新高考生物-第2章 神经调节 微专题一 电流计指针偏转问题
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对于愉悦传导与电流表指针偏转问题的解析[ 中心精要 ]一、愉悦传导特点的考据1.考据神经激动在神经纤维上的传导方法设计:电击图中 a 处,观察 A 的变化,同时测量 b 处的电位有无变化。
结果解析:若 A 有反应,且 b 处电位改变,说明神经激动在神经纤维上的传导是双向的;若A 有反应而 b 处无电位变化,则说明神经激动在神经纤维上的传导是单向的。
2.考据神经激动在神经元之间的传达方法设计:先电击图中 a 处,测量 c 处的电位变化;再电激 c 处,测量 a 处的电位变化。
结果解析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明神经激动在神经元间的传达是双向的;若只有一处电位改变,则说明神经激动在神经元间的传达是单向的。
二、愉悦传导与电流表指针偏转问题的解析1.愉悦在神经纤维上的传导与电流表指针偏转问题的解析(1)静息状态当矫捷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时,只观察到指针偏转一次。
当两极都与神经纤维膜外侧( 或膜内侧 ) 相连接时,指针不偏转。
(2)刺激神经纤维①刺激 a 点,引起 b 点先愉悦, d 点后愉悦,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激 c 点 (bc =cd) ,引起 b 点和 d 点同时愉悦,电流计指针不发生偏转。
2.愉悦在神经元之间传达与电流表指针偏转问题的解析(1) 刺激 b 点,由于愉悦在突触间的传达速度小于在神经纤维上的传导速度, a 点先愉悦,d点后愉悦,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激 c 点,愉悦不能够传至 a,a 点不愉悦, d 点可愉悦,电流计指针只发生一次偏转。
[ 对点训练 ]1.如图是反射弧的模式图(a 、 b、 c、 d、 e 表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分 ) ,以下相关说法正确的选项是()A.正常机体内愉悦在反射弧中的传导是单向的B.切断 d、刺激 b,不会引起效应器缩短C.愉悦在结构 c 和结构 b 上的传导速度相同D.Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号A [ 本题易错之处是不能够正确判断反射弧中的各结构。
电流表偏转问题高考频度:★★★☆☆难易程度:★★★☆☆典例在线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A B C D 【参考答案】A但不是膜电位,B、C错误;图中b处为化学信号,所测不是膜电位,D错误。
学霸推荐1.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点膜外电位由负变正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.该实验能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的2.图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置,两个神经元以突触联系,并连有电表Ⅰ、Ⅱ。
给予适宜刺激后,电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示。
下列分析正确的是A.①→②电位变化对应于P→Q兴奋传导过程B.电表Ⅰ记录到③处电位值时,Q处无K+外流C.电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同D.若S处电极移至膜外,电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转3.如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,下列有关说法正确的是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4.将离体的蛙坐骨神经置于某溶液中,给予一定强度刺激后的电位变化如①→⑤所示,其中②、④的指针偏转到最大。
下列叙述正确的是A.刺激点肯定位于乙的右侧某处B.图②中甲处钾离子通道开放,乙处钠离子通道开放C.一定范围内,刺激强度增大,②、④的指针偏转幅度增大D.降低溶液中Na+浓度,②、④的指针偏转幅度减小5.如图表示人体维持内环境稳态的几种调节方式。
据图回答问题:(1)在神经纤维上放置两个电极,并连接到一个电流表上,如果分别在X、Y处给予一个适宜的相同刺激,可观察到电流表指针的偏转次数分别是________、________。
