膜電位變化及其測(cè)量

膜電位變化及其測(cè)量1復(fù)習(xí)1、神經(jīng)纖維上受到刺激時(shí)膜電位會(huì)發(fā)生什么變化？由于鈉離子內(nèi)流，膜電位由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)2、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式以及方向？以局部電流（電信號(hào)）的形式雙向傳導(dǎo)。復(fù)習(xí)1、神經(jīng)纖維上受到刺激時(shí)膜電位會(huì)發(fā)生什么變化？2幾種高考典型試題的分類解讀

題型一：神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外電位變化──【典型題例１】：（2003年上海卷）將離體神經(jīng)置于不同鈉離子濃度的生理鹽水中，給予一定刺激后，下圖中能正確反映膜電位變化與鈉離子濃度關(guān)系的是（）

【試題解讀】：生理鹽水中的離體神經(jīng)，給予一定刺激后，可以出現(xiàn)膜電位變化，出現(xiàn)動(dòng)作電位。鈉離子濃度越高，內(nèi)流量就越大，形成的動(dòng)作電位電位峰值就越大，則膜電位變化就越大?？梢?jiàn)，神經(jīng)細(xì)胞膜外的膜電位變化和鈉離子濃度成正相關(guān)。D曲線正確。幾種高考典型試題的分類解讀

題型一：神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外電位變化3題型二、電流表指針偏轉(zhuǎn)推理──【典型題例3】：(2007廣東卷/多選)神經(jīng)細(xì)胞在靜息時(shí)具有靜息電位，受到適宜刺激時(shí)可迅速產(chǎn)生能傳導(dǎo)的動(dòng)作電位，這兩種電位可通過(guò)儀器測(cè)量。A、B、C、D均為測(cè)量神經(jīng)纖維靜息電位示意圖，正確的是（）【試題解讀】靜息電位是指細(xì)胞未受刺激時(shí)，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的電位差。不管是靜息電位還是動(dòng)作電位均為跨膜電勢(shì)差。所以，B、D選項(xiàng)不是靜息電位測(cè)量方法。而A左側(cè)的內(nèi)膜為負(fù)，右側(cè)膜外為正，電表指針向左偏轉(zhuǎn)；C選項(xiàng)右側(cè)的內(nèi)膜為負(fù)，左側(cè)膜外為正，電表指針向右偏轉(zhuǎn)。正確選AC。題型二、電流表指針偏轉(zhuǎn)推理──【典型題例3】：(2007廣東4【典型題例５】右圖表示神經(jīng)元聯(lián)系的一種形式，與此相關(guān)的表述正確的是()A．刺激a處，會(huì)導(dǎo)致b處連續(xù)興奮或抑制，c處也發(fā)生電位變化B．刺激b處，不會(huì)引起a和c處發(fā)生電位變化C．刺激c處，a和b處都會(huì)產(chǎn)生興奮D．刺激a處，b、c同時(shí)產(chǎn)生興奮或抑制

