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兴奋的传导与电流表指针偏转问题分析1、神经纤维上的兴奋传导与电流计指针偏转问题在神经纤维上兴奋的传导具有双向性。
下图为一段神经纤维，a、b、c、d是上面的4个位点，其中bc﹦cd。
在膜的外表面b、d两点连接一个灵敏电流计，箭头处表示接受刺激的部位。
（1）刺激a点，电流计会怎样偏转？分析：刺激a点，兴奋在向右传导的过程中，先传到b点兴奋，电位变为外负内正，而此时的d点仍为静息电位（外正内负），于是电流计的两侧就产生了电位差，电流方向自右向左；当兴奋继续传导至d处，d点兴奋，电位变为外负内正，而此时的b点已恢复为静息电位（外正内负），故电流计中产生自左向右的电流。
由于两次电流方向相反，所以电流计的指针能够发生两次相反方向的偏转；（2）刺激c点，电流计会怎样偏转？分析：刺激c点，由于兴奋传导的双向性以及bc=cd，所以b点和d点同时兴奋，两点同时变为动作电位，又同时恢复为静息电位，电流计的两侧就没有电位差，电流计中无电流产生，指针不偏转。
2、神经元之间的兴奋传递与电流计指针偏转问题兴奋在神经元与神经元之间是通过突触传递的。
具体过程：当兴奋通过轴突传导到突触小体时，突触小体内的突触小泡就通过突触前膜将递质释放到突触间隙里，然后递质作用于突触后膜，引起下一个神经元产生兴奋或抑制。
由于递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，使下一个神经元产生兴奋或抑制，所以兴奋只能由一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反方向传递，称“单向传递”。
兴奋由一个神经元传递至下一个神经元，由于需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，所以需要较长的时间（约0.5ms），称“突触延搁”。
因此，兴奋在突触处的传递要比神经纤维上的传导慢。
下图为一段神经纤维，a、b、c、d是上面的4个位点，其中bc﹦cd。
在膜的外表面b、d两点连接一个灵敏电流计，箭头处表示接受刺激的部位。
（1）刺激b点，电流计会怎样偏转？分析：根据图中两个神经元中突触小泡的位置，兴奋在二者之间的传递方向应该是从左向右。
兴奋传导过程中电流表指针偏转问题分析图1~图6为神经元（A和B）和突触的模式简图，微电极均连于神经纤维膜外。
分析过程依据的原理是：神经纤维的静息电位是膜内为负膜外为正，动作电位是膜外为负膜内为正。
1. 指针偏转两次，方向相反（如图1）图1 A中释放兴奋性神经递质图1中，刺激c处，a处、b处均兴奋，但a处先于b处兴奋，当a处兴奋时，a处膜外是负电位，此时b处膜外是正电位，所以b处膜外高于a处，电流沿导线由b处流向a 处，电流表的指针偏转一次，当b处兴奋时，a处已恢复静息电位，依据同样的道理，a处膜外电位高于b处，电流沿导线由a处流向b处，电流表的指针又偏转一次，图一中的a′、b′也是如此。
图2 A中释放兴奋性神经递质图2中，由于从A中释放的是兴奋性的神经递质，刺激c处，a处、b处都兴奋，a处也是先于b处兴奋。
所以，电流表的指针偏转两次，方向相反。
由上可知，电流表指针发生两次偏转的条件是：与微电极相连的两处神经纤维膜都兴奋，但不同时。
2.指针偏转一次（如图3、图4）图3 A中释放兴奋性或抑制性神经递质图3中，刺激c处，由于兴奋在不同的神经元之间的传递是单向的，所以b处兴奋，a 处不兴奋，当b处兴奋时，b处膜外为负电位，低于a处膜外电位，电流沿导线由a处流向b处，电流表的指针偏转一次。
图4 A中释放抑制性神经递质图4中，由于从A中释放的是抑制性神经递质，A神经元的兴奋不引起B神经元的兴奋，刺激c处，a处可兴奋，b处不兴奋，此时，a处膜外是负电位，b处膜外是正电位，电流沿导线由b处流向a处，指针偏转一次。
由上可知，电流表指针偏转一次的条件是：与微电极相连的两处神经纤维膜中只有一处兴奋。
3. 指针不偏转（如图5）图5 A中释放兴奋性或抑制性神经递质，且ac=cb（距离）图5中，刺激c处，由于c处与a、b两处的距离相等，且a、b、c三点位于同一个神经元上，故c处兴奋后，兴奋向a、b两处传导的速度是一样的，所以，a、b两处同时兴奋，a、b两处膜外不出现电位差，导线中没有电流，因此指针不偏转。
强化练15兴奋传导的电位变化和电流表指针偏转问题1．(2020·山东滕州市第一中学新校月考)果蝇的某种突变体因动作电位异常而发生惊厥。
如图表示两种果蝇的动作电位。
