浙科版（2023）生物选择性必修一 第二章素能提升二膜电位的测量与电流表的偏转问题课件（共19张PPT）

第第页浙科版（2023）生物选择性必修一第二章素能提升二膜电位的测量与电流表的偏转问题课件（共19张PPT）(共19张PPT)

素能提升二

膜电位的测量与电流表的偏转问题

[典例1]如图,将灵敏电流表的两个电极(b、c)置于蛙的坐骨神经上,然后在a处给予适宜的电刺激。下列叙述正确的是()

A.静息时电流表指针没有偏转,说明膜外各处没有电位

B.刺激a处后,电极b和电极c处可同时变为负电位

C.刺激a处后,电流表的指针会出现两次幅度相同、方向相反的偏转

D.此实验说明了神经冲动可沿着神经双向传导

√

解析:静息时,膜外都是正电位,电流表的两极没有电位差,所以电流表不偏转;刺激a处后,产生的兴奋先传到

b处,再传到c处,b和c两处不可能同时变为负电位;刺激a处,由于兴奋可以传到b和c处,所以电流表会偏转两次,方向相反,但每次偏转的最大幅度相同;此实验不能

说明神经冲动沿着神经双向传导。

[典例2]如图是用甲、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。下列有关叙述正确的是()

A.静息状态下,甲电流表指针和乙电流表指针都不偏转

B.刺激a处时,甲电流表指针维持原状,乙电流表指针偏转两次

C.刺激b处时,甲电流表指针维持原状,乙电流表指针偏转一次

D.清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲电流表指针偏转一次,乙电流表指针不偏转

√

解析:甲电流表测定的是细胞膜内外的电位差,静息状态下细胞膜内外有电位差,指针会偏转,乙电流表测定的是膜外两点的电位,静息状态时两点无电位差,乙电流表指针不偏转;刺激a处时,对于甲电流表,兴奋传到电极处,膜外为负电位,膜内为正电位,甲电流表指针偏转一次,对于乙电流表,兴奋先传到乙电流表的左边电极,然后传到右边电极,乙电流表指针偏转两次;刺激b处时,兴奋无法传到左边神经元,因此甲电流表指针维持原状,对于乙电流表,兴奋无法传到电流表左边电极,乙电流表指针偏转一次;清除c处的神经递质,再刺激a处时,兴奋无法传到右边神经元,甲电流表指针偏转一次,乙电流表指针偏转一次。

1.解题突破口

突破口在于两个电极之间的电位差,两电极间的电位差造成电流表指针的偏转,由未兴奋电极偏转至兴奋电极。

2.指针偏转机理

(1)电流表接在同一神经纤维上。

①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生两次方向相反的偏转。

②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流表指针不发生偏转。

(2)电流表接在两神经元之间(ab=bd)。

①刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生两次方向相反的偏转。

②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,

电流表指针只发生一次偏转。

1.从蛙体内分离出坐骨神经腓肠肌标本,固定之后,在相距较远的a、b两点膜外连接一个灵敏电位计,然后在图中①位置给予一适宜强度的刺激,在某一时刻观察到电位计指针呈现如图所示的偏转。下列说法正确的是()

A.此刻a点由于钠离子内流,膜内的钠离子浓度高于膜外

B.①位点受到适宜刺激,腓肠肌能发生收缩

C.若指针偏转角度为最大值,则b点膜处于去极化状态

D.兴奋传至腓肠肌需要借助化学信号—电信号—化学信号的转换

√

解析:由题图可知,此刻灵敏电位计向左偏转,说明b处膜外为正电位,a处膜外为负电位,a点为外负内正的

动作电位,钠离子通道开放,钠离子内流,膜内的钠离子浓度仍低于膜外;①位点受到适宜强度刺激产生兴奋,腓肠肌会发生收缩;图示中灵敏电位计向左偏转,说明

b处膜外为正电位,a处膜外为负电位,若指针偏转角度为最大值,则b点膜处于极化状态;兴奋传至腓肠肌需要借助电信号—化学信号—电信号的转换。

2.(2022·宁波期中)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(电极分别在Q点细胞内外)、Ⅱ(电极分别在R、S的细胞外侧),给予P适宜刺激后,电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示。下列分析不正确的是()

