高中生物21-神经调节膜电位变化及其测量考题例课件

膜电位变化及其测量

复习1、神经纤维上受到刺激时膜电位会发生什么变化？由于钠离子内流，膜电位由内负外正变为内正外负2、兴奋在神经纤维上的传导形式以及方向？以局部电流（电信号）的形式双向传导。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】：（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（）

【试题解读】：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。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。题型三、膜电位变化的坐标曲线──【典型题例６】：（2009年安徽卷）离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，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。图示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。图中a线段表示电位；b点膜两侧的电位差为，此时Na+（内、外）流。【典型题例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【试题解读】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正确。正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+通道打开，大量内流，导致膜内浓度高于膜外，答案为D。【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【变式拓展答案】1.D【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【变式拓展答案】2.C【变式拓展4】（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例1：神经电位的测量装置如下图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域，下图中指针所示电流方向，依次看到现象的顺序如图：分析：指针偏转几次，方向如何？为什么？

电流产生的实质是a、b两点之间存在电位差。偏转的方向是由兴奋区与未兴奋区之间膜外的电位差决定的。测膜外电流：指针偏转2次且方向相反例2：神经电位的测量装置如下图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域，下图中指针所示电流方向，依次看到现象的顺序如图：分析：指针偏转几次，方向如何？为什么？测膜内外电流：指针偏转3次且方向相同指针偏转发生在神经纤维未兴奋时，由内负外正的电位差决定的。例3：（2010年十三校联考）下图为神经电位的测量装置，其中箭头表示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域。用仪器记录a、b两电极之间的电位差，结果预期的电位测量结果是（）A规律一：如果测量的是膜内和膜外的电位差，当两个测量电极之间的间隔距离较大时、则测量结果会出现两次同向的电位波动。a电位—b电位例4、（09年上海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（）解析1：为什么已知条件中电位波动只有一次？规律二：如果测量的是膜内和膜外的电位差，当两个测量电极之间的间隔距离较近时、则测量结果会出现一次电位波动。a电位—b电位例4、（09年上海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（）C规律三：如果测量的是膜外两点的电位差，当两个测量电极之间的间隔距离较近时、则测量结果会出现两次方向相反的电位波动，且中间显示两侧电位差为0的时期较短。a电位—b电位解析3：当两个测量电极之间的间隔距离较远时，测量的是膜外两点的电位差会怎样变化？规律四：如果测量的是膜外两点的电位差，当两个测量电极之间的间隔距离较远时、则测量结果会出现两次方向相反的电位波动，且中间显示两侧电位差为0的时期较远。a电位—b电位例5、（2010年海南9）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，如右图，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（）D分析：为什么两次波动方向是先上后下，与上海高考题相反？海南题所测的值是右侧电位和左侧电位的差值。小结a电位—b电位b电位—a电位拓展：分析如下图若b侧损伤则会怎样变化？（涂黑区表示兴奋区域，阴影区表示损伤部位。1、（2009安徽卷）离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，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。如图表示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。请回答：（1）图中a线段表示

电位；b点膜两侧的电位差为

，此时Na+

（内、外）流。（2）神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导，但在动物体内，神经冲动的传导方向是单向的，总是由胞体传向

。（3）神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻断突触传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解（或再摄取）等都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与

的结合。静息0mv

内

轴突末梢突触后膜上的特异性受体2、（09重庆卷）题30图2是反射弧结构模式图，a、b分别是放置在传出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。（1）用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩

（属于或不属于）反射。（2）用b刺激骨骼肌，

（能或不能）在c处记录到电位。（3）正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩，根据本题条件，完成下列判断实验：①如果

，表明传出神经受损。②如果

，表明骨骼肌受损。③如果

，表明部位d受损。不属于不能用a刺激神经，在c处不能记录到电位用b刺激骨骼肌不收缩用a刺激神经，在c处记录到电位，骨骼肌不收缩，用b刺激骨骼肌收缩将青蛙脑破坏保留脊髓，在脊柱下部打开脊椎骨，剥离出脊髓一侧的一对脊神经根（包含一个背根和一个腹根，见下图）。分别电刺激背根与腹根均可引起蛙同侧后肢发生运动反应。已知背根含有传入神经，腹根含有传出神经，背根与腹根合并成脊神经。请根据上述提供的实验材料（实验用具自选）设计实验步骤，并预测实验结果，以分别验证背根（含有传入神经）具有传入功能，腹根（含有传出神经）具有传出功能。实验步骤1：在背根中央处，分别电刺激背根靠近脊髓的一段和靠近外周的一段，观察。预期结果：，，说明。实验步骤2：在腹根中央处，分别电刺激腹根靠近脊髓的一段和靠近外周的一段，观察。预期结果：，，说明。(1)剪断(1分)，后肢是否发生运动反应(1分)，电刺激背根靠近脊髓的一段发生蛙后肢运动反应(1分)，电刺激背根外周段不发生反应(1分)，背根具有传入功能(1分)。(2)剪断(1