据图分析，突变体果蝇神经细胞膜异常的是()A．钠离子通道和恢复静息电位的过程B．钠离子通道和产生动作电位的过程C．钾离子通道和恢复静息电位的过程D．钾离子通道和产生动作电位的过程答案 C解析据图分析，突变体与野生型果蝇动作电位产生的曲线相同，说明突变体动作电位的产生过程没有问题，即钠离子内流的通道没有问题；但在恢复到静息电位的过程中，两条曲线不相同，说明突变体不正常，即钾离子通道和恢复静息电位过程出现了异常，故选C。
2．图甲表示突触，图乙表示受到刺激时神经纤维上的电位变化。
下列有关叙述正确的是()A．图甲中a处能完成电信号→化学信号→电信号的转换B．图甲中a处释放的递质都能使b处产生如图乙所示的电位变化C．若将神经纤维置于低Na＋液体环境中，图乙所示膜电位会低于＋40 mVD．若神经纤维处于图乙中②对应状态时，Na＋通过主动运输方式进入细胞答案 C解析在a处(突触前膜)能完成电信号→化学信号的转换，A错误；神经递质由突触前膜释放，作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，所以a兴奋不一定会使b产生图乙所示的变化，B错误；②是动作电位形成的过程，Na＋通过协助扩散方式进入细胞，D错误。
3．(2020·湖北月考)在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的甲刺激，测得神经纤维电位变化如图所示，请据图判断，以下说法正确的是()A．甲刺激强度过小，无法引起神经纤维上Na＋通道打开B．适当提高细胞内K＋浓度，测得的静息电位可能位于－65～－55 mVC．一定条件下的甲刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位D．t4～t5时间段，细胞K＋通道打开，利用A TP将K＋运出细胞恢复静息状态答案 C解析t1时刻的甲刺激可以引起Na＋通道打开，产生局部电位，但无法产生动作电位，其属于一种阈下的低强度刺激，A错误；静息时，神经纤维膜对K＋通透性较大，K＋外流产生静息电位，适当提高细胞内K＋浓度会增加K＋外流，使测得的静息电位数值变小，绝对值变大，B错误；由题图可知，t1、t2两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较长无法累加，t2、t3两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位，C正确；t4～t5时间段内是静息电位恢复的过程，此时主要是K＋外流，K＋外流不消耗ATP，D错误。
电流计指针偏转问题复习
高等动物神经调节中有关电流计指针偏转问题，是高考中时常考查的内容。
该部分试题是建立在神经纤维受到刺激后由于膜内外存在电位变化以及兴奋在神经元之间传递的单向性的基础上，通过电流计可以测量出电流的有无及方向。
下面对该问题进行分析归类：
1 关于局部电流学说
在静息状态下，神经细胞的膜外带正电荷，而膜内带负电荷，使膜内外之间存在电位变化，通过电流计可以显示出来。
当受到某种刺激时，细胞膜外的Na+大量内流，使细胞膜内带正电荷。
此时，兴奋区域与临近区域的膜内外都有电位差，可形成局部电流（在膜外，电流从未兴奋部位流向兴奋部位；在膜内，则由兴奋部位流向邻近未兴奋部位）。
如此，再与该部位的邻近未兴奋部位产生局部电流，再产生兴奋部位，再向它们的邻近传导，使兴奋传遍整个细胞。
在实验条件时，刺激点处兴奋，可向两个方向传导，称为双向传导。
2 兴奋在神经元之间的传递
兴奋在神经元之间的传递是通过递质，由突触前膜→突触间隙→突触后膜，引起突触后膜上电位变化。
由于递质存在于突出前膜的突触小泡内，决定了兴奋的传递是单向的。
3 常见电流计连接的方式
（1）涉及一个神经元在兴奋状态下电流计的连接类型
（注：下面几种情况所涉及的测量部位均为神经纤维细胞膜外或内）
①在指针外的右侧刺激
如果测量的部位都在细胞膜外，则：
解析：神经纤维受到刺激，首先在电流计右侧出现负电荷，而左侧仍然为正电荷，所以会出现第一次偏转（向右）；当电流计左侧出现负电荷，而左侧仍然为正电荷时，会出现第二次偏转（向左）。
因此，电流计偏转方向为先右后左。
如果测量的部位都在细胞膜内，则：
解析：神经纤维受到刺激，首先在电流计右侧出现正电荷，而左侧仍然为负电荷，所以会出现第一次偏转（向左）；当电流计左侧出现正电荷，而左侧仍然为负电荷时，会出现第二次偏转（向右）。
因此，电流计偏转方向为先左后右。
②在指针外的左侧刺激
如果测量的部位都在细胞膜外，则：
解析：神经纤维受到刺激，首先在电流计左侧出现负电荷，而右侧仍然为正电荷，所以会出现第一次偏转（向左）；当电流计右侧出现负电荷，而左侧仍然为正电荷时，会出现第二次偏转（向右）。
因此，电流计偏转方向为先左后右。
如果测量的部位都在细胞膜内，则：
解析：神经纤维受到刺激，首先在电流计左侧出现正电荷，而右侧仍然为负电荷，所以会出现第一次偏转（向右）；当电流计右侧出现正电荷，而左侧仍然为负电荷时，会出现第二次偏转（向左）。
因此，电流计偏转方向为先右后左。