高考生物重点题型1电位测量与电流计指针偏转问题
高考生物重点题型1电位测量与电流计指针偏转问题
知识梳理
1.膜电位的测量与电流计指针偏转问题
测量方法测量图解偏转次数测量结果
静息电位
电表两极分别置于
神经纤维膜的内侧
和外侧
1次
动作电位
电表两极均置于神
经纤维膜的外侧
方向相反的2次
2.关于膜电位测量的相关曲线分析
电流计两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧,刺激任何一侧,会形成一个波峰,如图1所示,电流计两极均置于神经纤维膜的外侧(或内侧),刺激任何一端,会形成方向相反的两个波峰,如图2、图3所示,图2和图3的判断可根据题中的提示得出。
3.兴奋传导与电流计指针偏转问题分析
(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)在神经纤维上兴奋传导与电流计指针偏转问题
(3)在神经元之间兴奋传递与电流表指针偏转问题
【例证】(2013·四川卷,3)下图表示具有生物活性的蛙坐骨神经腓肠肌标本,神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触,称“神经肌接头”。
下列叙述错误的是()
A.“神经肌接头”处可发生电信号与化学信号的转变
B.电刺激①处,肌肉会收缩,灵敏电流计指针也会偏转
C.电刺激②处,神经纤维上的电流计会记录到电位变化
D.神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同
解析根据题干说明“神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触”,那么兴奋传递方向在此处只能是神经→肌肉,故刺激②处,神经纤维上的电流计不会记录到电位变化。
高中生物学中电流计的指针偏转问题分析山东省威海市文登区竞技体育运动学校264400《高中生物·必修三·第二章·第一节·神经调节》中有关电流计指针偏转的问题,是高考经常考查的内容,属于高中生物知识点中的重点和难点。
该部分试题建立在“神经纤维或者神经元受到刺激后,由于膜内外存在电位变化,以及兴奋在神经纤维上的传导是双向的,在神经元之间传递的单向性”的基础上进行分析,并且通过电流计可以测量出电流的有无及方向。
下面是我对这个知识点做了一个分析归纳:一、在神经纤维上的传导在静息状态下,神经细胞表现为外正内负,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,此时,兴奋部位表现为外负内正,这样,兴奋部位与临近区域的膜内外都有电位差,就形成局部电流(在膜外,电流从未兴奋部位流向兴奋部位;在膜内,由兴奋部位流向未兴奋部位),再向外延伸,使兴奋传遍整个细胞。
因此,兴奋在神经纤维上的传导是双向的。
1.电流计连接在细胞膜外(1)在指针外的右侧刺激(如上图):解析:当电流计右侧神经纤维受到刺激,首先在电流计右侧出现负电荷(电流计连接在细胞膜外),而左侧仍然为正电荷,所以会出现第一次偏转——向右偏转;当电流计左侧出现负电荷,而右侧仍然为正电荷时,会出现第二次偏转——向左偏转。
因此,电流计偏转方向为先右后左。
(2)在指针外左侧刺激:电流计偏转方向为先左后右。
(3)在指针内偏左侧刺激:电流计偏转方向为先左后右。
(4)在指针内偏右侧刺激:电流计偏转方向为先右后左。
(5)在两指针内中间部位刺激:不会出现偏转。
2.电流计连接在细胞膜内(1)在指针外的右侧刺激(如上图):解析:当电流计右侧神经纤维受到刺激,首先在电流计右侧出现正电荷(电流计连接在细胞膜内),而左侧仍然为负电荷,所以会出现第一次偏转——向左偏转;当电流计左侧出现正电荷,而右侧仍然为负电荷时,会出现第二次偏转——向右偏转。
高考生物重点题型1电位测量与电流计指针偏转问题
知识梳理
1.膜电位的测量与电流计指针偏转问题
测量方法测量图解偏转次数测量结果
静息电位
电表两极分别置于
神经纤维膜的内侧
和外侧
1次
动作电位
电表两极均置于神
经纤维膜的外侧
方向相反的2次
2.关于膜电位测量的相关曲线分析
电流计两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧,刺激任何一侧,会形成一个波峰,如图1所示,电流计两极均置于神经纤维膜的外侧(或内侧),刺激任何一端,会形成方向相反的两个波峰,如图2、图3所示,图2和图3的判断可根据题中的提示得出。
3.兴奋传导与电流计指针偏转问题分析
(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)在神经纤维上兴奋传导与电流计指针偏转问题
(3)在神经元之间兴奋传递与电流表指针偏转问题
【例证】(2013·四川卷,3)下图表示具有生物活性的蛙坐骨神经腓肠肌标本,神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触,称“神经肌接头”。
下列叙述错误的是()
