高等动物的神经调节专题学案

PAGEPAGE6《高等动物的神经调节——神经细胞膜的电位变化分析》专题学案一、学习目标1．阐明神经细胞膜电位的变化。2．提高从图中获取信息的能力、比较分析的能力、绘图的能力。3．学会回归课本，夯实基础。二、核心术语反射、反射弧；兴奋、神经冲动、静息电位、动作电位；极化、去极化、反极化、复极化；局部电流、突触（突触前膜、突触间隙、突触后膜）、递质、传导、传递三、例题精析静息电位和动作电位【例1】（2011浙江）3.在离体实验条件下单条神经纤维的电位示意图如下，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小结：静息电位产生原因：动作电位产生原因：练习1.(2013，浙江，2)某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度见下表。下列属于主动转运的是细胞内浓度（mmol·L-1）细胞外浓度（mmol·L-1）K+140.03.0Na+18.0145.0A．K+经钾离子通道排出细胞B．K+与有关载体蛋白结合排出细胞C．Na+经钠离子通道排出细胞D．Na+与有关载体蛋白结合排出细胞2.右图表示将刺激强度逐渐增加（S1-S8）后，一个神经细胞细胞膜电位的变化规律，下列叙述正确的是A.在S1-S4期间，细胞膜上没有离子的进出B.在S5-S8时期，细胞膜的电位是外正内负C.刺激强度达到S5以后，随刺激强度增加引起兴奋的电位逐渐增强D.刺激要达到一定的强度才能诱导神经细胞产生神经冲动3.已知神经细胞膜两侧离子分布不平衡是一种常态现象。细胞不受刺激时，膜外有较多正电荷，而膜内则相反(如下图所示)。(1)形成这种状况的原因之一是，膜的主要成分是分子层，使离子很难以的方式通过，但更主要的原因是膜依靠以的方式控制离子出入。这证明膜具有性的重要功能特征。所以，细胞维持这种状态是要以消耗为代价，与细胞器有关。(2)如上图所示，如果在电极a的左侧给一适当刺激，能使受刺激部位瞬间变得易于膜外阳离子通过，此时a～b之间会产生电流，其方向是，同时，相应的膜内侧电流方向是。特殊环境下的膜电位变化分析【例2】（2009山东）8.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+浓度高于膜内小结：练习1.（2010全国卷）5．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2.科学研究表明：细胞外液中K＋浓度会影响神经纤维静息电位的大小，而细胞外液中Na＋浓度几乎不影响；但细胞外液中Na＋浓度会影响受刺激神经膜电位的变化幅度和速率。请根据以下提供的材料和用具设计实验证明。要求写出实验思路，预测实验结果并分析预测结果。材料和用具：测量电位变化的测量仪器、刺激器、生理状态一致的枪乌贼离体神经纤维若干、正常海水、低K＋海水、高K＋海水、低Na＋海水、高Na＋海水等（注：不同海水的渗透压相等但K＋或Na＋浓度不同）（l）实验思路：①；（2）预测实验结果：①在不同K＋浓度的海水中，按静息电位绝对值由大到小排序，顺序是。②在答题纸的坐标中画出不同Na＋浓度海水中枪乌贼离体神经纤维受刺激后的膜电位变化曲线（假设在正常海水中：静息电位是－70mV，变化的最大幅度是105mv，从开始去极化到复极化完成大约需1.5ms时间）。（3）分析预测结果：①在不同K＋浓度的海水中，静息电位如此排序，这是因为在不同K＋浓度的海水中，不同，造成静息电位不同。②在不同Na＋浓度海水中神经纤维受刺激后的膜电位变化曲线呈现图中所示结果，是因为在不同Na＋浓度的海水中不同，造成电位变化的幅度和速率不同。动作电位产生图和动作电位传导示意图【例3】某种有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶（分解乙酰胆碱）活性受抑制，某种蝎毒会抑制钠离子通道的打开。下图表示动作电位传导的示意图。下列叙述正确的是A．轴突膜处于②状态时，钾离子通道关闭，钠离子通道大量开放

