4神经纤维电位变化稿1.docx

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4神经纤维电位变化稿1

4、神经受到刺激后，神经纤维电位变化，离子变化，电表偏转

1．（保定市2012年高三第一次模拟考试理科综合能力测试（A卷））

用连着微伏表的两个电极测试受刺激后的神经纤维上的电位变化，已知该纤维静息电位为一70mv，如果微伏表上发生一次持续约1ms的电位差的变化：

由一70mv上升到0，再继续上升至+40mv，然后再下降恢复到一70mv，则刺激部位和微电极放置位置正确的是（）

1．C保定考的这道题其实很简单，只要抓住题干中的一句就可以将选项选出。

“已知该纤维静息电位为一70mv，”静息时电位差怎么来的，那肯定是两个电极中一个在外面，一个在里面，只有图C能符合这个条件。

2．（江西省上饶市2012届高三下学期第一次高考模拟考试理科综合能力测试）

若在下图中C和D两点的细胞膜表面安放电极，中间接记录仪（电流左进右出为＋），当信号在神经细胞间传递时，检测到的结果是（）

2．D信号在神经细胞间传递，从图中的突触结构看出，只能从图中的左端向右端，在C处，膜外由正电荷变为负电荷，此时D处膜外还是正电荷，所以曲线中的电位差应该是负值。

按这个方法可以判断出电流传到D处时的电位差在曲线上应为正值。

另外，兴奋在C左边、在C与D之间、在D右边这三处时，电流表指针应该是不偏转的，因此，从上述来看，答案应该是D。

3．（陕西省西工大附中2012届高三第三次适应性训练理科综合试题）

图1是神经结构示意图，a、b、c、d、e分别代表神经结构的某些位置；图2是反射

弧的组成示意图，1、2、3、4、5是反射弧的组成部分。

下列说法中不正确性的是（）

A．在图1结构中有4个神经元。

若在b处给予一个刺激，且刺激后释放的均为兴奋性递质，则图1中除b处外还可能产生兴奋的部位有c、d、e

B．图2中表示感受器的编号是1。

感受器受刺激后，接受刺激部位的膜外变化是由正电变为负电

C．“小儿麻痹症”是由于病毒侵染了4的细胞体，而2及脊髓未受到

侵染，所以严重的小儿麻痹症患者会表现出下肢瘫痪，对下肢刺激有感觉

D．如果e处给一个刺激，则兴奋由e处传到a处可以沿e→d→a，也可以沿e→c→b→a

3．DD错，如果e处给一个刺激，兴奋不能向上传，一定要注意突触的结构。

4．（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（）D

4．D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。

可见，神经细胞膜外的膜电位变化和钠离子浓度成正相关。

D曲线正确。

5．（2010年浙江卷）下图①-⑤依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。

下列分析正确的是（　　）

A．图①表示甲乙两个电极处的膜外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复极化过程，乙电极处的膜处于反极化状态

D．图⑤表示甲、乙两个电极处的膜均处于极化状态

5．答案：

D这五个指针变化图是神经受到刺激后的电位变化的连续过程电位变化图，即指针由①中间而②右偏，回③中间，再④向左，最后回到⑤中间。

图①指针不偏转，说明甲和乙都为极化状态且电位大小相同，A错；

图②指针右偏，说明电流方向为甲→乙，受刺激部位为乙侧，甲为极化状态，乙为反极化状态，处于去极化过程，B错；

③中指针偏回中间，说明兴奋传到了中点，甲和乙都为极化状态；图④指针左偏，兴奋传到甲处，甲膜外为负，电流方向为乙→甲，处于反极化状态，乙膜外为正，处于极化状态，C错；

⑤指针偏回中间，说明甲乙都回到极化状态，所以答案为D。

6．下图①-③表示对蛙坐骨神经纤维某处进行有效刺激后不同时间的电位变化过程。

下列分析不正确的是（已知电流表指针偏转方向与电流方向一致）（　　）

A．图①指针不偏转，说明此时还未对神经纤维进行刺激

B．图②指针右偏，说明电流方向为甲→乙，甲处为极化状态，乙处为反极化状态

C．在某处给予一定刺激，电流表的偏转方向依次是：

①②①③①或①③①②①，甚至不偏转

D．在甲、乙之间给予一个有效刺激，电流表发生了偏转，最先偏转的是图②或图③

6、答案：

A解析：

此图一定要注意刺激的时间和位置，

A错，此时有可能是兴奋传到甲、乙中间位置，也可能是刺激中间，兴奋同时传到甲、乙位置。

B正确，神经纤维某处静息时是极化状态，受刺激后为反极化状态。

C正确。

D正确，在甲、乙之间刺激的位置不同，电流表开始偏转的方向也不同。

7．（2009年山东卷）右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 

7．C曲线a完全符合动作电位曲线图，代表正常海水中膜电位的变化，Ａ正确。

ａｂ两条曲线的起点与终点的膜电位值相同，则说明两种海水中神经纤维的静息电位相同，Ｂ正确。

低Na+海水中神经纤维静息时，仍然钾离子通道打开，向外流，而Na+主要位于膜外，比膜内浓度高，Ｃ错误。

8．（2011年浙江卷）在离体实验条件下单条神经纤维的电位示意图如右，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

