高中生物必修三 电流表偏转问题及兴奋传导方向的实验探究
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加餐练(五)电流计偏转问题及兴奋传导方向的实验探究1.下图表示一个反射弧的局部,电流计的两电极连接在神经纤维膜的外表面,刺激a点后,电流计指针先左偏再右偏,最后恢复原状。
则下列图示与之不符的是()2.(2018山东烟台质检)兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导的,已知兴奋由兴奋区向邻近的未兴奋区传导后,未兴奋区成为新的兴奋区,而原兴奋区则恢复静息状态(成为未兴奋区)且有短暂的不应期,所以兴奋不回传。
下图是一个神经元的示意图,O点为PQ的中点,给予O点一个适当的刺激,则电流表的偏转情况及若同时在O点、M点给予相同且适宜的刺激,如果电流表不偏转,则M点的条件分别是()A.不偏转,M点与P点或Q点重合B.偏转,M点在PQ段之间C.不偏转,MP略大于或等于PQ的一半D.不偏转,MP小于或等于PQ的一半3.(2019湖北孝感联考)下图中电位计的电极都置于膜外,下列相关叙述错误的是()图1图2A.刺激图1中的c点和图2中的b点,指针都不偏转B.刺激图1中的a点,指针发生两次方向相反的偏转C.刺激图2中的c点,指针只发生一次偏转D.刺激图2中的b点可能会引起神经递质的释放4.下图为神经与肌肉的连接示意图,f表示神经—肌肉接头,其结构和功能与突触类似。
g的神经纤维搭在肌肉上,e表示感受器。
下列分析错误的是()A.刺激肌肉后,电流表的指针将偏转2次,d点处可检测到电位变化B.刺激d点引起的肌肉收缩不属于反射C.若b为抑制性神经元,刺激a点,神经元c膜外为正电位D.神经递质属于内环境的成分5.图甲所示为三个神经元及其联系,图乙为突触结构,在a、d两点连接一个灵敏电流计(ab=bd),下列说法正确的是 ()A.刺激图甲中②处,可以测到电位变化的有①③④⑤⑥B.兴奋在突触处完成“化学信号→电信号→化学信号”的转变C.刺激图乙b、c点,灵敏电流计指针各偏转1、2次D.若抑制该图中细胞的细胞呼吸,不影响神经兴奋的传导6.已知神经纤维受刺激后产生的动作电位向两侧传播且速度相同。
培优讲堂(八)——电位测量与电流计指针偏转问题分析[疑难讲解]1.指针偏转原理图下图中a点受刺激产生动作电位“”,动作电位沿神经纤维传导依次通过“a―→b―→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图:2.电位的测量测量方法测量图解测量结果静息电位测量:电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧动作电位测量:电表两极均置于神经纤维膜的外侧3.兴奋传导与电流计指针偏转问题分析(1)在神经纤维上①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。
(2)在神经元之间①刺激b点,由于兴奋在突触间的传导速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
4.膜电位变化曲线解读(1)曲线表示膜内外膜电位的变化情况;(2)a线段:静息电位、外正内负,K+通道开放使K+外流。
(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、外负内正,Na+通道继续开放。
(5)cd段:静息电位恢复,K+通道开放使K+外流。
(6)de段:静息电位恢复后,Na+、K+泵活动加强,排Na+吸K+,使膜内外离子分布恢复到原静息水平。
[典例透析]分别将灵敏电流计按下图所示连接(甲图为神经纤维,乙图含有突触结构,甲、乙图中ab长度相同),据图回答下列问题。
(1)静息状态时,神经纤维膜内外的电位状况是________,在这一电位状况时膜外的________浓度高于膜内的,膜内的________浓度高于膜外的。
(2)甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位,要怎样改进才能测到静息电位?_________________________________________________________。
(3)现同时在甲、乙图中a处给予一个刺激,观察指针摆动,指针反应时间落后的是________图,原因是_______________________________________________________________________________________________________________。