A.“神经肌接头”处可发生电信号与化学信号的转变
B.电刺激①处,肌肉会收缩,灵敏电流计指针也会偏转
C.电刺激②处,神经纤维上的电流计会记录到电位变化
D.神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同
解析根据题干说明“神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触”,那么兴奋传递方向在此处只能是神经→肌肉,故刺激②处,神经纤维上的电流计不会记录到电位变化。
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→a
C.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。
过程如图所示,其中“”为兴奋部位。
(2)同一神经元电流计指针偏转次数的判断
(3)在神经元之间电流计指针偏转次数的判断
[例3] 微电流计连接的两个电极分别放在神经纤维膜的表面,并在图示位置给予一个足够强度的刺激。
下列有关叙述正确的是()
A.微电流计偏转1次,神经冲动在神经纤维上是单向传递的
B.微电流计偏转1次,神经冲动在神经纤维上是双向传导的
C.微电流计偏转2次,神经冲动在神经纤维上是单向传递的
D.微电流计偏转2次,神经冲动在神经纤维上是双向传导的
答案 D
解析若微电流计偏转1次,说明兴奋只传递到了一侧的电极,这与兴奋在神经纤维上双向传导不符,A、B错误;若微电流计偏转2次,说明兴奋传递到了两侧的电极,可说明神经冲动在神经纤维上是双向传导的,C错误,D正确。
[例4] 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①②③④⑤⑥
B.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.若抑制图乙细胞的呼吸作用,不影响兴奋的传递
答案 A
解析兴奋在同一个神经元上可双向传导,但在神经元之间只能单向传递,因此刺激图中②处,可以测到电位变化的有①②③④⑤⑥,A正确;在突触处完成电信号→化学信号→电信号的转变,B错误;根据题意和图示分析可知,在b点给一个强刺激,虽然ab=bd,但在ab间兴奋是以电信号的形式传导,而在bd间是以化学信号的形式传递。
因此a点先兴奋,指针向左偏转;d点后兴奋,电流表的指针又向右偏转,因此,电流计的指针会发生2次方向相反的偏转。
在c点给一个强刺激,由于兴奋在神经元之间的传递只能是单向的,因此,兴奋不能传递到a处,故电位计的指针只能发生1次偏转,C错误;兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递过程均需要消耗能量,而能量主要来自于细胞的呼吸作
用,因此抑制图乙细胞的呼吸作用,会影响神经兴奋的传导和传递,D错误。
[跟踪训练]
1.如图是两个神经元之间的局部结构示意图,①②两个电表两极分别接于神经纤维膜同侧,a、b、c为刺激点(a、b分别位于电表两个接点的中点),下列有关叙述错误的是()
A.未受刺激时,电表①或②测量值可代表静息电位
B.刺激b点,电表②指针不偏转,电表①指针不偏转
C.刺激c点,可用来说明兴奋的双向传导和单向传递
D.若增大胞外Na+浓度,刺激c点,则电表②偏转幅度增大
答案 A
解析静息电位是指细胞膜未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的内负外正的电位差。
电表①和②不能代表静息电位,A错误;兴奋在神经纤维上的传导是双向的,b位于电表②两个接点的中点,刺激b点产生的兴奋同时达到电表②两个接点,电表②两个接点电位为等高电位或等低电位,电表②指针不偏转;兴奋在神经细胞间的传递是单向的,刺激b点产生的兴奋不能传递到电表①,电表①指针不偏转,B正确;c不在电表②两个接点的中点,若兴奋在神经纤维上双向传导,由于兴奋传递到电表②两个接点存在时间差,电表②会发生两次方向相反的偏转;若兴奋在神经元之间单向传递,则电表①不发生偏转,故刺激c点,可用来说明兴奋的双向传导和单向传递,C正确;若增大胞外Na+浓度,膜内外的Na +浓度差增大,则刺激c点后,电表②的偏转幅度增大,D正确。
2.将枪乌贼离体的神经纤维置于培养液(相当于细胞外液)中来研究兴奋的传导。
图1中①②③④表示神经纤维膜上的位点,阴影部分表示开始产生局部电流的区域。
下列分析正确的是()
A.刺激①时,膜内局部电流的方向与兴奋传导方向相反
B.兴奋传导到②时动作电位的产生过程如图2所示
C.若增加培养液中Na+的浓度,电流计指针偏转幅度会减小
D.若将阻断Na+通道的麻醉剂放在④处,电流计的测量结果不变
答案 B
解析刺激①时,膜内局部电流的方向与兴奋传导方向相同,A错误;兴奋传导到②时,会产生动作电位,膜电位变化如图2所示,B正确;若增加培养液中Na+的浓度,兴奋时Na+内流增多,动作电位峰值增大,电流计指针的偏转幅度会增大,C错误;若将阻断Na+通道的麻醉剂放在④处,兴奋不能传到③处,不能发生第二次偏转,D错误。