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2019年高考生物 培優(yōu)講堂 電位測量與電流計指針偏轉問題分析 新人教版必修3 1．指針偏轉原理圖 下圖中a點受刺激產生動作電位“”，動作電位沿神經纖維傳導依次通過“a―→b―→c右側”時靈敏電流計的指針變化細化圖： 2．電位的測量 測量方法 測量圖解 測量結果 靜息電位測量：電表兩極分別置于神經纖維膜的內側和外側 動作電位測量：電表兩極均置于神經纖維膜的外側 3.興奮傳導與電流計指針偏轉問題分析 (1)在神經纖維上 ①刺激a點，b點先興奮，d點后興奮，電流計發(fā)生兩次方向相反的偏轉。 ②刺激c點(bc＝cd)，b點和d點同時興奮，電流計不發(fā)生偏轉。 (2)在神經元之間 ①刺激b點，由于興奮在突觸間的傳導速度小于在神經纖維上的傳導速度，a點先興奮，d點后興奮，電流計發(fā)生兩次方向相反的偏轉。 ②刺激c點，興奮不能傳至a點，a點不興奮，d點可興奮，電流計只發(fā)生一次偏轉。 4．膜電位變化曲線解讀 (1)曲線表示膜內外膜電位的變化情況； (2)a線段：靜息電位、外正內負，K＋通道開放使K＋外流。 (3)b點：零電位，動作電位形成過程中，Na＋通道開放使Na＋內流。 (4)bc段：動作電位、外負內正，Na＋通道繼續(xù)開放。 (5)cd段：靜息電位恢復，K＋通道開放使K＋外流。 (6)de段：靜息電位恢復后，Na＋、K＋泵活動加強，排Na＋吸K＋，使膜內外離子分布恢復到原靜息水平。 [典例透析] 分別將靈敏電流計按下圖所示連接(甲圖為神經纖維，乙圖含有突觸結構，甲、乙圖中ab長度相同)，據圖回答下列問題。 (1)靜息狀態(tài)時，神經纖維膜內外的電位狀況是________，在這一電位狀況時膜外的________濃度高于膜內的，膜內的________濃度高于膜外的。 (2)甲圖靈敏電流計現在測不到神經纖維膜的靜息電位，要怎樣改進才能測到靜息電位？_________________________________________________________。 (3)現同時在甲、乙圖中a處給予一個刺激，觀察指針擺動，指針反應時間落后的是________圖，原因是______________________________________________ _________________________________________________________________。 (4)如圖是神經纖維上某點靜息狀態(tài)時的電位，請畫出它受刺激以后的電位變化。 (5)如圖是離體實驗條件下神經突觸后膜的膜電位變化示意圖，下列各項中，不會引發(fā)異常膜電位的是(　　)。 A．突觸前膜的乙酰膽堿釋放量減少 B．突觸間隙中乙酰膽堿未及時分解 C．部分受體與乙酰膽堿的結合受阻 D．該神經突觸處于低Na＋溶液中 解析　(1)在靜息狀態(tài)下，膜外的Na＋濃度高于膜內的，K＋濃度剛好相反；此時膜內為負電位，膜外為正電位。(2)甲圖中，靈敏電流計的兩電極均插在膜外，這兩處電位相同，故測不到靜息電位，應將其中一個電極插入膜內側，才能測到靜息電位。(3)興奮在突觸間是通過神經遞質 傳遞的，神經遞質在突觸間隙內的擴散速度比電信號的傳播速度慢得多，故乙圖中指針偏轉落后。(4)靜息狀態(tài)時，膜內為負電位，膜外為正電位，受到刺激后，膜外Na＋內流，造成膜外為負電位，膜內為正電位，隨著興奮的傳導，受刺激部位又恢復靜息狀態(tài)。