高中生物膜电位测定及相关的实验探究

1、加强提升课（6）膜电位测定及相关的实验探究突破一膜电位的变化及测量1 .膜电位峰值变化的判断（1）K浓度只影浓度升高一电位峰值升高 响静息电位LK'浓度降低一电位峰值降低2 2） Na'浓度只影!Na'浓度升高一电位峰值升高响动作电位Na浓度降低电位峰值降低2.膜电位的测量膜电位的测量方法测量方法测量图解测量结果电表一极接膜外，另一极接膜内 时间/ms刺激电表两极均接膜外（内）侧膜电位变化曲线解读动作电位, 与Na内流 有关，不消 耗能髭膜电位/mVo-A其峰值高低与神经纤维膜 内外N社,浓发有关膜电位恢复中, 此时K外流，不消耗能髭时间/ms静总电位，与K,外流 有关

2、,不消耗能信1.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，测量该细胞的静思电位和动作电位，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.动作电位峰值降低解析：选D。静息电位的产生是由于细胞内K +外流，动作电位的产生是由Na +内流导致的，如果减少溶液S中的Na +浓度，则会导致动作电位形成过程中Na +内流量减少，而2.（2020天津模拟）如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。

3、下列描述错误的是（）o o o o o O4 2 2 4 6 - - - AE/军目誉-80 ：,10123时间/msA.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'海水中神经纤维静思时，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'浓度高于膜内解析：选C。分析题图曲线可知，曲线a表示神经纤维，受刺激后膜内电位上升.变为 正值，之后又变为负值，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；a、 b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；不论是低钠海水，还是正常海

4、水，静息状态都是膜外Na浓度高于膜内.C错误；正 常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na浓度高于膜内.D正确。3 .下图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是（）A. K'的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因B. be段Na'大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量C. cd段Na'通道多处于关闭状态，K'通道多处于开放状态D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大解析：选C。神经纤维形成静息电位的主要原因是K 的大量外流，A项错误；be段Na通过协助扩散的方式大量内流,需要载体蛋白的协助,不消耗能量，B项错误；cd段K +外流，此时细胞膜对K的通透性

5、大，对Na +的通透性小，K +通道多处于开放状态,Na*通道多处于关闭状态，C项正确；动作电位的大小与有效刺激的强弱无关，只要达到了有效刺激强度，动作电位就会产生，其电位变化情况是相对固定的，但其最大值会受细胞外液中Na +浓度的影响，D项错误。突破二膜电位变化与电流表的指针偏转问题1 .兴奋传导与电流计指针偏转问题兴奋在神经纤维上的双向传导(bc=ed)图1刺激h点，b点兴布上匚d 点=> 电流计先往左后往右 两次偏转；刺激。点，b、d 同时兴奋=电流计不偏转1颠激。点，b点兴奋上Jd 点=> 电流计先往左后往右 两次偏转图3（2）兴奋在神经元之间的单向传递剌激，点,b处电流计

6、先往 右，后往左两次偏转，肌 肉发生收缩图4>（ab=bd）图52 .“三看法”判断电流计指针偏转，先剌激&上一点，测量 b上有电位变化 再刺激b上一点，测量 a上无电位变化刺激b点，a点兴奋旺（1点， 电流计发生两次方向相反的偏转 刺激c点，“点不兴奋，d点可、兴奋，电流计只发生一次偏转电流计“外”一定会发生两次方向相反的偏转电流计指针的偏转石电流计“在“个还是网个神经纤 «±同经上 空神唯 “ 一纤刺点H行激位电波计“内”神推 个纤网经上刺点置.衣激位注意跳高不相 等或相等偏转:不偏转在突触前膜的 神经纤维上发生两次方向 相反的偏转I在突触后膜的I发生一次

7、偏转神是舒维上 一4 .在某溶液中维持正常活性的离体神经纤维受到适宜刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。下图所示为受刺激部位的膜电位变化趋势（曲线 D和膜内Na'含量变化趋势（曲线2）,下列有关分析错误的是（）笔依.UN-5S时间/DIBA. c点对应的膜电位的大小受膜外Na'浓度的影响B. b、d两点对应的膜电位均代表静息电位C. ef段膜内Na'含量增多，该过程不消耗能量D. a点神经细胞膜内K'浓度高于膜外解析：选B。曲线1上c点对应的膜电位表示动作电位的峰值，主要由Na+内流形成， 所以c点对应的膜电位的大小受膜外Na +浓

8、度的影响，A正确；b、d两点对应的膜电位的 数值均为0,不是静息电位，B错误；ef段膜内Na +含量增多是Na +内流导致的，该过程 中Na +通过协助扩散的方式内流，不需要消耗能量，C正确；a点神经细胞处于静息状态， 神经细胞膜两侧电位为外正内负，此时细胞膜内K +浓度比膜外高，D正确。5. （2020山东泰安期末）下图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及 传导的示意图。下列有关叙述错误的是（）A.静息状态下，甲指针偏转，乙指针不偏转B.刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转两次C.刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次D.清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲指针偏转一次，

