两极应怎样连接？请补充图示。 提示　如图所示 (2)指针偏转情况：测静息电位时，可观察到 ；测动作电位时，可观察到 。 指针只发生一次偏转 指针发生两次方向相反的偏转 核心归纳 1.神经纤维上某位点随时间的膜电位差变化曲线解读 核心归纳 2.细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响 项目 静息电位绝对值 动作电位峰值 Na＋增加 不变 变大 Na＋降低 不变 变小 K＋增加 变小 不变 K＋降低 变大 不变 1.(2024·浙江余姚中学高二期末)测量与记录蛙坐骨神经受刺激后的电位变化过程如图①～⑤所示，其中②④的指针偏转到最大。下列叙述正确的是 A.对神经施加刺激，刺激点位于 图①甲电极的左侧 B.图②中甲电极处的膜发生去极 化，乙电极处膜的Na＋内流属 于被动转运 C.图④中甲电极处的膜发生去极化、反极化，乙电极处的膜处于极化状态 D.处于图⑤状态时，膜发生的K＋内流是顺浓度梯度进行的 √ 落实思维方法 静息状态下，神经纤维上的电位表现为外正内负，动作电位时为外负内正，指针偏向负电位一侧，②中指针偏向右侧，说明右侧乙电极先变为负电位，说明刺激点位于乙电极的右侧，A错误； 刺激点位于乙电极的右侧，图②中乙电极兴奋，而甲电极仍处于静息状态，故甲电极处的膜处于极化状态，乙电极处膜的Na＋内流属于被动转运，B错误； 图④中甲电极兴奋，乙电极处于静息状态，故图④中甲电极处的膜发生去极化、反极化，乙电极处的膜处于极化状态，C正确； 处于图⑤状态时，恢复静息状态，膜发生的K＋外流是顺浓度梯度进行的，D错误。 2.(2024·浙江6月选考，16)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料，研究了静息状态和兴奋过程中，K＋、Na＋的内向流量与外向流量，结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量，内向流量指经通道内流的离子量。 下列叙述正确的是 A.兴奋过程中，K＋外向流量大 于内向流量 B.兴奋过程中，Na＋内向流量小 于外向流量 C.静息状态时，K＋外向流量小于内向流量 D.静息状态时，Na＋外向流量大于内向流量 √ 返回 由图可知，兴奋过程中，K＋外向流量大于内向流量，Na＋内向流量大于外向流量，A正确，B错误； 静息状态时，K＋外向流量大于内向流量，Na＋外向流量小于内向流量，C、D错误。 < 二 > 冲动在神经纤维上以电信号的形式传导 1.动作电位传导过程 外正内负 极化 内正外负 反极化 局部电流 去极化 动作电位 2.动作电位传导的特点 (1)动作电位沿着神经纤维传导时，不会随传导距离的增加而 。 (2)各神经纤维之间具有 。 衰减 绝缘性 (1)该图曲线绘制的数据是由一个一端接膜内，一端接膜外的电位计测得的(　　) 提示　该图曲线绘制的数据是两电极放在膜同一侧的不同位点上测得。 × (2)轴突膜处于②状态时，钠离子通道关闭，钾离子通道大量开放 (　　) √ 判断正误 28 (3)轴突膜处于④→③状态，是由于钠离子通道大量开放，膜外钠离子大量涌入膜内，形成反极化状态(　　) (4)据图判断动作电位传导的方向为向右传导(　　) √ √ 判断正误 29 任务二：分析神经冲动的传导特点 1.分析兴奋在离体神经纤维上的传导方向： 如果在神经纤维中间给予刺激，兴奋会如 何传导？ (1)图中膜内、外都会形成局部电流，其中 膜内电流的方向是 ，膜外的电流方向是 。 (2)在此情况下兴奋传导的方向是怎样的(用字母和箭头表示)? 探究核心知识 a←b→c a→b←c 提示　a←b→c。 (3)根据(1)和(2)分析，兴奋传导的方向与 局部电流方向一致，兴奋的传导有 特点。 膜内 双向传导 2.为验证神经冲动在轴突上的传导具有双向性和无衰减性，某同学设计了如下实验：将灵敏电位计的两极分别接在枪乌贼的轴突的甲、乙两点膜外，在甲的左侧给予一个适宜的电刺激，观察电位变化过程如图①～⑤所示。你认为该同学能得出上述结论吗？请说明理由。 提示　不能得出上述结论，图示中②和④的指针偏转幅度如果相同，则说明神经冲动在轴突上的传导具有无衰减性，但是该连接方式无法验证兴奋在轴突上的传导具有双向性，若验证兴奋在轴突上的传导具有双向性，刺激位点最好选择在甲、乙之间的非中点。 3.(2024·绍兴高二期末)如图是神经冲动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.图中兴奋传导的方向是c→a→b C.图中弧线最可能表示局部电流方向 D.兴奋传导方向与膜外局部电流方向一致 √ 落实思维方法 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； 兴奋的传导方向是从兴奋部位传向未兴奋部位，兴奋部位是a，因此兴奋传导的方向为c←a→b，B错误； 局部电流膜内由兴奋部位传向未兴奋部位，膜外与此相反，因此，图中弧线最可能表示局部电流方向，C正确； 兴奋传导方向与膜内局部电流传导方向一致，D错误。 4.(2024·杭州北斗联盟高二期中)如图是动作电位在神经纤维上传导的示意图，1和2表示离子。下列说法错误是 A.降低膜外离子2的浓度，将会 降低a点电位的绝对值 B.兴奋以负电位形式在神经纤维 上的传导具有绝缘性 C.局部电流将会在一段时间后使 图中c点右侧去极化并产生动作电位 D.此时图中b、c两点相关离子的转运方向相反，且都不需要消耗能量 √ 动作电位的产生与Na＋内流有关，若降低膜外Na＋(离子2)的浓度，Na＋内流减少，a点是静息电位，静息电位主要是K＋外流形成的，Na＋浓度变化不影 响K＋外流，所以不会降低a点电位的绝对值，A错误； 兴奋以电信号(神经冲动、局部电流)的形式在神经纤维上的传导具有双向性，因为局部电流主要在一条神经纤维上构成回路，各神经纤维之间基本上互不干扰，而且各神经纤维之间存在着结缔组织，所以表现为传导的绝缘性，B正确； b点是恢复静息电位，K＋外流，是顺浓度梯度的易化扩散，不需要消耗能量，c点是动作电位，此时Na＋内流，也是顺浓度梯度的易化扩散，不需要消耗能 量，但是两点相关离子转运方向相反，D正确。 