【試題解讀】興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的，只能由一個(gè)神經(jīng)元的軸突末端傳遞到下一個(gè)神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹(shù)突。當(dāng)刺激a處時(shí)，興奮方向a→b外、還有ａ→c環(huán)形路徑，因ｃ處興奮，形成興奮傳導(dǎo)的環(huán)形回路而反復(fù)循環(huán)，ｂ處相繼又連續(xù)興奮或抑制，Ａ選項(xiàng)正確；因?yàn)榕d奮繞一圈傳遞至c處時(shí)，還要經(jīng)過(guò)一個(gè)突觸，興奮通過(guò)突觸時(shí)有一個(gè)時(shí)間距離，b處產(chǎn)生電位變化在先，c處在后。刺激b處，c處會(huì)發(fā)生興奮或抑制，而無(wú)法逆突觸的反向傳導(dǎo)到a處，ａ沒(méi)有電位變化。刺激c處，同樣a沒(méi)有反應(yīng)，b處有反應(yīng)。【典型題例５】右圖表示神經(jīng)元聯(lián)系的一種形式，與此相關(guān)的表述正5題型三、膜電位變化的坐標(biāo)曲線──【典型題例６】：（2009年安徽卷）離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(dāng)刺激時(shí)，受刺激部位細(xì)胞膜兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。圖示該部位受刺激前后，膜兩側(cè)電位差的變化。圖中a線段表示電位；b點(diǎn)膜兩側(cè)的電位差為，此時(shí)Na+（內(nèi)、外）流。題型三、膜電位變化的坐標(biāo)曲線──【典型題例６】：（2009年6【典型題例７】：（2009年山東卷）右圖表示槍烏賊離體神經(jīng)纖維在Na+濃度不同的兩種海水中受刺激后的膜電位變化情況。下列描述錯(cuò)誤的是（）A．曲線a代表正常海水中膜電位的變化B．兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同C．低Na+海水中神經(jīng)纖維靜息時(shí)，膜內(nèi)Na+濃度高于膜外D．正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時(shí)，膜外Na+濃度高于膜內(nèi)【典型題例７】：（2009年山東卷）右圖表示槍烏賊離體神經(jīng)纖7【試題解讀】曲線a完全符合動(dòng)作電位曲線圖，代表正常海水中膜電位的變化，Ａ正確。ａｂ兩條曲線的起點(diǎn)與終點(diǎn)的膜電位值相同，則說(shuō)明兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同，Ｂ正確。低Na+海水中神經(jīng)纖維靜息時(shí)，仍然鉀離子通道打開(kāi)，向外流，而Na+主要位于膜外，比膜內(nèi)濃度高，Ｃ正確。正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時(shí)，膜外Na+通道打開(kāi)，大量?jī)?nèi)流，導(dǎo)致膜內(nèi)濃度高于膜外，答案為D?！驹囶}解讀】曲線a完全符合動(dòng)作電位曲線圖，代表正常海水中膜電8【變式拓展１】神經(jīng)遞質(zhì)的主要作用機(jī)制，是通過(guò)與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合，直接或間接調(diào)節(jié)細(xì)胞膜上離通道的開(kāi)啟或關(guān)閉，造成離子通透性的改變，進(jìn)而改變細(xì)胞膜電位。假如某一神經(jīng)遞質(zhì)會(huì)使細(xì)胞膜上的氯離子通道開(kāi)啟，使氯離子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，由此會(huì)（）A．使細(xì)胞膜膜內(nèi)電位變正B．使鈉離子通道開(kāi)放C．使膜電位差維持不變D．抑制細(xì)胞興奮【變式拓展答案】1.D【變式拓展１】神經(jīng)遞質(zhì)的主要作用機(jī)制，是通過(guò)與細(xì)胞膜上的受體9【變式拓展２】下圖是反射弧的局部結(jié)構(gòu)示意圖，刺激c點(diǎn)，檢測(cè)各位點(diǎn)電位變化。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．若檢測(cè)到b、d點(diǎn)有電位變化，說(shuō)明興奮在同一神經(jīng)元上是雙向傳導(dǎo)的B．興奮由c傳導(dǎo)到e時(shí)，發(fā)生電信號(hào)一化學(xué)信號(hào)_電信號(hào)的轉(zhuǎn)換C．a(chǎn)處檢測(cè)不到電位變化，是由于突觸前膜釋放的是抑制性遞質(zhì)D．電表①不偏轉(zhuǎn)，電表②偏轉(zhuǎn)兩次【變式拓展答案】2.C【變式拓展２】下圖是反射弧的局部結(jié)構(gòu)示意圖，刺激c點(diǎn)，檢測(cè)各10【變式拓展4】（2011年浙江卷）在離體實(shí)驗(yàn)條件下單條神經(jīng)纖維的電位示意圖如右，下列敘述正確的是（）A．a(chǎn)-b段的Na+內(nèi)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+內(nèi)流是需要消耗能量的【變式拓展4】（2011年浙江卷）在離體實(shí)驗(yàn)條件下單條神經(jīng)纖11例1：神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如下圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域，下圖中指針?biāo)倦娏鞣较?，依次看到現(xiàn)象的順序如圖：分析：指針偏轉(zhuǎn)幾次，方向如何？為什么？

