2025年大學《神經科學》專業(yè)題庫——神經元膜電位變化研究考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填入括號內）1.細胞膜內外Na+和K+濃度存在顯著差異，這一濃度梯度的主要建立和維持者是：A.膜上K+離子通道B.膜上Na+離子通道C.鈉鉀泵（Na+/K+-ATPase）D.細胞呼吸作用2.神經元靜息電位主要是由下列哪項因素決定的？A.Na+內流B.K+外流C.Ca2+外流D.鈉鉀泵活動3.動作電位的“全或無”定律指的是：A.動作電位幅度隨刺激強度增加而增大B.只有足夠強度的刺激才能引發(fā)動作電位C.動作電位在沿神經纖維傳播時逐漸衰減D.單個神經元只能產生單一波幅的動作電位4.在動作電位的上升期（去極化階段），起主要作用的離子是：A.K+B.Cl-C.Na+D.Ca2+5.動作電位的下降期（復極化階段），主要的離子流動是：A.Na+內流B.Ca2+內流C.K+外流D.Cl-外流6.絕對不應期是指：A.神經纖維傳導速度最慢的時期B.神經元無法產生興奮的時期C.在該時期內，即使施加足夠強度的刺激也無法引發(fā)動作電位D.動作電位幅度最小的時期7.電壓門控Na+通道在動作電位峰值后迅速失活，這主要是為了：A.防止Na+持續(xù)內流B.促進K+外流C.降低神經沖動傳播速度D.維持膜電位超極化8.當神經元的膜電位處于-70mV時，意味著：A.膜內為正，膜外為負B.膜內為負，膜外為正C.膜對Na+和K+的通透性相等D.鈉鉀泵停止工作9.下列哪項是局部電流學說解釋神經沖動沿軸突傳播的基礎？A.膜內負電荷向外運動B.膜外正電荷向內運動C.動作電位在一個區(qū)域產生后，會引起鄰近區(qū)域膜兩側的離子分布發(fā)生改變，形成局部電流，驅動沖動傳播D.電壓門控離子通道的同步開放10.能夠使神經元靜息電位絕對值增大的因素是：A.膜對K+的通透性增加B.膜對Na+的通透性增加C.鈉鉀泵活性降低D.細胞外液K+濃度升高二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填入橫線上）1.神經元在未受刺激時，膜內電位相對膜外為___，這種狀態(tài)稱為___。2.維持神經元靜息電位的離子主要是___，其跨膜移動主要依賴于___。3.動作電位的上升相是由于___通道開放導致___大量內流所致。4.動作電位的下降相包括快速復極化和___兩個階段，其中快速復極化主要由___通道開放導致___外流所致。5.當神經元的膜電位去極化達到___時，將觸發(fā)動作電位的產生，這個臨界電位值稱為___。6.神經沖動在軸突上的傳導方式是___，其傳導速度受___和___等因素影響。7.鈉鉀泵每泵出___個Na+離子，同時泵入___個K+離子，并消耗___個ATP分子。三、名詞解釋（每題3分，共12分。請給出簡潔、準確的定義）1.膜電位2.離子電化學驅動力3.電壓門控離子通道4.不應期四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述鈉鉀泵如何維持細胞膜電位和離子濃度梯度。2.簡述動作電位的鋒電位形成機制。3.為什么說動作電位具有“全或無”定律？4.簡述局部電流學說如何解釋神經沖動的傳播。五、論述題（10分。請結合所學知識，深入闡述下列問題）試述影響神經沖動傳導速度的因素，并解釋如何通過改變這些因素來調節(jié)傳導速度。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.C6.C7.A8.B9.C10.A二、填空題1.負，極化2.K+，鈉鉀泵（或主動轉運）3.Na+，Na+4.緩慢復極化（或平臺期），K+，K+5.閾電位6.局部電流，軸突直徑，髓鞘的有無及厚度7.3，2，1三、名詞解釋1.膜電位：指神經細胞膜內外兩側存在的電位差。靜息狀態(tài)下，膜內電位相對膜外為負，這一電位差稱為靜息電位。2.離子電化學驅動力：指跨膜離子濃度梯度和電位梯度共同作用，驅使特定離子跨膜移動的凈力量。它等于該離子的電化學梯度（電位梯度+濃度梯度）。3.電壓門控離子通道：一種嵌入細胞膜的離子通道，其開放和關閉狀態(tài)由膜兩側的電位差（電壓）調控。