神经调节膜电位变化及其测量考题例析
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神经调解曲线问题例题(答案和解析)1.下图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。
下列描述错误的是A. 曲线a代表正常海水中膜电位的变化B. 两种海水中神经纤维的静息电位相同C. 低Na+海水中神经纤维静息时,膜内Na+浓度高于膜外D. 正常海水中神经纤维受刺激时,膜外Na+浓度高于膜内答案:C.解析:本题通过图示的方式显示了钠离子的内流引发了动作电位的原理。
未刺激时电位相同,所以两种海水中神经纤维的静息电位相同,B 选项正确。
在两种海水中,均是膜外的Na+浓度高于膜内,只是在正常海水中,膜外和膜内的Na+浓度差较低Na+海水中的大。
所以D正确,C 错误。
在受到刺激后,由于正常海水中膜外和膜内的Na+浓度差较大,所以钠离子迅速内流引发较大的的动作电位,对应于曲线a,所以曲线a 代表正常海水中膜电位的变化,A正确。
2.下图表示用电表测量神经纤维某部位在受到一次刺激前后膜内外的电位变化,正确的说法是A.神经纤维在静息状态下膜内外的电位差为+30毫伏B.左图装置测得的电位对应于右图中的B点的电位C.神经纤维受刺激后再次恢复到静息状态,电表指针两次通过0电位D.兴奋在神经纤维上的传导是单向的答案:C静息状态下膜内外的电位差为+90毫伏;装置测得的电位对应于右图中的A点的电位;兴奋在神经纤维上的传导是双向的3.(2011·浙江卷)在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下。
下列叙述正确的是( )A.a-b段的Na+内流是需要消耗能量的B.b-c段的Na+外流是不需要消耗能量的C.c-d段的K+外流是不需要消耗能量的D.d-e段的K+内流是需要消耗能量的答案:C解析:当离体神经纤维受到某种适宜强度的刺激时,膜上的Na+通道打开,Na+扩散进入膜内,引起膜电位由外正内负变为外负内正,a-b 段,细胞处于极化状态,不消耗能量,A项错误,b-c段,Na+内流,不需要消耗能量,B项错误。
微专题一电流计指针偏转问题一、膜电位的测量方法及比较[例1] 如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。
以下说法错误的是()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段答案 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,兴奋部位膜对Na+的通透性加大,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测得的电位是膜外为负电位、膜内为正电位的动作电位,相当于图乙中的BC段,D正确。
[例2] 如图甲为某一神经纤维示意图,将a、b两电极置于膜外,连接一电表,在X处给予适宜刺激,测得电位变化如图乙所示。
下列有关叙述,正确的是()A.未受刺激时,电表测得的为静息电位B.兴奋传导过程中,a、b间膜内电流的方向为b→aC.在图乙中的t3时刻,兴奋传导至b电极处D.t1~t2、t3~t4电位的变化分别是Na+内流和K+外流造成的答案 C解析未受刺激时,神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正,称为静息电位,测量静息电位时两电极应分别接在膜内侧和外侧,而图甲所示两电极都接在膜外,A错误;兴奋的传导方向和膜内侧的电流方向一致,所以兴奋传导过程中,a、b 间膜内电流的方向为a→b,B错误;在图乙中的t3时刻,兴奋传导至b电极处,并开始产生电位变化,C正确;t1~t2、t3~t4电位的变化都是Na+内流和K+外流造成的,D错误。
二、电流计的指针偏转次数的判断(1)静息电位和动作电位的电流计指针偏转次数的判断①静息电位②动作电位灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外侧,可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
神经电位的相关高考试题归类解读一、背景知识1.静息电位由于神经细胞膜内外各种电解质离子浓度不同,膜外钠离子浓度高,膜内钾离子浓度高,而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同。
神经细胞膜在静息时对钾离子的通透性大,对钠离子的通透性小,膜内的钾离子扩散到膜外,而膜内的负离子却不能扩散出去,膜外的钠离子也不能扩散进来。
所以,膜内为负,膜外为正(极化状态)。
2.动作电位在神经纤维膜上有两种离子通道,一种是钠离子通道,一种是钾离子通道。
当神经某处受到刺激时会使钠通道开放,于是膜外的钠离子在短期内大量涌入膜内,该处极化状态被破坏,变成了内正外负(反极化)。
但在很短的时期内钠通道又重新关闭,钾通道随之开放,钾离子又很快涌出膜外,使得膜电位又恢复到原来外正内负的状态。
右图即为整个过程的电位变化曲线。
接着,在短时间内,神经纤维膜又恢复到原来的外正内负状态──极化状态。
去极化、反极化和复极化的过程,也就是动作电位──负电位的形成和恢复的过程,全部过程只需数毫秒的时间。
3.测定电位的方法科学家发现了一种枪乌贼大神经,具有的粗大的神经纤维。
