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2019年高考生物 培優(yōu)講堂 電位測(cè)量與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題分析 新人教版必修3 1．指針偏轉(zhuǎn)原理圖 下圖中a點(diǎn)受刺激產(chǎn)生動(dòng)作電位“”，動(dòng)作電位沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)依次通過(guò)“a―→b―→c右側(cè)”時(shí)靈敏電流計(jì)的指針變化細(xì)化圖： 2．電位的測(cè)量 測(cè)量方法 測(cè)量圖解 測(cè)量結(jié)果 靜息電位測(cè)量：電表兩極分別置于神經(jīng)纖維膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè) 動(dòng)作電位測(cè)量：電表兩極均置于神經(jīng)纖維膜的外側(cè) 3.興奮傳導(dǎo)與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題分析 (1)在神經(jīng)纖維上 ①刺激a點(diǎn)，b點(diǎn)先興奮，d點(diǎn)后興奮，電流計(jì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。 ②刺激c點(diǎn)(bc＝cd)，b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮，電流計(jì)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 (2)在神經(jīng)元之間 ①刺激b點(diǎn)，由于興奮在突觸間的傳導(dǎo)速度小于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度，a點(diǎn)先興奮，d點(diǎn)后興奮，電流計(jì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。 ②刺激c點(diǎn)，興奮不能傳至a點(diǎn)，a點(diǎn)不興奮，d點(diǎn)可興奮，電流計(jì)只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。 4．膜電位變化曲線解讀 (1)曲線表示膜內(nèi)外膜電位的變化情況； (2)a線段：靜息電位、外正內(nèi)負(fù)，K＋通道開(kāi)放使K＋外流。 (3)b點(diǎn)：零電位，動(dòng)作電位形成過(guò)程中，Na＋通道開(kāi)放使Na＋內(nèi)流。 (4)bc段：動(dòng)作電位、外負(fù)內(nèi)正，Na＋通道繼續(xù)開(kāi)放。 (5)cd段：靜息電位恢復(fù)，K＋通道開(kāi)放使K＋外流。 (6)de段：靜息電位恢復(fù)后，Na＋、K＋泵活動(dòng)加強(qiáng)，排Na＋吸K＋，使膜內(nèi)外離子分布恢復(fù)到原靜息水平。 [典例透析] 分別將靈敏電流計(jì)按下圖所示連接(甲圖為神經(jīng)纖維，乙圖含有突觸結(jié)構(gòu)，甲、乙圖中ab長(zhǎng)度相同)，據(jù)圖回答下列問(wèn)題。 (1)靜息狀態(tài)時(shí)，神經(jīng)纖維膜內(nèi)外的電位狀況是________，在這一電位狀況時(shí)膜外的________濃度高于膜內(nèi)的，膜內(nèi)的________濃度高于膜外的。 (2)甲圖靈敏電流計(jì)現(xiàn)在測(cè)不到神經(jīng)纖維膜的靜息電位，要怎樣改進(jìn)才能測(cè)到靜息電位？_________________________________________________________。 (3)現(xiàn)同時(shí)在甲、乙圖中a處給予一個(gè)刺激，觀察指針擺動(dòng)，指針?lè)磻?yīng)時(shí)間落后的是________圖，原因是______________________________________________ _________________________________________________________________。 (4)如圖是神經(jīng)纖維上某點(diǎn)靜息狀態(tài)時(shí)的電位，請(qǐng)畫(huà)出它受刺激以后的電位變化。 (5)如圖是離體實(shí)驗(yàn)條件下神經(jīng)突觸后膜的膜電位變化示意圖，下列各項(xiàng)中，不會(huì)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(shí)分解 C．部分受體與乙酰膽堿的結(jié)合受阻 D．該神經(jīng)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(nèi)的，K＋濃度剛好相反；此時(shí)膜內(nèi)為負(fù)電位，膜外為正電位。(2)甲圖中，靈敏電流計(jì)的兩電極均插在膜外，這兩處電位相同，故測(cè)不到靜息電位，應(yīng)將其中一個(gè)電極插入膜內(nèi)側(cè)，才能測(cè)到靜息電位。(3)興奮在突觸間是通過(guò)神經(jīng)遞質(zhì) 傳遞的，神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙內(nèi)的擴(kuò)散速度比電信號(hào)的傳播速度慢得多，故乙圖中指針偏轉(zhuǎn)落后。