网络构建 返回 < 三 > 课时对点练 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B A C B B B B 题号 9 10 答案 C C 对一对 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (1)大于　－60　(2)大于　易化扩散　易化扩散　(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 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 11. (1)③在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激　(2)①小于Smax且不小于Smin　②电刺激强度　Na＋通道开放　任氏液　③不衰减　电传导速率　④如图所示 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12. 题组一　动作电位的产生 1.静息时，神经细胞膜外正电位、膜内负电位的形成原因是多方面的，其中不包括 A.Na＋外流，导致外正内负 B.Na＋－K＋泵逆浓度运输K＋、Na＋数量不等 C.细胞膜对Na＋通透性低、对K＋通透性高 D.带负电的蛋白质难以透过细胞膜到细胞外 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 对点训练 静息电位主要是由K＋外流形成的，此时细胞膜对Na＋通透性低、对K＋通透性高，A符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 2.神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外，还受膜内外电位差的影响。下列说法错误的是 A.静息电位状态下，膜内外电位差一定阻止K＋的外流 B.动作电位产生过程中，膜内外电位差始终促进Na＋的内流 C.内环境K＋浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差减小 D.内环境Na＋浓度升高，可引起神经细胞动作电位达到峰值时膜电位差 增大 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 静息电位状态由K＋外流造成，随着K＋的外流，膜内外K＋浓度差减小，一定阻止K＋的外流，A正确； 动作电位的产生是Na＋内流造成的膜电位的逆转，在Na＋内流的过程中，膜内外的Na＋浓度差减小，会抑制Na＋的内流速度，B错误； 内环境K＋浓度升高，细胞内外K＋浓度差减小，K＋外流减少，可引起神经细胞静息状态下膜电位差减小，C正确； 内环境Na＋浓度升高，Na＋内流增加，可引起神经细胞动作电位达到峰值时膜电位差增大，D正确。 3.(2025·杭州高二检测)如图表示离体的神经纤维，下列说法正确的是 A.在a处刺激，兴奋传到b处时，b处膜电位 为外负内正 B.在a处刺激，兴奋传到d处时，电流表指针 指向零 C.神经纤维上，膜内局部电流方向与兴奋传导方向相反 D.未刺激时，神经纤维依靠Na＋内流维持静息电位 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 在a处刺激，由于电流表的两极分别在膜内外，故兴奋传到d处时，膜内外有电位差，指针发生偏转，B错误。 4.(2024·浙江星辰联盟高二期中)如图为脊髓神经纤维的局部示意图，神经纤维上存在由神经胶质细胞反复包裹的髓鞘，长约为1～2 mm，髓鞘是绝缘的，只有在两段髓鞘之间的郎飞结是存在密集钠离子通道的轴突暴露区，使兴奋只能发生在郎飞结处跳跃传导。下列叙述正确的是 A.c区域处于反极化状态，此时一定发生着Na＋内流 B.a区域处于极化状态，细胞膜对Na＋的通透性较大 C.b、d不能产生动作电位，b、c之间不会产生局部电流 D.b、d区域的电位为外正内负， 不利于电流快速传导 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 c区域处于反极化状态，反极化状 态是因为Na＋内流导致膜电位变为 外负内正，但处于反极化状态时不 一定正在发生Na＋内流，也可能是处于动作电位的峰值，Na＋内流已经停止，A错误； a区域处于极化状态，极化状态下细胞膜对Na＋的通透性较小，对K＋的通透性较大，B错误； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 根据题意b、d区域被髓鞘包裹， 髓鞘是绝缘的，Na＋、K＋不能 进出，因此不能产生动作电位， b、c之间不会产生局部电流，C正确； 髓鞘使部分区域处于绝缘状态，可以缩短兴奋传递的距离，有利于电流快速传导，D错误。 题组二　动作电位的传导 5.(2024·舟山高二期末)如图为动作电位在神经纤维上传导的示意图，下列相关叙述正确的是 A.c点正处于去极化过程 B.图中a、b、c处膜电位已发生外正内负 →外负内正→外正内负的转变 C.de段，神经纤维膜正处于复极化过程 D.图中d点时细胞膜内侧的Na＋浓度可能 比外侧高 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 c点正处复极化过程，A错误； 图中的兴奋从左向右传递，a、b、c处已发生过动作电位，B正确； 在de段，Na＋内流，神经纤维膜正处于去极化的过程，C错误； 在d点，动作电位达到最大值，此时细胞膜内侧的Na＋浓度仍然比外侧低，D错误。 