2017届高三生物一轮复习 电流表指针偏转问题与兴奋传导方向剖析
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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刺激G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G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)。
创新题拔高练考点10 神经调节【解题模板】一、反射及兴奋产生、传导问题分析1.反射及反射类型(1)反射活动的判断一看:是否有中枢神经中枢二看:效应器是否反应三看:反射弧是否完整(2)反射类型判断一看获得方式,二看神经中枢,三看是否消退2.兴奋产生原理及影响因素探究一看:K+外流及外流量是否正常二看:刺激是否有效三看:Na+内流及内流量是否正常二、兴奋传导、传递特点及探究1.兴奋传递过程问题分析突触后神经元兴奋状态的判断一看类型与数量:突触前膜释放的地址类型,释放递质的量是否正常二看运输与结合:递质与后膜受体作用过程是否正常三看效果与去向:阴阳离子的跨膜运输、递质是否正常水解2.电流表指针偏转问题分析一看:电流表两极位置二看:两极处兴奋状态三判断:两极处出现电位差,电流表指针就偏转,偏转次数等于产生的电位差次数3.兴奋传导、传递特点探究对侧观察:分别在受刺激的前或后神经元观察一点刺激:神经纤维某一特定点给予适宜强度刺激两侧观察:在同一神经纤维刺激点两侧观察【练习】1.医学研究表明,抑郁症与去甲肾上腺素(NE)传递功能下降相关。
NE是一种神经递质,主要由交感节后神经元和脑内去甲肾上腺素能神经元合成和分泌。
下图为NE的释放及作用过程示意图。
NE也是一种激素,由肾上腺髓质细胞合成和分泌,经血液运输作用于靶细胞。
NE在胃肠道内可被破坏。
下列相关叙述错误的是( )A.细胞X代表交感节后神经元或脑内去甲肾上腺素能神经元B.蛋白M与NE的结合具有特异性,结合后能改变膜的通透性C.若抑制抑郁症患者体内NE降解酶的活性,则NE的信息传递能力增强D.抑郁症患者可通过口服大量去甲肾上腺素的方法,来减少抑郁的发生2.γ-氨基丁酸(GABA)是中枢神经系统中一种重要的神经递质,具有镇静、催眠、抗惊厥、降血压、延缓脑衰老等生理作用。
受体Ⅰ和受体Ⅱ是神经元细胞膜上GABA的两种受体,GABA与受体Ⅰ作用后,引起Cl-进入突触后膜,然后GABA被泵回突触前神经元,并被GABA氨基转移酶代谢降解;GABA与受体Ⅱ作用后,抑制突触前膜释放神经递质。
高考专题讲座系列(六)透析兴奋传导中电位测量与电流指针偏转问题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:选A 静息状态下,神经纤维膜内带负电,膜外带正电,A项的一极在膜内,另一极在膜外,会产生电位差,形成电流,电流计偏转。
B、C、D三项的两极同时在膜内或同时在膜外,测不到静息电位。
2.以枪乌贼的粗大神经纤维作为实验材料,测定其受刺激后的电位变化过程。
图中箭头表示电流方向,下列说法错误的是( )A.在a点左侧刺激,依次看到的现象的顺序是4、2、4、3、4B.在b点右侧刺激,依次看到的现象的顺序是4、3、4、2、4C.在a、b两点中央刺激,依次看到的现象的顺序是4、1、4D.在a、b两点中央偏左刺激,依次看到的现象的顺序是4、3、4、2、4解析:选D 刺激a、b两点中央偏左侧,a点先兴奋,膜外变为负电位,而b点还处于静息电位,即b点膜外为正电位,因此电流表先向左偏转;当兴奋传至a点左侧,未到b点时,a、b点膜外均为正电位,此时电流表指针处于中间位置;当兴奋传至b点时,a点为静息电位,膜外为正电位,b点处于兴奋状态,膜外为负电位,因此电流表指针向右偏转;当兴奋传至b点右侧,a、b两点都为静息电位,膜外为正电位。
在a、b两点中央刺激,a、b两点同时处于兴奋状态即膜外同时为负电位,电流表指针不发生偏转;当a、b两点兴奋后,又同时恢复为静息电位,即膜外同时变为正电位,此时电流表指针处于中间位置。
3.(2014·湖南示范校联考)如图是测量神经纤维膜电位情况的示意图,下列相关叙述中,错误的是( )A.图甲测量的为静息电位,主要是K+外流形成的B.对图甲添加河豚毒素(Na+转运载体抑制剂)后仍然保持静息电位不变C.图乙中刺激神经纤维会引起指针两次方向相同的偏转D.图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧传导解析:选C 图甲测定的静息电位,主要由K+外流引起;对图甲添加Na+转运载体抑制剂对K+外流无影响,故仍然保持原有的静息电位;图乙中的刺激会引起指针发生两次方向相反的偏转;兴奋在神经纤维上为双向传导。