B．处于③与④之间的轴突膜，由于钠离子通道大量开放，膜外钠离子大量涌入膜内

C．若使用该种有机磷农药，则在a处不能释放乙酰胆碱D．若使用该种蝎毒，则能引起b处去极化，形成一个小电位小结： 【例4】(2010，浙江，5)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去极化过程，乙电极处的膜处于反极化状态D.图⑤表示甲电乙两个电极处的膜均处于极化状态小结：练习1.（09上海卷）28.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2.为研究高等动物的神经调节，科学家进行相关实验。请回答下列有关问题：(1)在蛙的坐骨神经表面放置两个电极，连接到一个电表上(电表指针偏转方向代表电流方向)。静息时，电表没有测出电位差(如下图中①所示)。若在图①所示神经右侧的相应位置给予一适当的刺激，则电流表指针偏转的顺序依次为B→________。依据所观测到的电流表指针偏转情况，绘制出的电流变化情况曲线是下图中的________。该实验表明：在一个神经元内，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。(2)某反射弧结构完整，效应器为骨骼肌。科研人员用电极分别刺激传入神经和骨骼肌，同时用电流表分别记录传出神经的电流变化情况，则两次电流表的偏转情况依次为________、________。(3)某研究人员通过实验分离获得两个蛙的心脏：第一个蛙心脏带有完整神经，第二个蛙心脏通过手术剔除全部神经。将两个蛙心脏都装上蛙心插管，并充以少量“任氏液”。持续刺激第一个蛙心脏的神经几分钟，发现心跳加速；随即将其中的任氏液吸出并转移到第二个未被刺激的蛙心脏内，发现后者的跳动也加速了。实验中的“任氏液”相当于蛙体内的________(填成分名称)，以维持蛙心脏正常的生理功能。根据该实验，可以作出的推断为_________________________________________________________________。3.（2015温州一模）31.神经突触后膜的小电位可以叠加，达到一定阈值后会引发动作电位。某研究小组为验证此现象，进行了以下四组实验（如图）（说明：实验条件适宜，实验过程中材料保持正常活性；每次刺激强度适宜且相同）

①给A连续两个刺激（间隔稍长）；

②给A连续两个刺激（间隔很短）；

③给B一个刺激（间隔稍长）再同时给A、B一个刺激；④给A、B交替连续多个刺激（间隔很短）。

记录每组实验中的突触后膜电位变化，只有④产生动作电位。

请回答：

（1）实验预测：参照①②将③④的突触后膜电位变化画在以下坐标系中。

（2）实验分析：②中突触后膜小电位（能／不能）传播，小电位叠加是因为突触前膜释放的累加作用于突触后膜，主要引起离子通道开放增多，导致电位变化增大。

（3）若刺激神经元的C处，（能／不能）在A、B上测到电位变化。答案：例1：C；练习1：D2.D3.（1）磷脂简单扩散载体主动转运选择透过能量线粒体（2）b→aa→b例2：C;练习1：D2.（l）①将枪乌贼离体神经纤维分成5组，分别放到正常海水、低K＋海水、高K＋海水、低Na＋海水、高Na＋海水中；（l分）②一段时间后，分别测量、记录枪乌贼离体神经纤维的静息电位；（l分）③分别给予这5组枪乌贼离体神经纤维相同的适宜刺激，（1分）再测量、记录枪乌贼离体神经纤维的电位变化（l分）（2）①低K＋海水＞正常海水＞高K＋海水（2分）②右图。每条曲线正确l分，共3分，a为正常海水、b为低Na＋海水、c为高Na＋海水。要求：三条曲线起点即－70mV基本相同，低Na＋海水与正常海水比较，电位变化幅度要小，上升的速率要慢，恢复的时间要更长。高Na＋海水中相反。曲线未注明不得分，起点、高度、斜率、时间有一项不符这条曲线就不得分（3）①K＋外流的量（l分）②Na＋内流的量和速率（2分，只说明“量不同”得l分）例3：B例4：D练习1：C2.(1)A