Question

【題目】某校生物興趣小組的同學(xué)開展神經(jīng)纖維膜電位探究：將靈敏電表連接到神經(jīng)纖維表面如圖1，突觸結(jié)構(gòu)兩端的表面如圖2，每個(gè)電表兩電極之間的距離都為L(zhǎng)，當(dāng)在圖2的c點(diǎn)給予足夠強(qiáng)度的刺激時(shí)，測(cè)得電位變化如圖3。

（1）若同時(shí)刺激P點(diǎn)和c點(diǎn)，從電流表開始發(fā)生偏轉(zhuǎn)到最后回到零點(diǎn)所需時(shí)間較長(zhǎng)的是__________（填“電流表1”或“電流表2”），原因是____________________。

（2）若刺激其他與圖2類似的突觸結(jié)構(gòu)左端的C點(diǎn)時(shí)，是否一定會(huì)產(chǎn)生與圖3相似的電位變化？_______。原因是______________________________。

（3）將圖1所示神經(jīng)纖維置于低Na+溶液中，若刺激P點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)趫D4 所示坐標(biāo)中繪制出對(duì)應(yīng)的電位變化曲線圖。

（4）若刺激圖2中C點(diǎn)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)可以打開突觸后膜上的Cl-通道，使得Cl-內(nèi)流，則請(qǐng)?jiān)趫D5所示坐標(biāo)中繪制出刺激圖2中C點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電位變化曲線圖。

Answer 1

【答案】 電流表2 電信號(hào)的傳導(dǎo)速度比化學(xué)信號(hào)傳遞速度快 不一定 興奮在突觸中傳遞時(shí)，可能引起下一個(gè)神經(jīng)元的抑制

【解析】試題分析：本題以圖文結(jié)合為情境，考查學(xué)生對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)的理解和掌握情況。解答此類問題的關(guān)鍵是：明確動(dòng)作電位和靜息電位產(chǎn)生的機(jī)理，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和在細(xì)胞間的傳遞過程，形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。在此基礎(chǔ)上，從題意和題圖中提取有效信息，進(jìn)行相關(guān)問題的解答。

(1)在圖1中，刺激P點(diǎn)產(chǎn)生的興奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)的形式傳導(dǎo)；在圖2中，刺激c點(diǎn)產(chǎn)生的興奮在突觸處以電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)的形式傳遞。因電信號(hào)的傳導(dǎo)速度比化學(xué)信號(hào)傳遞速度快，所以，若同時(shí)刺激P點(diǎn)和c點(diǎn)，從電流表開始發(fā)生偏轉(zhuǎn)到最后回到零點(diǎn)所需時(shí)間較長(zhǎng)的是電流表2。

(2)神經(jīng)遞質(zhì)包括興奮性神經(jīng)遞質(zhì)和抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。興奮性神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合可引起下一個(gè)神經(jīng)元興奮，而抑制性神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合可引起下一個(gè)神經(jīng)元抑制�？梢�，興奮在突觸中傳遞時(shí)，除了可能引起下一個(gè)神經(jīng)元的興奮外，還可能引起下一個(gè)神經(jīng)元的抑制，所以若刺激其他與圖2類似的突觸結(jié)構(gòu)左端的C點(diǎn)時(shí)，不一定會(huì)產(chǎn)生與圖3相似的電位變化。

(3) 圖3表示膜外的電位變化。神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的Na＋濃度比膜外低。受刺激產(chǎn)生興奮時(shí)，Na＋的內(nèi)流，使得動(dòng)作電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。將圖1所示神經(jīng)纖維置于低Na+溶液中，神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)外的Na＋濃度差變小。若刺激P點(diǎn)，則內(nèi)流的Na＋減少，對(duì)應(yīng)的電位變化曲線圖與圖3相似，但產(chǎn)生的動(dòng)作動(dòng)物的峰值略低于原來的水平（即略小于60mv）；動(dòng)作電位恢復(fù)為靜息電位過程中的峰值會(huì)略高于原來的水平（即略大于-60mv）。相應(yīng)的曲線圖見答案。

(4)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)的K＋濃度明顯高于膜外。靜息時(shí)K＋外流，使得靜息電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)。 若刺激圖2中C點(diǎn)釋放的神經(jīng)遞質(zhì)可以打開突觸后膜上的Cl-通道，使得Cl-內(nèi)流，則導(dǎo)致外正內(nèi)負(fù)的靜息電位差值增大，從而抑制下一個(gè)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮，因此不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作單位，所對(duì)應(yīng)的電位變化曲線圖與圖3的左側(cè)相似（圖示見答案）。