6.某一神经纤维上接有一系列相同电表测膜电位，神经纤维某一位点受刺激后的某一时刻，根据电表指针偏转情况作出神经纤维膜上各位点的电位(如图所示)。下列叙述错误的是 A.c点是受刺激的位点 B.各电表的两接线柱均接在神经纤 维膜外 C.该图不能体现动作电位传导的不衰减性 D.图中b点正发生Na＋内流，d点正发生K＋外流 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 由于兴奋在离体神经纤维上双向传导，b、d两点膜电位表现为动作电位，所以c点是受刺激的位点，A正确； 未受刺激时，各电表测得的数值为负数，而静息电位是外正内负，故电表的两接线柱分别接在神经纤维膜内、外两侧，B错误； 该图能体现动作电位数值大小不变，该图不能说明其传导具有不衰减性，缺少受刺激点的电位波形图，不能比较是否衰减，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 图中b点正发生Na＋内流，产生动作电位，d点表示恢复静息电位，正在发生K＋外流，D正确。 7.将枪乌贼一条巨大神经纤维置于一定浓度的溶液中，如图是在某神经纤维上给予适宜强度刺激后的某时刻①②③④处膜电位的情况(已知静息电位值为－70 mV)。下列叙述错误的是 A.刺激点可能位于①的左侧、④的右侧或②③之间 B.此时③处的膜上Na＋通道打开，Na＋内流 C.动作电位以局部电流的形式沿神经纤维传导，且波幅一直稳定不变 D.测得图中①～④处膜电位的灵敏电位计， 其一极接在神经纤维膜内，另一极接在 膜外 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 ①处为静息电位，可能正处于静息状态或刚恢复静息状态，②③④都可能处于动作电位形成过程或静息电位恢复过程，所以刺激点 可能位于①的左侧、④的右侧或②③之间，A正确； ③处可能处于动作电位形成过程或静息电位恢复过程，如果③处于恢复静息电位的某一点，此时③处的膜上K＋通道打开，K＋外流，B错误；动作电位沿着神经纤维传导时，其电位变化总是一样的，不会随传导距离的增加而衰减，所以动作电位沿神经纤维传导时，波幅一直稳定不变，C正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 由静息电位值为－70 mV可知，测得图中①～④处膜电位的灵敏电位计，其一极接在神经纤维膜内，另一极接在膜外，D正确。 8.神经纤维上某处受到适宜刺激后产生一个动作电位(时间为M毫秒)，并发生传导，若某一时刻膜电位的状态(电位计1、电位计2分别接在a、b处)以及引起电位变化的K＋、Na＋流向如图所示，下列叙述正确的是 A.a点K＋外流需要转运蛋白参与并消耗ATP B.刺激点位于a点的左侧 C.动作电位在a、b间的传导时间等于M毫秒 D.电位计1、电位计2指针将分别发生左偏和 右偏 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 综合强化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 a点K＋外流通过离子通道完成，属于易化扩散，不需要转运蛋白参与，也不消耗ATP，A错误； 电位计1为K＋外流，恢复静息电位，电 位计2为Na＋内流，产生动作电位，推测刺激点位于a点的左侧，B正确；神经纤维上某处受到适宜刺激后产生一个动作电位(时间为M毫秒)，则动作电位在a、b间的传导时间大于M毫秒，C错误； 对照电位计3的偏转可知，电位计1为K＋外流，外正内负，所以指针向右偏，电位计2为Na＋内流，外负内正，所以指针向左偏，D错误。 9.某研究学习小组利用药物阻断K＋通道，神经纤维上膜电位的变化情况是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 √ 利用药物阻断K＋通道，静息电位的恢复受阻，但不影响动作电位产生，故药物处理后，静息电位不能恢复正常，图C符合题意。 10.如图1所示为某一神经元游离的一段轴突，图2是该段轴突神经纤维产生动作电位的模式图。下列叙述错误的是 A.电流表甲、乙的连接方式，都不可测量无刺激时的静息电位 B.若降低细胞外溶液中Na＋浓度，则图2中b点下移 C.图2中bc段由K＋内流引起，该过 程需要消耗ATP D.图1中兴奋传导过程中，冲动传 导方向与膜内电流方向一致 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 静息电位表现为外正内负，测量时需要电流表的两个电极一个接在膜内，一个接在膜外，而甲、乙电流表电极都接在膜外，不可测量无刺激时的静息电位，A正确； 动作电位的峰值与Na＋内流的量有关，Na＋内流越多膜内外电位差值越大，峰值也越高，若降低细胞外溶液中Na＋浓度，Na＋内流量减少，则图2中b点下移，B正确； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 图2中bc段为恢复静息电位的过程，由K＋外流引起，该过程为易化扩散，需要通道蛋白协助，但不需要消耗ATP，C错误； 图1兴奋在神经纤维上由兴奋区向两侧的未兴奋区双向传导，冲动传导方向与膜内的电流方向一致，D正确。 11.(2025·宁波高二期末)神经纤维受到刺激时，主要是Na＋内流，从而使膜内外的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，如图2所示。请回答下列问题： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 (1)神经纤维在静息状态下，膜内K＋浓度______(填“大于”或“小于”)膜外K＋浓度，从图1可知，膜内外的电位差为______mV。