電流產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是a、b兩點(diǎn)之間存在電位差。偏轉(zhuǎn)的方向是由興奮區(qū)與未興奮區(qū)之間膜外的電位差決定的。測(cè)膜外電流：指針偏轉(zhuǎn)2次且方向相反例1：神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如下圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激12例2：神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如下圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域，下圖中指針?biāo)倦娏鞣较?，依次看到現(xiàn)象的順序如圖：分析：指針偏轉(zhuǎn)幾次，方向如何？為什么？測(cè)膜內(nèi)外電流：指針偏轉(zhuǎn)3次且方向相同指針偏轉(zhuǎn)發(fā)生在神經(jīng)纖維未興奮時(shí)，由內(nèi)負(fù)外正的電位差決定的。例2：神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如下圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激13例3：（2010年十三校聯(lián)考）下圖為神經(jīng)電位的測(cè)量裝置，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域。用儀器記錄a、b兩電極之間的電位差，結(jié)果預(yù)期的電位測(cè)量結(jié)果是（）A例3：（2010年十三校聯(lián)考）下圖為神經(jīng)電位的測(cè)量裝置，其中14規(guī)律一：如果測(cè)量的是膜內(nèi)和膜外的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較大時(shí)、則測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)兩次同向的電位波動(dòng)。a電位—b電位規(guī)律一：如果測(cè)量的是膜內(nèi)和膜外的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的15例4、（09年上海28）神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如右上圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，陰影表示興奮區(qū)域。用記錄儀記錄A、B兩電極之間的電位差，結(jié)果如右側(cè)曲線圖。若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外，其它實(shí)驗(yàn)條件不變，則測(cè)量結(jié)果是（）解析1：為什么已知條件中電位波動(dòng)只有一次？例4、（09年上海28）神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如右上圖所示，其中16規(guī)律二：如果測(cè)量的是膜內(nèi)和膜外的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較近時(shí)、則測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一次電位波動(dòng)。a電位—b電位規(guī)律二：如果測(cè)量的是膜內(nèi)和膜外的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的17例4、（09年上海28）神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如右上圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，陰影表示興奮區(qū)域。用記錄儀記錄A、B兩電極之間的電位差，結(jié)果如右側(cè)曲線圖。若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外，其它實(shí)驗(yàn)條件不變，則測(cè)量結(jié)果是（）C例4、（09年上海28）神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如右上圖所示，其中18規(guī)律三：如果測(cè)量的是膜外兩點(diǎn)的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較近時(shí)、則測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)兩次方向相反的電位波動(dòng)，且中間顯示兩側(cè)電位差為0的時(shí)期較短。a電位—b電位規(guī)律三：如果測(cè)量的是膜外兩點(diǎn)的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間19解析3：當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較遠(yuǎn)時(shí)，測(cè)量的是膜外兩點(diǎn)的電位差會(huì)怎樣變化？規(guī)律四：如果測(cè)量的是膜外兩點(diǎn)的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較遠(yuǎn)時(shí)、則測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)兩次方向相反的電位波動(dòng)，且中間顯示兩側(cè)電位差為0的時(shí)期較遠(yuǎn)。a電位—b電位解析3：當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較遠(yuǎn)時(shí)，測(cè)量的是膜外兩點(diǎn)20例5、（2010年海南9）將記錄儀（R）的兩個(gè)電極置于某一條結(jié)構(gòu)和功能完好的神經(jīng)表面，如右圖，給該神經(jīng)一個(gè)適宜的刺激使其產(chǎn)生興奮，可在R上記錄到電位的變化。能正確反映從刺激開(kāi)始到興奮完成這段過(guò)程中電位變化的曲線是（）D分析：為什么兩次波動(dòng)方向是先上后下，與上海高考題相反？海南題所測(cè)的值是右側(cè)電位和左側(cè)電位的差值。例5、（2010年海南9）將記錄儀（R）的兩個(gè)電極置于某一條21小結(jié)a電位—b電位b電位—a電位小結(jié)a電位—b電位b電位—a電位22拓展：分析如下圖若b側(cè)損傷則會(huì)怎樣變化？（涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域，陰影區(qū)表示損傷部位。拓展：分析如下圖若b側(cè)損傷則會(huì)怎樣變化？（涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域231、（2009安徽卷）離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(dāng)刺激時(shí)，受刺激部位細(xì)胞膜兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。如圖表示該部位受刺激前后，膜兩側(cè)電位差的變化。請(qǐng)回答：（1）圖中a線段表示