9、乙指针不偏转解析：选D。甲电流表的两极分别位于膜外和膜内，乙电流表的两极均置于膜外，静息 状态下，甲电流表膜外为正电位，膜内为负电位，甲指针偏转，而乙电流表两极没有电位差, 不发生偏转，A正确；刺激a处时，兴奋传到甲电流表处时，指针偏转一次，兴奋传至乙电 流表两极时，乙电流表发生两次不同方向的偏转，B正确；刺激b处时，由于兴奋在突触处 传递的单向性,兴奋无法向左传递，甲指针维持原状，电流表乙指针偏转一次，C正确；清 除c处的神经递质，再刺激a处时，兴奋无法传到右侧神经元，甲指针偏转一次，乙指针偏 转一次，D错误。突破三 反射弧中兴奋传导特点的实验探究1 .切断实验法确认传入神经与传出神经若切断

10、某一神经，刺激外周段（远离中枢的位置），肌肉不收缩，而刺激向中段（近中枢的 位置），肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之则为传出神经。2 .“药物阻断”实验探究某药物（如麻醉药）是阻断兴奋在神经纤维上的传导，还是阻断在突触处传递，可分 别将药物置于神经纤维上或置于突触处，依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。3 .电刺激法探究反射弧中兴奋传导的特点探究冲动在神经纤维上的传导L观察A的反应 方法设计一电剌激图处一测处电位变化r-A有反应，处电位改变一 双向传导 结果分析一！LA有反应，处电位未变一单向传导4 2）探究冲动在神经元之间的传递-先电刺激处，测处电位变化 方法设计一1-再电刺激处，测处

11、电位变化 两次实验的检测部一双向传递 结果分析一位均有电位变化一只有一处电位改变一 单向传递6.（2020山西五地市一模）在神经一肌肉标本中，传出神经末梢与廿骼肌共同构成效应 器，它们之间通过突触连接在一起。图中a、b、c、d为可以进行电刺激的部位。请回答下列问题:神经一肌肉标本（1）刺激a处，肌肉收缩，该种现象不能称为反射，原因是o（2）神经兴奋后，神经递质由处释放，在中通过与上的 结合，整个过程体现了细胞膜具有 的功能。（3）已知兴奋在神经纤维上可双向传导，在突触处只能单方向传递。请利用神经一肌肉标本设计实验进行验证（写出实验思路并预期实验结果）。解析：（1）反射需要经过完整的反射弧才能完

12、成，直接刺激支配肌肉的传出神经，肌肉 收缩，不能称为反射。（2）神经兴奋后，神经递质由突触前膜处释放，在突触间隙中扩 散至突触后膜处，与其上的特异性受体结合，整个过程体现了细胞膜具有控制物质进出和 信息交流的功能。（3）若利用神经一肌肉标本设计实验，验证兴奋在神经纤维上可双向传导、 在突触处只能单方向传递，则实验思路：分别在b、d处依次施加一定强度的电刺激，观察 肌肉收缩情况及灵敏电流计指针偏转情况。因该实验是验证性实验，其结论是已知的，即兴 奋在神经纤维上可双向传导、在突触处只能单方向传递,所以预期的实验结果为刺激b处时, 肌肉收缩，灵敏电流计指针发生两次方向相反的偏转；刺激d处时，肌肉收缩

13、，灵敏电流计 指针不发生偏转。答案：（1）无完整的反射弧参与（2）扩散特异性受体控制物质进出和信息交流（3）实验思路：分别在b、d处依次施加一定强度的电刺激，观察肌肉收缩情况及灵敏电 流计指针偏转情况。预期实验结果：刺激b处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针发生两次方向 相反的偏转：刺激d处时，肌肉收缩，灵敏电流计指针不发生偏转。7. （2020山东涵博一模）下图为反射弧模式图，AE表示其组成，甲、乙是置于神经 纤维B、D上记录电位变化的电位计。请回答下列问题：（1）该反射弧中C为, E的功能是0（2）刺激a点能引起A的收缩，该过程（填“属于”或“不属于”）反射。在 （填”b” “a或b”）点给予足

14、够强度刺激时，甲、乙两电位计都可记录到电位变化。 随后在A中的神经一肌肉接点（突触）处发生的信号变化是,引起上述信号变化的信息分子是“（3）将甲、乙两个蛙心分离出来，并在心脏中充入适量任氏液（主要成分为0.7%NaCl溶液）。电刺激与甲心脏相连的神经，结果心跳加速、加强；随后将甲内的任氏液取出并转移 到乙心脏中，也引起乙心脏跳动加速、加强。对乙心脏跳动加速、加强最合理的解释是实验中任氏液能维持一段时间内离体蛙心脏正常的生理功能，任氏液相当于蛙体内的 O解析：（1）图中A是效应器，B是传出神经，C是神经中枢，D是传入神经，E是感受 器。其中感受器接受刺激，产生兴奋。（2）直接刺激传出神经引起效应器的收缩不属于反射, 因为这个过程没有经过完整的反射弧。由于突触处的兴奋传递是单向的，因此刺激b点甲、 乙两电位计都可记录到电位变化，而刺激a点只有甲电位计可记录到电位变化；突触前膜释 放神经递质作用于突触后膜，突触处的信号变化为电信号一化学信号一电信号。电刺激 甲后其