8．C

2012年洛阳市示范高中联考模拟卷理综综合能力测试

4．如下图所示，将连接灵敏电压表的导线两端置于神经纤维的外表面和内部（已知表的指针向电流流入表内的接线柱一侧偏转），显示神经纤维兴奋部位膜电位的是D

陕西省澄城中学2012届高三2月月考试题理综

30、（9分）下图为反射弧模式图，a,b分别是放置在传入神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经上的电位计，用于记录神经兴奋电位；d为神经与肌细胞接头部位，是一种突触。

据图回答：

（1）此反射弧的感受器具体是由构成的

（2）在a处给以刺激，该处膜外电位变化是，所产生的兴奋在神经纤维上是以形式传导的

（3）兴奋传到神经中枢，中枢内会有信号的转换过程，即电信号导致突触前膜释放，通过（结构）作用于下一个神经元上的受体，引起下一级神经元的兴奋。

（4）刺激a处后，c处电位计指针的偏转情况是

（5）若刺激b处，电位计指针是否偏转，原因是

一、有关电位变化机理的背景知识

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、几种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】：

【典型题例２】：

（2010年课标卷）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

【试题解读】：

静息电位的形成是因为神经细胞内的钾离子外流，动作电位的形成是因为神经细胞外的钠离子的内流导致。

降低了外液中的Na+浓度，必然使得Na+内流减少，则动作电位的峰值就降低。

【解题启示】：

从两道试题可以概括：

神经细胞的动作电位变化是在稳定的生理盐水溶液中进行的膜电位变化。

外界钠离子浓度不同，所产生的膜电位差也不同，动作电位的峰值就不同，两者呈现正相关增长。

题型二、电流表指针偏转推理──

【典型题例3】：

（2007广东卷/多选）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（    ）

【试题解读】静息电位是指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。

不管是静息电位还是动作电位均为跨膜电势差。

所以，B、D选项不是静息电位测量方法。

而A左侧的内膜为负，右侧膜外为正，电表指针向左偏转；C选项右侧的内膜为负，左侧膜外为正，电表指针向右偏转。

正确选AC。

【典型题例５】右图表示神经元联系的一种形式，与此相关的表述正确的是   （　　）

A．刺激a处，会导致b处连续兴奋或抑制，c处也发生电位变化

B．刺激b处，不会引起a和c处发生电位变化

C．刺激c处，a和b处都会产生兴奋

D．刺激a处，b、c同时产生兴奋或抑制

【试题解读】兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能由一个神经元的轴突末端传递到下一个神经元的细胞体或树突。

当刺激a处时，兴奋方向a→b外、还有ａ→c环形路径，因ｃ处兴奋，形成兴奋传导的环形回路而反复循环，ｂ处相继又连续兴奋或抑制，Ａ选项正确；因为兴奋绕一圈传递至c处时，还要经过一个突触，兴奋通过突触时有一个时间距离，b处产生电位变化在先，c处在后。

刺激b处，c处会发生兴奋或抑制，而无法逆突触的反向传导到a处，ａ没有电位变化。

刺激c处，同样a没有反应，b处有反应。

【解题启示】：

要注重刺激神经纤维后的电位连续性变化过程；要梳理清楚几个关系：

极化状态、去极化过程、反极化状态、复极化过程的关系如；注意神经纤维静息电位测量方法与结果判断；注意神经纤维上的传导方向和突触间的单向传导。

题型三、膜电位变化的坐标曲线──

【典型题例６】：

【典型题例8】（2009年上海卷）神经电位的测量装置如右上图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。

用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图。

若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，其它实验条件不变，则测量结果是（  ）

【试题解读】右上图施加刺激时，电流传到A，A为正电位，B为正电位。

若将记录仪两电极均置于膜外，施加刺激，A为负电位，B为正电位，电位差为负，曲线向负轴延伸；然后恢复到A、B两处都是正电位，电位差为0；电流到B时，A为正电位，B为负电位，电位差为正，然后又恢复为原0电位差。

答案为C。

【解题启示】：

注意神经细胞外的钠离子的浓度和电位变化之间的关系。

注意电流表的两个电极的连接位置，放于膜内外而导致的电流方向和曲线方向不同；还要注重刺激后电位变化的方向性。

三、同类电位变化题型的变式拓展

【变式拓展１】神经递质的主要作用机制，是通过与细胞膜上的受体结合，直接或间接调节细胞膜上离通道的开启或关闭，造成离子通透性的改变，进而改变细胞膜电位。

假如某一神经递质会使细胞膜上的氯离子通道开启，使氯离子进入细胞内，由此会（　　）

A．使细胞膜膜内电位变正　　　　　　　B．使钠离子通道开放

C．使膜电位差维持不变   　　　　　　D．抑制细胞兴奋

【变式拓展２】下图是反射弧的局部结构示意图，刺激c点，检测各位点电位变化。

下列说法错误的是（   ）

 A．若检测到b、d点有电位变化，说明兴奋在同一神经元上是双向传导的

 B．兴奋由c传导到e时，发生电信号一化学信号_电信号的转换

 C．a处检测不到电位变化，是由于突触前膜释放的是抑制性递质

 D．电表①不偏转，电表②偏转两次

【变式拓展3】（2010年海南卷）将记录仪（R）的两个电极置于某一条结构和功能完好的神经表面，如下图，给该神经一个适宜的刺激使其产生兴奋，可在R上记录到电位的变化。

能正确反映从刺激开始到兴奋完成这段过程中电位变化的曲线是（   ） 

【变式拓展答案】1.D　2.C　3.D　4.C