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 大于 －60 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＋浓度大于膜外K＋浓度。 (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＋内流的方式为__________；CD段为恢复静息电位，此时K＋外流的方式为________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 大于 易化扩散 易化扩散 A点时膜外Na＋浓度大于膜内Na＋浓度，AC段产生动作电位，Na＋内流的方式为易化扩散，CD段为恢复静息电位，K＋外流的方式为易化扩散。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 (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__(填“＝”“<”或“>”)t2，原因 是____________________________________________________。 由负电位变为正电位 ＝ FE＝FG，兴奋在同一神经纤维上等距传导，所用时间相同 由题干信息可知，FE和FG的距离相等，且在同一神经纤维上，兴奋传导所用时间相同。 12.(2022·浙江1月选考，30)坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。欲研究神经的电生理特性，请完善实验思路，分析和预测结果(说明：生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，仪器使用方法不要求；实验中标本需用任氏液浸润)。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 (1)实验思路： ①连接坐骨神经与生物信号采 集仪等(如图1，a、b为坐骨神 经上相距较远的两个点)。 ②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。 ③_________________________________________，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 据题意可知，本实验要研究神经的电生理特性，坐骨神经由多种神经纤维组成，在一定范围内改变刺激强度会改变兴奋的神经根数，它们叠加到一起的动作电位幅值就会改变，因此在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。 (2)结果预测和分析： ①当刺激强度范围为____________________时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 小于Smax且不小于Smin 出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax，因此当刺激强度范围为小于Smax且不小于Smin时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。 ②实验中，每次施加电刺激的同时，几乎在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位(如图2)。 伪迹的幅值可以作为___________的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测从施加刺激到记录点神经纤维膜上_____________所需的时间。伪迹是电刺激通过_______传导到记录电极上而引发的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 电刺激强度 Na＋通道开放 任氏液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 实验中，几乎每次施加电刺激的同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，伪迹的幅值可以作为电刺激强度的量化指标。受到刺激时，神经纤维膜上Na＋通道开放，会出现动作电位，伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上Na＋通道开放所需的时间。实验中的标本需要任氏液浸润，因此伪迹是电刺激通过任氏液传导到记录电极上而引发的。 ③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有_______性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2)，原因是不同神经纤维上动作电位的___________不同导致b处电位叠加量减小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 不衰减 电传导速率 ④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 答案　如图所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 坐骨神经是由多种神经纤维组成的，不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。因此坐骨神经的Smin和Smax不同，单根神经纤维的Smin和Smax相同，柱形图如答案所示。 返回 第二章　神经调节 本课结束 $