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。
兴奋的传导与电流表指针偏转问题分析1.兴奋传导方向的分析与判断(1)兴奋在神经纤维上的传导是双向的;兴奋在神经元之间(突触)的传递是单向的;兴奋在反射弧上的传导是单向的。
(2)兴奋在完整反射弧中传导方向的判断方法:①根据是否具有神经节判断,有神经节的是传入神经。
②根据脊髓内突触结构判断,兴奋在突触中的传递是单向的,只能从突触前膜到突触后膜。
③根据脊髓灰质结构判断,与前角相连的为传出神经,与后角相连的为传入神经。
2.兴奋传导特点与电流计指针偏转问题的分析(1)兴奋在神经纤维上的传导与电流计指针偏转问题分析①刺激a点,引起b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd),引起b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。
(2)兴奋在神经元之间传递与电流计指针偏转的分析(ab=bd)①刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
1.下图是某动物一反射弧模式图,b处细胞膜外接电流计。
下列叙述错误的是( )【导学号:32570084】A.①代表感受器,②代表效应器B.c处兴奋的传递可以是双向的C.③处完成的信号转换是电信号→化学信号D.a处接受适宜的刺激,b处电流计指针发生偏转【解析】根据③突触结构分析,①代表感受器,②代表效应器,A正确;兴奋在突触处只能由突触前膜传向突触后膜,不能逆向传递,B错;兴奋以膜电流形式传导到突触小泡,诱导突触小泡释放神经递质,作用于突触后膜,C正确;a传入神经纤维处接受适宜的刺激,兴奋会传导到b传出神经纤维处,导致电流计指针发生偏转,D正确。
【答案】 B2.如图为从蛙后肢上分离出其坐骨神经的示意图,如果在电极a的左侧给一适当的刺激,则( )A.ab之间会产生电流,方向为a→bB.相应的膜内侧电流方向为b→aC.兴奋在整个神经纤维中的传导方向与膜内侧电流方向一致D.电流计指针会发生两次方向相同的偏转【解析】分析题图,在电极a的左侧施加适当的刺激,则在神经纤维上会产生局部电流,膜内的局部电流方向与兴奋传导方向一致,膜外局部电流方向则与兴奋传导方向相反,故A、B错误,C正确;由于兴奋可以先后到达图中的a电极和b电极,因此电流计会发生两次方向相反的偏转,故D错误。
(二)关于兴奋传导与电流表指针偏转问题的分析[核心精要]1.指针偏转原理下面图中a点受刺激产生动作电位“”,动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化如下:2.在神经纤维上(1)刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流表指针不发生偏转。
3.在神经元之间(ab=bd)(1)刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流表指针只发生一次偏转。
[对点训练]1.如图甲、乙是膜电位的测量示意图,下列说法中描述的是图甲的是( )①可以测量神经纤维的动作电位②可以测量神经纤维的静息电位③只观察到指针发生一次偏转④可观察到指针发生两次方向相反的偏转A.①④B.②③C.①③D.②④B[灵敏电流计的一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接(如图甲),此状态下可以测得静息电位,观察到指针发生一次偏转;灵敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图乙),可以测得动作电位,可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
] 2.以枪乌贼的粗大神经纤维做材料,如图所示,图中箭头表示电流方向。
下列说法不正确的是( )A.在a点左侧刺激,依次看到现象的顺序是1、2、3、4B.在b点右侧刺激,依次看到现象的顺序是1、3、2、4C.在a、b两点中央刺激电流表指针不偏转D.在a、b两点中央偏左刺激,依次看到现象的顺序是1、3、2、4D[若在a点左侧刺激,电流表指针发生2次方向相反的偏转,先由b→a,然后由a→b;若在b点右侧刺激,电流表指针发生2次方向相反的偏转,先由a→b,然后由b→a;若在a、b中点施以适宜刺激,a、b两点膜外电位同时为正或同时为负,因此没有电流产生,电流表指针不发生偏转;在a、b中央偏左刺激与在a点左侧刺激电流表指针偏转方向相同。