——————————新学期新成绩新目标新方向——————————加强提升课(五) 兴奋测定中的电流表指针偏转及探究实验分析膜电位测量与电流计指针偏转问题1.膜电位的测量(1)膜电位的测量方法2.兴奋传导与电流计指针偏转问题(1)验证兴奋在神经纤维上的双向传导(2)验证兴奋在神经元之间的单向传递角度1 膜电位的测量1.(2018·河南南阳五校联考)以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图,相关叙述错误的是( )A.图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,测出的是动作电位B.图甲中的膜内外电位不同,主要是由于K+外流形成的C.图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转D.图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导解析:选A。
图甲为静息状态,膜内外电位差是静息电位,A错误;静息电位的形成主要是由K+外流造成的,B正确;图乙中刺激神经纤维,当兴奋传至电流表一极时,两极间会有电位差,指针会发生一次偏转后恢复,兴奋传至电流表另一极时,指针会发生一次反向偏转后恢复,C正确;在神经纤维上,兴奋以局部电流的形式双向传导,D正确。
2.(2018·长沙调研)如图所示,在神经纤维上安装一电位计,两个电极都放置于神经细胞膜外侧。
当刺激A处后,检测到的神经电位变化应是如图中的( )解析:选D。
电表的两极,都置于膜外,测定的是膜外的电位变化。
当刺激A处产生的兴奋传到左电极时,左电极处兴奋部位的膜外电位由原来的正电位变为负电位,而未兴奋部位的膜外仍然是正电位,这样在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,指针向左偏转;当兴奋传至右电极时,右电极处膜外电位由原来的正电位变为负电位,而左电极处膜外已经恢复正电位,此时电表指针会向右偏转,形成如D所示的电位变化,A、B、C 错误,D正确。
角度2 电流计指针偏转问题3.将甲、乙两个微电流计的两极按下图所示接在功能完好的神经元(纤维)上,在a、b、c、d四个实验位点给予适宜强度的电刺激,下列有关指针偏转情况的分析不正确的是( )A.刺激a点,甲的指针一定偏转2次B.刺激b点,甲的指针一定偏转1次C.刺激c点,乙的指针一定偏转2次D.刺激d点,乙的指针一定偏转2次解析:选A。
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。
集训电流表指针偏转问题1.(2015·南京模拟)以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图,相关叙述错误的是( )A.图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,测出的是动作电位B.图甲中的膜内外电位不同,主要是由于K+外流形成的C.图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转D.图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导2.(2015·佛山模拟)下图为人体神经元细胞模式图,据图分析不正确的是( )A.④中的物质属于神经递质,释放到⑤的方式是胞吐B.A点属于神经元的轴突部分C.若抑制该细胞的呼吸作用,将不影响神经兴奋的传导D.若刺激A点,图中电流计B将发生2次方向相反的偏转3.(2015·温州十校期初联考)下图表示具有生物活性的蛙坐骨神经—腓肠肌标本,灵敏电流计连接在坐骨神经表面,下列相关叙述错误的是( )A.电刺激①处,电流计指针会发生反向的两次偏转B.电刺激①处或②处均可引起腓肠肌的收缩C.电刺激②处,电流计能记录到两次电位变化D.神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同4.(2015·东城模拟)如图表示三个通过突触相连接的神经元,电表的电极连接在神经纤维膜的外表面。
刺激a点,以下分析不正确的是( )A.a点受刺激时膜外电位由正变负B.电表①会发生两次方向不同的偏转C.电表②只能发生一次偏转D.该实验不能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的5.某神经纤维静息电位的测量装置及结果如下图1所示。
图2表示将同一测量装置的微电极均置于膜外。
下列相关叙述正确的是( )A.图1中甲处的K+浓度比乙处低B.图2测量装置所测电压为+70 mVC.图2中若在a处给予适宜刺激,测量装置所测电压呈正值后呈负值D.图2中若在c处给予适宜刺激的同时,b处用药物阻断电流通过,测量装置所测电压先呈正值后恢复电位6.(2015·衡水中学模拟)用图甲装置测量神经元的膜电位,测得的膜电位变化如图乙所示,下列选项正确的是( )①图乙显示的是膜外电位变化②钠离子大量内流发生在cd段③ab段为静息电位④将刺激点移到X处,显示的膜电位变化相反A.①② B.①③ C.②④ D.③④7.下图为神经纤维受刺激后所测得的膜电位变化,A、B、C、D为四种测量方式,其中能测出这种膜电位变化的是( )8.下图为某反射弧的部分结构示意图。