③在指针内偏左侧刺激
如果测量的部位都在细胞膜外，则：
解析：由于刺激点偏向左侧，所以，首先在电流计左侧出现负电荷，而右侧仍然为正电荷，会出现第一次偏转（向左）；当电流计右侧出现负电荷，而左侧仍然为正电荷时，会出现第二次偏转（向右）。
因此，电流计偏转方向为先左后右。
如果测量的部位都在细胞膜内，则：
解析：由于刺激点偏向左侧，所以，首先在电流计左侧出现正电荷，而右侧仍然为负电
荷，会出现第一次偏转（向右）；当电流计右侧出现正电荷，而左侧仍然为负电荷时，会出现第二次偏转（向左）。
因此，电流计偏转方向为先右后左。
④在指针内偏右侧刺激
如果测量的部位都在细胞膜外，则：
解析：由于刺激点偏向右侧，所以，首先在电流计右侧出现负电荷，而左侧仍然为正电荷，会出现第一次偏转（向右）；当电流计左侧出现负电荷，而右侧为正电荷时，会出现第二次偏转（向左）。
因此，电流计偏转方向为先右后左。
如果测量的部位都在细胞膜内，则：
解析：由于刺激点偏向右侧，所以，首先在电流计右侧出现正电荷，而左侧仍然为负电荷，会出现第一次偏转（向坐）；当电流计左侧出现正电荷，而右侧为负电荷时，会出现第二次偏转（向右）。
因此，电流计偏转方向为先左后右。
⑤在两指针内中间部位刺激
如果测量的部位都在细胞膜外或内，则：
解析：由于刺激点在中间，所以电流同时到达电流计的两侧，此时因为没有电位变化，所以不会出现偏转。
（2）涉及一个神经元在静息状态下电流计的连接类型
①电流计同时连接在神经纤维外或内
（注：下面该种情况所涉及的测量部位为神经纤维细胞膜外或内）
解析：由于静息状态下神经纤维外都带正电荷（或内都带负电荷），所以当电极都放在外或内是不会引起电流计偏转的。
②电流计分别连接在神经纤维内外
（注：下面两种情况所涉及的测量部位分别为神经纤维细胞膜外和内。
上面的电极插在膜外，下面的电极则插在膜内）
解析：由于静息状态下神经纤维外带正电荷而内带负电荷，如果电极分别放在外和内的话。
如图所示：会向右偏转（图A），会向左偏转（图B）。
（3）涉及不同神经元之间电流计的连接类型
解析：如果在左侧刺激的话（兴奋可以从左传到右），电流计会先出现向左偏转，后出现向右偏转；如果在右侧刺激的话（兴奋不可以从右传到左），电流计会先出现一次偏转：向右偏转。
4 经典试题再现
【例1】神经细胞在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作
电位，这两种电位可通过仪器测量。
A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图，正确的是（）
【解析】：神经细胞在静息时具有静息电位，细胞膜外带正电荷，而细胞膜内则带负电荷。
在细胞内外之间存在电位变化，测量是将指针放在细胞膜内和外之间进行。
【答案】AC 【例2】某科学家取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜环境中,进行下列实验。
G表示灵敏电流计，a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。
请据图分析回答。
（1）静息时，神经纤维膜内外的电位状况是。
（2）如果将a、b两电极置于神经纤维外，同时在c处给以一个强刺激，电流计的指针会发生两次方向（选填“相同”或“相反”）的偏转。
若将b电极置于d处膜外，a电极位置不变，则刺激c处后，电流计是否偏转？。
【解析】：静息时神经纤维膜内外电位差表现为外正内负，也称静息电位。
当受到刺激产生兴奋时，会在兴奋部位与未兴奋部位之间出现电位差，从而出现局部电流；图中在c处给予强刺激，产生兴奋，并向两侧传导；由于兴奋先传到b处，后传到a处，所以电流计指针发生两次相反的偏转。
【答案】：（1）外正内负（2）相反偏转
【例3】图为突触的结构，并在a、b两点连接一测量电位变化的灵敏电流计。
据图回答：
（1）图示的结构涉及___________个神经元，含有___________个突触。
（2）如果B受刺激，C会兴奋，如果A、B同时受刺激，C不会兴奋。
由此判断A、B释放递质的顺序依次是___________、___________。
（3）如图，已知ab=bd，则刺激b点，灵敏电流计指针偏转___________次，如刺激c点，则偏转___________次。
【解析】：本题以突触的结构为背景，考查突触的结构、兴奋的传递。
从图中可看出有3个神经元，形成了2个突触；如果B受刺激，C会兴奋，如果A、B同时受刺激，C不会兴奋。
由此判断A、B受到刺激时释放的递质是不同的，应该先释放抑制性（递质）；刺激b点，灵敏电流计指针偏转2次，先右后左；如刺激c点，则偏转1次，向右（兴奋传不到B侧）。
【答案】：（1） 3 2 （2）抑制性（递质）兴奋性（递质）
（3） 2 1。
