【題目】以實驗動物蛙為材料,開展神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的研究。(要求與說明:簡要寫出實驗思路,具體實驗操作過程不作要求,實驗條件適宜)

回答下列問題:

(1)關(guān)于反射弧分析的實驗及有關(guān)問題如下:為驗證脊蛙屈腿反射(屬于屈反射)的反射弧是完整的,實驗思路是用1%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖,出現(xiàn)屈腿,說明反射弧完整。驗證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的實驗思路是_________________________。刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的主要原因有____________________。若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時間比屈腿反射的長,其主要原因是____________________。若用5%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖后,再用1%H2SO4溶液刺激該趾尖,沒有觀察到屈腿,其原因是___________。

(2)神經(jīng)細胞和肌肉細胞的細胞內(nèi)Na+濃度均低于細胞外,K+濃度均高于細胞外,但這兩種細胞內(nèi)的Na+濃度不同,K+濃度也不同。實驗證明蛙下肢的一條肌肉直接與該肌肉相連的神經(jīng)接觸,引起該肌肉收縮,其主要原因是___________。若取上述一段神經(jīng),用某種藥物處理阻斷了Na+通道,然后刺激該神經(jīng),其動作電位將___________。

(3)將蛙坐骨神經(jīng)纖維置于生理溶液中,測得其靜息膜電位為–70mv。若在一定范圍內(nèi)增加溶液中的K+濃度,并測量膜電位變化。預(yù)測實驗結(jié)果(坐標曲線圖形式表示實驗結(jié)果)。___________。

【答案】l%H2SO4溶液剌激該蛙一側(cè)后肢的趾尖,測定刺激感受器開始到出現(xiàn)屈腿的時間,有時間差,說明不是同時發(fā)生的 興奮通過突觸的傳遞需要時間 興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)需要時間 組成該反射弧的神經(jīng)元級數(shù)比屈腿反射的多 感受器受損 神經(jīng)和肌肉是兩種不同的組織,存在電位差 無法產(chǎn)生

【解析】

1、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)的過程

①靜息狀態(tài)時,Na+通道關(guān)閉,K+通道打開,K+外流(導(dǎo)致膜外陽離子多),產(chǎn)生外正內(nèi)負的膜電位。

②興奮時,Na+通道打開,K+通道關(guān)閉,Na+內(nèi)流(導(dǎo)致膜內(nèi)陽離子多)產(chǎn)生內(nèi)正外負的膜電位變化。

③神經(jīng)元的興奮部位和未興奮部位之間由于存在電勢差而形成局部電流,局部電流又刺激臨近未興奮部位產(chǎn)生一次興奮。

2、興奮傳遞的過程

興奮傳導(dǎo)至突觸小體,使突觸前膜內(nèi)的突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)進入突觸間隙,神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合,導(dǎo)致突觸后膜產(chǎn)生一次膜電位的變化。

(1)要驗證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時,可測定刺激感受器(1%H2SO4溶液剌激該蛙一側(cè)后肢的趾尖)到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)(屈腿)的時間,有時間差說明不是同時發(fā)生。由于興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)以電信號的形式,而興奮在神經(jīng)元間的傳導(dǎo)通過突觸的傳遞,傳遞速度相對較慢,興奮在反射弧中的傳遞需要時間。因此,從刺激感受器與產(chǎn)生屈腿存在時間差。由上一個問題的分析可知,組成反射弧的神經(jīng)元數(shù)量越多,興奮傳遞所需要的時間越長。因此根據(jù)若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時間比屈腿反射的長可推測該反射的反射弧的神經(jīng)元級數(shù)比屈腿反射的多。提高H2SO4溶液的濃度,再恢復(fù)H2SO4溶液的濃度,不再出現(xiàn)屈腿現(xiàn)象,可推測感受器受損。

(2)這兩種細胞內(nèi)的Na+濃度不同,K+濃度也不同可知,神經(jīng)組織和肌肉組織間存在電位差。用藥物處理阻斷了Na+通道,刺激該神經(jīng)時,Na+通道無法打開,阻斷了Na+內(nèi)流,因此無法產(chǎn)生動作電位。

(3)靜息狀態(tài)時,Na+通道關(guān)閉,K+通道打開,K+外流(導(dǎo)致膜外陽離子多),產(chǎn)生外正內(nèi)負的膜電位。若在一定范圍內(nèi)增加溶液中的K+濃度,細胞內(nèi)外的濃度差減小,K+外流減少,靜息膜電位絕對值減少。實驗結(jié)果如下圖所示:

練習(xí)冊系列答案
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1)圖中囊泡X[]______經(jīng)出芽形成,到達[]______并與之融合成為其一部分。體現(xiàn)了細胞膜結(jié)構(gòu)的______性。

2)在囊泡與細胞膜的融合過程中需要線粒體為之提供______。若囊泡Y內(nèi)貨物為水解酶,由此推測結(jié)構(gòu)[⑤]______。

3)據(jù)局部放大圖可以推測,囊泡能精確地將細胞貨物運送并分泌到細胞外是因為______

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