A.电表Ⅰ和Ⅱ均发生一次指针偏转

B.①→②电位变化对应于Q点的兴奋

C.电表Ⅰ记录到②处电位值时,Q处膜内Na+浓度可能高于膜外

D.电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同

√

解析:刺激P点,产生兴奋,当兴奋传至Q点时,膜电位由外正内负转变为外负内正,电表Ⅰ指针向左偏转1次,当兴奋传至R点时,

R点膜电位由外正内负转变为外负内正,电表Ⅱ指针偏转1次,

由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能由突触前膜到突触后膜,兴奋不能传至S点;①→②电位变化表示神经纤维某一点由静息电位到动作电位的过程,对应于Q点的兴奋;电表Ⅰ记录到②处电位值时,Q点膜内Na+浓度仍低于膜外;由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,兴奋只能传至R点,不能传至S点,故电表Ⅱ记录到的波形只有一个,与图乙基本相同。

3.(2022·杭州期末)如图1表示离体轴突的部分结构,表1、表2均为灵敏电位计。图2为图1中a～e段轴突动作电位传导示意图。下列有关叙述正确的是()

A.若在a处给予适宜强度的刺激,表1会发生两次偏转且方向相同

B.若增加外界培养液的Na+浓度,表1与表2发生偏转速度均增大

C.若a处给予适宜强度的刺激可出现图2示意图,此时甲位点处于复极化过程

D.若增加外界培养液的K+浓度,则图2中丙位点测得的膜电位绝对值将变大

√

解析:若在a处给予适宜强度的刺激,兴奋会先后经过b、c点,表1会发生两次偏转且方向相反;动作电位是Na+内流形成的,若增加外界培养液的Na+浓度,Na+内流速度更快,形成的电位差更大,

表1与表2发生偏转速度均增大;由题图信息可知,图2动作电位的传导方向是由右向左,若a处给予适宜强度的刺激可出现图2示

意图,此时甲位点处于去极化过程;丙位点为静息电位,是K+外流造成的,运输方式是易化扩散,若增加外界培养液的K+浓度,

则图2中丙位点测得的膜电位绝对值将变小。

4.科学工为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况,设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点,且X=Y。请回答下列问题。

(1)在a点未受刺激时,膜外电位为电位;受到刺激产生动作电位时,其电位变化主要是由的跨膜运输引起的。

正

Na+

解析:(1)在a点未受刺激时,主要是K+外流,膜外电位为正电位;受到刺激时,膜对Na+的通透性增加,使得Na+跨膜内流,导致膜外电位变为负电位。

(2)已知兴奋在神经纤维上可以双向传导,若刺激b点,

电流计①指针将;若刺激c点,电流计①指针将。(填偏转方向和次数)

发生2次方向相反的偏转

不偏转

解析:(2)刺激b点,产生的兴奋先传到左接线点,此时左接线点膜外为负电位,右接线点膜外为正电位,所以左右接线点间会产生电流,电流由正电位流向负电位,电流计指针会向左偏转;当兴奋传递到右接线点时,右接线点膜外变为负电位,左接线点膜外已恢复为正电位,所以左右接线点之间又会产生电流,电流计指针会向右偏转;可见,若刺激b点,电流计①指针将发生2次方向相反的偏转;c点位于灵敏电流计①两条接线的中点,刺激c点,产生的兴奋会同时到达左右接线点,因此电流计①指针将不偏转。

(3)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递,请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转情况)。

实验设计思路:.

。

结果预测及结论:

Ⅰ.,

说明兴奋可以从A传到B。

Ⅱ.,

说明兴奋不能从B传到A。

分别刺激d(或a或b或c)和e点,观察电流计②的偏转

方向和次数

刺激d(或a或b或c)点,电流计②指针发生2次方向相反的偏转

刺激e点,电流计②指针偏转1次

解析:(3)利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递,则需

分别刺激电流计②的左右接线点所在的神经纤维上的实验位点,观察电流计②