故膜電位變化為先增大，后恢復為原狀。(5)由圖可知，異常的膜電位變化中峰值較低，造成這種現象的原因可能是突觸前膜釋放的乙酰膽堿太少，或是突觸后膜上部分受體與乙酰膽堿的結合受阻，也可能是神經突觸處于較低Na＋溶液中。若突觸間隙中乙酰膽堿未及時分解，則會造成突觸后膜持續(xù)興奮。 答案　(1)外正內負　Na＋　K＋ (2)把靈敏電流計的一個電極插入膜內 (3)乙　甲圖中的神經沖動只在神經纖維上傳導，乙圖中神經沖動的傳導經過了突觸間的化學信號轉換，存在突觸延擱，時間稍長 (4)如圖所示　 (5)B [專項集訓] 1．(xx云南昆明一模，5)下圖表示三個通過突觸相連接的神經元，電表的電極連接在神經纖維膜的外表面。刺激a點，以下分析不正確的是 (　　)。 A．a點受刺激時膜外電位由正變負 B．電表①會發(fā)生兩次方向不同的偏轉 C．電表②只能發(fā)生一次偏轉 D．該實驗不能證明興奮在神經纖維上的傳導是雙向的 解析　a點受刺激時，膜外由于Na＋內流導致其電位變化是由正變負，電表①會發(fā)生兩次方向不同的偏轉，而由于興奮在突觸處是單向傳遞，電表②只能發(fā)生一次偏轉。由于刺激a點后，電表①②都發(fā)生了偏轉，該實驗能證明興奮在神經纖維上的傳導是雙向的。 答案　D 2．將電極插入右圖示中C和D兩點的細胞膜內，中間接記錄儀(電流左進右出為＋)，當刺激A點后，檢測到的結果應是 (　　)。 解析　刺激A點后，興奮將先傳遞到C點，再傳遞到D點，所以先是C點電位變?yōu)橥庳搩日?，然后是D點電位變?yōu)橥庳搩日Ｅd奮傳遞至C點時電流左進右出(記錄儀顯示正電位)，然后恢復靜息電位(記錄儀顯示零電位)，興奮通過突觸后，當傳遞至D點時電流右進左出(記錄儀顯示負電位)，最后又恢復至靜息電位(記錄儀顯示零電位)。 答案　C 3．(xx湖南十校聯考)如圖表示三個神經元及其聯系，其中“○”表示從樹突到細胞體再到軸突，甲、乙為兩個電流表。下列有關敘述正確的是 (　　)。 A．用一定的電流刺激a點，甲發(fā)生一次偏轉，乙發(fā)生兩次偏轉 B．圖中共有4個完整的突觸 C．在b點施加一強刺激，則該點的膜電位變?yōu)閮日庳摚⒃趂點可測到電位變化 D．e點施加一強刺激，則a、b、d都不會測到電位變化 解析　用一定的電流刺激a點，甲、乙均發(fā)生兩次偏轉；圖中共有3個完整的突觸；在b點施加一強刺激，則該點的膜電位由原來的內負外正變?yōu)閮日庳摚琤點產生的興奮可傳遞到f點，使f點產生電位變化；e點施加一強刺激，則 a、b點不會測到電位變化，d點可測到電位變化。 答案　C 　 深入探究：若b點位于乙電流表的兩電極中間，刺激b點，則甲發(fā)生兩次偏轉，乙發(fā)生0次偏轉，a、c、f處能否測到電位變化？各有幾次？ 答案　都能測到，a處1次，c處2次，f處1次。 4．右圖表示用電表測量膜內外的電位差。神經纖維受到刺激時，細胞膜上Na＋通道打開，膜外Na＋順濃度梯度大量流入膜內，Na＋通道很快就進入失活狀態(tài)，與此同時K＋通道開放，膜內K＋在濃度差和電位差的推動下又向膜外擴散。下列相關的敘述中，正確的是 (　　)。 A．神經纖維在靜息狀態(tài)下，電表沒有測出電位差 B．膜外Na＋大量流入膜內，興奮部位膜兩側的電位是外正內負 C．神經纖維受刺激時，興奮傳導方向與膜外局部電流方向相同 D．從靜息狀態(tài)受刺激到恢復靜息狀態(tài)，電表指針兩次通過0電位 解析　在整個過程中，電表的指針向相反的方向各有一次偏轉，所以指針有兩次通過0電位的位置。 答案　D