電位；b點(diǎn)膜兩側(cè)的電位差為

，此時(shí)Na+

（內(nèi)、外）流。（2）神經(jīng)沖動(dòng)在離體神經(jīng)纖維上以局部電流的方式雙向傳導(dǎo)，但在動(dòng)物體內(nèi)，神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)方向是單向的，總是由胞體傳向

。（3）神經(jīng)沖動(dòng)在突觸的傳遞受很多藥物的影響。某藥物能阻斷突觸傳遞，如果它對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放和降解（或再攝?。┑榷紱](méi)有影響，那么導(dǎo)致神經(jīng)沖動(dòng)不能傳遞的原因可能是該藥物影響了神經(jīng)遞質(zhì)與

的結(jié)合。靜息0mv

內(nèi)

軸突末梢突觸后膜上的特異性受體1、（2009安徽卷）離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(dāng)刺激時(shí)，受242、（09重慶卷）題30圖2是反射弧結(jié)構(gòu)模式圖，a、b分別是放置在傳出神經(jīng)和骨骼肌上的電極，用于刺激神經(jīng)和骨骼??；c是放置在傳出神經(jīng)上的電位計(jì)，用于記錄神經(jīng)興奮電位；d為神經(jīng)與肌細(xì)胞接頭部位，是一種突觸。（1）用a刺激神經(jīng)，產(chǎn)生的興奮傳到骨骼肌引起的收縮

（屬于或不屬于）反射。（2）用b刺激骨骼肌，

（能或不能）在c處記錄到電位。（3）正常時(shí)，用a刺激神經(jīng)會(huì)引起骨骼肌收縮；傳出部分的某處受損時(shí)，用a刺激神經(jīng)，骨骼肌不再收縮，根據(jù)本題條件，完成下列判斷實(shí)驗(yàn)：①如果

，表明傳出神經(jīng)受損。②如果

，表明骨骼肌受損。③如果

，表明部位d受損。不屬于不能用a刺激神經(jīng)，在c處不能記錄到電位用b刺激骨骼肌不收縮用a刺激神經(jīng)，在c處記錄到電位，骨骼肌不收縮，用b刺激骨骼肌收縮2、（09重慶卷）題30圖2是反射弧結(jié)構(gòu)模式圖，a、b分別是25將青蛙腦破壞保留脊髓，在脊柱下部打開(kāi)脊椎骨，剝離出脊髓一側(cè)的一對(duì)脊神經(jīng)根（包含一個(gè)背根和一個(gè)腹根，見(jiàn)下圖）。分別電刺激背根與腹根均可引起蛙同側(cè)后肢發(fā)生運(yùn)動(dòng)反應(yīng)。已知背根含有傳入神經(jīng)，腹根含有傳出神經(jīng)，背根與腹根合并成脊神經(jīng)。請(qǐng)根據(jù)上述提供的實(shí)驗(yàn)材料（實(shí)驗(yàn)用具自選）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以分別驗(yàn)證背根（含有傳入神經(jīng)）具有傳入功能，腹根（含有傳出神經(jīng)）具有傳出功能。實(shí)驗(yàn)步驟1：在背根中央處，分別電刺激背根靠近脊髓的一段和靠近外周的一段，觀察。預(yù)期結(jié)果：，，將青蛙腦破壞保留脊髓，在脊柱下部打開(kāi)脊椎骨，剝離出脊髓一側(cè)的26說(shuō)明。實(shí)驗(yàn)步驟2：在腹根中央處，分別電刺激腹根靠近脊髓的一段和靠近外周的一段，觀察。預(yù)期結(jié)果：，，說(shuō)明。說(shuō)明27(1)剪斷(1分)，后肢是否發(fā)生運(yùn)動(dòng)反應(yīng)(1分)，電刺激背根靠近脊髓的一段發(fā)生蛙后肢運(yùn)動(dòng)反應(yīng)(1分)，電刺激背根外周段不發(fā)生反應(yīng)(1分)，背根具有傳入功能(1分)。