Question

科學(xué)研究表明：細胞外液中K⁺濃度會影響神經(jīng)纖維靜息電位的大小，而細胞外液中Na⁺濃度幾乎不影響；但細胞外液中Na⁺濃度會影響受刺激神經(jīng)膜電位的變化幅度和速率．請根據(jù)以下提供的材料和用具設(shè)計實驗證明．要求寫出實驗思路，預(yù)測實驗結(jié)果并分析預(yù)測結(jié)果．
材料和用具：測量電位變化的測量儀器、刺激器、生理狀態(tài)一致的槍烏賊離體神經(jīng)纖維若千、正常海水、低K⁺海水、髙K⁺海水、低Na⁺海水、高Na⁺海水等（注：不同海水的滲透壓相等但K⁺或Na⁺濃度不同）
（1）實驗步驟：
①

 

；
②

 

；
③

 

；
（2）預(yù)測實驗結(jié)果：
①在不同K⁺濃度的海水中，按靜息電位絕對值由大到小排序，順序是

 

②在不同Na⁺濃度的海水中，按動作電位絕對值由大到小排序，順序是

 

③在答題紙的坐標中畫出不同Na⁺濃度海水中槍烏賊離體神經(jīng)纖維受到刺激后的膜電位變化曲線（假設(shè)在正常海水中：靜息電位是-70mV，變化的最大幅度是105mV，從開始去極化到復(fù)極化完成大約需1.5ms時間）．
（3）分析預(yù)測結(jié)果：
①在不同K⁺濃度的海水中，造成靜息電位不同的原因是：在不同K⁺濃度的海水中，

 

不同．
②在不同Na⁺濃度海水中，造成電位變化的幅度和速率不同的原因是：在不同Na⁺濃度的海水中

 

不同．

Answer 1

考點：細胞膜內(nèi)外在各種狀態(tài)下的電位情況

專題：

分析：神經(jīng)纖維靜息時，K⁺外流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正；受刺激后，Na⁺內(nèi)流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負．明確知識點，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答．

解答： 解：（1）實驗步驟：
①將槍烏賊離體神經(jīng)纖維分成5組，分別放到正常海水、低K+海水、高K+海水、低Na+海水、高Na+海水中；
②一段時間后，分別測量、記錄槍烏賊離體神經(jīng)纖維的靜息電位；
③分別給予這5組槍烏賊離體神經(jīng)纖維相同的適宜刺激，再測量、記錄槍烏賊離體神經(jīng)纖維的電位變化．
（2）預(yù)測實驗結(jié)果：
①在低K⁺海水中的靜息電位大于正常海水中靜息電位，在高K⁺海水中的靜息電位小于正常海水中靜息電位，所以在不同K⁺濃度的海水中，按靜息電位絕對值由大到小排序，順序是低K⁺海水＞正常海水＞高K⁺海水．
②由于受刺激后，Na⁺內(nèi)流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負，從而形成動作電位，所以細胞外液中Na⁺濃度越高，電位變化的幅度越大．所以在不同Na⁺濃度的海水中，按動作電位絕對值由大到小排序，順序是高Na⁺海水＞正常海水＞低Na⁺海水．
③不同Na⁺濃度海水中槍烏賊離體神經(jīng)纖維受到刺激后的膜電位變化曲線：

（3）分析預(yù)測結(jié)果：
①神經(jīng)纖維靜息時，K⁺外流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正，所以在不同K⁺濃度的海水中，K⁺外流的量不同，產(chǎn)生的靜息電位不同．
②由于神經(jīng)纖維在不同Na⁺濃度的海水中Na⁺內(nèi)流的量和速度不同，造成電位變化的幅度和速率不同．
故答案為：
（1）①將槍烏賊離體神經(jīng)纖維分成5組，分別放到正常海水、低K+海水、高K+海水、低Na+海水、高Na+海水中
②一段時間后，分別測量、記錄槍烏賊離體神經(jīng)纖維的靜息電位
③分別給予這5組槍烏賊離體神經(jīng)纖維相同的適宜刺激，再測量、記錄槍烏賊離體神經(jīng)纖維的電位變化
（2）①低K⁺海水＞正常海水＞高K⁺海水
②高Na⁺海水＞正常海水＞低Na⁺海水
③

（3）_：①K⁺外流的量    ②Na⁺內(nèi)流的量和速率

點評：本題考查神經(jīng)纖維膜電位變化的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．