又发现了一种玻璃管微电极,很细到尖端直径<1μm(只有0.5μm),管内充以KCl溶液,插入神经纤维膜内,另一个电极放在膜外为参考电极,两电极连接到电位仪测定极间电位差。
发现未受刺激时的外正内负为静息电位,此状态时神经纤维膜内的电位低于膜外的电位。
也就是说,膜属于极化状态(有极性的状态)。
受刺激后形成的外负内正为动作电位。
不管是静息电位还是动作电位均为跨膜电势差。
二、高考典型试题的分类解读题型一:神经细胞膜内外电位变化【典型题例1】:(2003年上海卷)将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中,给予一定刺激后,下图中能正确反映膜电位变化与钠离子浓度关系的是()【试题解读】:生理盐水中的离体神经,给予一定刺激后,可以出现膜电位变化,出现动作电位。
钠离子浓度越高,内流量就越大,形成的动作电位电位峰值就越大,则膜电位变化就越大。
神经调节中电位、指针及兴奋传导与传递的相关实验探究一、神经纤维上膜电位变化曲线分析1.膜电位的测量测量方法测量图解测量结果电表两极分别置于膜两侧电表两极都置于膜外2.膜电位变化曲线解读(以电表两极分别置于膜两侧为例)(1)曲线表示膜两侧电位差的变化情况。
(2)a点:静息电位、外正内负,K+通道稍微打开,K+的进(Na-K泵)和出(K+外流)动态平衡。
(3)b点:零电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放使Na+内流。
(4)bc段:动作电位形成过程中、外负内正,Na+通道继续开放。
(5)c点:动作电位峰值(最大值)。
(6)cd段:静息电位恢复过程中,K+通道彻底开放,K+外流。
(7)de段:通过Na-K泵恢复静息状态。
【典例1】(2020·日照模拟)某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1所示,其中甲位于膜内,乙位于膜外,图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外。
相关叙述正确的是( )A.图1中K+浓度甲处比乙处低B.图2测量装置所测电压为+70mVC.图2中若在①处给予适宜刺激(②处未处理),电表的指针会发生两次偏转D.图2中若在③处给予适宜刺激,②处用药物阻断电流通过,则测不到电位变化解析:(1)图1中两个微电极一个在膜内,一个在膜外,测得的膜电位是外正内负的静息电位,在静息时,K+的分布是内高外低。
(2)图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外,且没有兴奋传导,则图2测量装置所测电压为0 mV;若在①处给予适宜刺激,由于②处未处理,局部电流先传导到左侧微电极,后传导到右侧微电极,所以电表指针发生两次偏转。
(3)图2中若在③处给予适宜刺激,②处用药物阻断电流通过,则当兴奋传导到右侧微电极时能测到电位变化,电表指针会偏转一次。
答案:C(1)形成静息电位时K+的外流和形成动作电位时Na+的内流,都是顺浓度梯度完成的,均不需要消耗能量,即运输方式为协助扩散。
(2)在处于静息电位和动作电位时,神经纤维膜内外两侧具有电位差,膜两侧的零电位差出现在动作电位形成的过程中。
神经调节---电位变化分析(历年高考题)1.[10qg]5.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(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。
适当降低溶液S中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到A.静息电位值减小B.静息电位值增大C.动作电位峰值升高D.动作电位峰值降低【答案】D【解析】动作电位的产生是由于Na+内流导致,如果减少溶液S中的Na+的浓度,则会导致动作电位形成过程中Na+内流量减少,而使峰值降低。
【评析】;对于动作电位的产生,这道题出的难度适中,动作电位的产生是需要阳离子内流才能实现的,因此如果溶液S中阳离子的量少,就会导致动作电位的峰值降低。
2.[10zj]5.下图①-⑤依次表示蛙坐骨神经爱到刺激后的电位变化过程。
下列分析正确的是(D)A.图①表示甲乙两个电极处的膜电位的大小与极性不同B.图②表示甲电极处的膜处于去极化过程,乙电极处的膜处于极化状态C.图④表示甲电极处的膜处于去极化过程,乙电极处的膜处于反极化状态D.图⑤表示甲电乙两个电极处的膜均处于极化状态解析:本题主要考查动物生命活动调节中的神经调节,①中的指针不发生偏转,说明甲和乙都为极化状态且电位大小相同,②中指针偏向乙,说明乙为受刺激的部位,甲为极化状态,乙为反极化状态,处于去极化过程,③中指针不偏转,说明甲和乙都为极化状态,④指针偏向甲,说明甲为受刺激部位,处于去极化过程,乙未极化状态,⑤指针不偏转,说明甲乙都处于极化状态,所以答案为D,3[09ah]30.(18分)1.(10分)离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞两侧会出现暂时性的电位变化。
请回答:(1)图中a线段表示_____电位;b点膜两侧的电位差为_____,此时Na+_____(内,外)流。
答案:(1)静息电位零内解析:本题是考查必修3 神经调节的有关知识。
神经细胞在静息状态下,有外正内负的静息电位(外钠内钾)。