當膜電位達到特定閾值時，這些通道會開放或關閉，允許特定離子跨膜流動，參與靜息電位和動作電位的形成與調節(jié)。4.不應期：指神經纖維在剛剛產生過一次動作電位后，其興奮性暫時降低或完全喪失的時期。絕對不應期是指在此期間，即使施加足夠強度的刺激也無法再次引發(fā)動作電位的時期；相對不應期是指需要比通常閾值更大的刺激才能引發(fā)動作電位；超常期是指需要比通常閾值更小的刺激就能引發(fā)動作電位的時期。不應期的存在確保了動作電位的“全或無”特性和神經沖動的單向傳導。四、簡答題1.鈉鉀泵通過消耗ATP的能量，將胞質內的Na+泵出膜外，同時將胞外的K+泵入膜內。這一主動轉運過程持續(xù)進行，使得膜內Na+濃度遠低于膜外，膜內K+濃度遠高于膜外，從而形成了穩(wěn)定的離子濃度梯度。這個離子濃度梯度是靜息電位和動作電位產生的基礎。由于Na+內流和K+外流傾向于使膜電位去極化和復極化至零電位，鈉鉀泵的逆向轉運活動對于維持膜內負電位（靜息電位）的穩(wěn)定至關重要。2.動作電位的鋒電位是動作電位上升期的主要部分。當膜電位去極化達到閾電位后，電壓門控Na+通道大量開放，導致大量Na+離子順其濃度梯度和電位梯度快速內流。Na+的內流使膜電位迅速、大幅度地由負變正，形成動作電位的上升相，即鋒電位。此過程幾乎是瞬時完成的，體現(xiàn)了動作電位的“全或無”特性。3.動作電位的“全或無”定律包含兩個含義：一是對于單個神經元，只要刺激強度達到或超過閾值，就會在軸突始端引發(fā)動作電位，且動作電位的幅度和形狀對于給定的神經元是恒定的，不隨刺激強度的微小變化而改變；二是如果刺激強度低于閾值，則不會引發(fā)動作電位。這個定律反映了神經元興奮的閾值特性。其機制基礎在于電壓門控離子通道的“全開或全關”特性：低于閾電位時，這些通道幾乎不開放，離子流不足以改變膜電位；達到閾電位時，通道被激活并迅速大量開放，引發(fā)強大的離子內流，足以使膜電位達到關鍵轉換點并啟動動作電位。4.局部電流學說解釋神經沖動傳播的基本思路是：當神經纖維某一點受到刺激產生動作電位時，該點膜對Na+的通透性迅速增加，Na+大量內流導致膜內電位變正（去極化），同時鄰近未興奮區(qū)域的膜內仍為負電位。由于膜電位存在差異，兩點間形成局部電流，興奮點膜外正電荷流向未興奮點膜外，興奮點膜內正電荷流向未興奮點膜內。這個局部電流作用在未興奮區(qū)域的膜上，使其去極化，當達到閾電位時，引發(fā)該點也產生動作電位。如此，動作電位就像波浪一樣，沿著軸突膜依次傳播下去。傳導速度取決于局部電流的形成效率、軸突直徑（直徑越大，電阻越小，電流越大，傳導越快）以及髓鞘的有無（有髓鞘的軸突，動作電位僅在郎飛氏結處產生跳躍式傳導，速度快；無髓鞘軸突，動作電位沿整個膜連續(xù)產生，速度慢）。五、論述題影響神經沖動傳導速度的主要因素包括軸突直徑、髓鞘的有無及厚度、溫度以及是否存在myelinsheath（髓鞘）的節(jié)點距離。1.軸突直徑：軸突直徑越大，膜電阻越小，局部電流形成越強，興奮點與未興奮點之間的電位變化越快，動作電位的傳播速度就越快。這是因為更粗的軸突其跨膜電阻較低，使得局部電流的強度更大，足以更快地驅動鄰近未興奮區(qū)域的去極化。2.髓鞘的有無及厚度：有髓鞘的軸突傳導速度遠快于無髓鞘的軸突。髓鞘是包裹在軸突表面的絕緣層，它顯著增加了膜電阻，阻止了離子跨膜流動和局部電流的形成。因此，在無髓鞘軸突中，動作電位是連續(xù)沿整個軸膜產生的（連續(xù)傳導），速度相對較慢。而在有髓鞘軸突中，由于髓鞘的絕緣作用，離子流動主要集中在髓鞘間隙的郎飛氏結（NodesofRanvier）處。動作電位像跳躍一樣，從一個郎飛氏結“跳躍”到下一個郎飛氏結，這種稱為跳躍式傳導（SaltatoryConduction）的方式，大大縮短了傳導距離，提高了傳導速度。髓鞘越厚，郎飛氏結之間的距離越大，跳躍幅度越大，理論上傳導速度可能越快（但在生理范圍內，速度主要取決于結間距離）。3.溫度：神經沖動的傳導是電化學過程，受溫度影響。溫度升高，離子通道的開放速率和離子跨膜運動的速率加快，生物化學反應速率也加快，從而可以增加神經沖動的傳導速度。反之，溫度降低則會使傳導速度減慢。4.郎飛氏結距離（與髓鞘相