(4)靜息狀態(tài)時(shí)，膜內(nèi)為負(fù)電位，膜外為正電位，受到刺激后，膜外Na＋內(nèi)流，造成膜外為負(fù)電位，膜內(nèi)為正電位，隨著興奮的傳導(dǎo)，受刺激部位又恢復(fù)靜息狀態(tài)。故膜電位變化為先增大，后恢復(fù)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(xiàn)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(jié)合受阻，也可能是神經(jīng)突觸處于較低Na＋溶液中。若突觸間隙中乙酰膽堿未及時(shí)分解，則會(huì)造成突觸后膜持續(xù)興奮。 答案　(1)外正內(nèi)負(fù)　Na＋　K＋ (2)把靈敏電流計(jì)的一個(gè)電極插入膜內(nèi) (3)乙　甲圖中的神經(jīng)沖動(dòng)只在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)，乙圖中神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)經(jīng)過(guò)了突觸間的化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換，存在突觸延擱，時(shí)間稍長(zhǎng) (4)如圖所示　 (5)B [專(zhuān)項(xiàng)集訓(xùn)] 1．(xx云南昆明一模，5)下圖表示三個(gè)通過(guò)突觸相連接的神經(jīng)元，電表的電極連接在神經(jīng)纖維膜的外表面。刺激a點(diǎn)，以下分析不正確的是 (　　)。 A．a(chǎn)點(diǎn)受刺激時(shí)膜外電位由正變負(fù) B．電表①會(huì)發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn) C．電表②只能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn) D．該實(shí)驗(yàn)不能證明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的 解析　a點(diǎn)受刺激時(shí)，膜外由于Na＋內(nèi)流導(dǎo)致其電位變化是由正變負(fù)，電表①會(huì)發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)。由于刺激a點(diǎn)后，電表①②都發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，該實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的。 答案　D 2．將電極插入右圖示中C和D兩點(diǎn)的細(xì)胞膜內(nèi)，中間接記錄儀(電流左進(jìn)右出為＋)，當(dāng)刺激A點(diǎn)后，檢測(cè)到的結(jié)果應(yīng)是 (　　)。 解析　刺激A點(diǎn)后，興奮將先傳遞到C點(diǎn)，再傳遞到D點(diǎn)，所以先是C點(diǎn)電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，然后是D點(diǎn)電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。興奮傳遞至C點(diǎn)時(shí)電流左進(jìn)右出(記錄儀顯示正電位)，然后恢復(fù)靜息電位(記錄儀顯示零電位)，興奮通過(guò)突觸后，當(dāng)傳遞至D點(diǎn)時(shí)電流右進(jìn)左出(記錄儀顯示負(fù)電位)，最后又恢復(fù)至靜息電位(記錄儀顯示零電位)。 答案　C 3．(xx湖南十校聯(lián)考)如圖表示三個(gè)神經(jīng)元及其聯(lián)系，其中“○”表示從樹(shù)突到細(xì)胞體再到軸突，甲、乙為兩個(gè)電流表。下列有關(guān)敘述正確的是 (　　)。 A．用一定的電流刺激a點(diǎn)，甲發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)，乙發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn) B．圖中共有4個(gè)完整的突觸 C．在b點(diǎn)施加一強(qiáng)刺激，則該點(diǎn)的膜電位變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)，并在f點(diǎn)可測(cè)到電位變化 D．e點(diǎn)施加一強(qiáng)刺激，則a、b、d都不會(huì)測(cè)到電位變化 解析　用一定的電流刺激a點(diǎn)，甲、乙均發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn)；圖中共有3個(gè)完整的突觸；在b點(diǎn)施加一強(qiáng)刺激，則該點(diǎn)的膜電位由原來(lái)的內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)，b點(diǎn)產(chǎn)生的興奮可傳遞到f點(diǎn)，使f點(diǎn)產(chǎn)生電位變化；e點(diǎn)施加一強(qiáng)刺激，則 a、b點(diǎn)不會(huì)測(cè)到電位變化，d點(diǎn)可測(cè)到電位變化。 答案　C 　 深入探究：若b點(diǎn)位于乙電流表的兩電極中間，刺激b點(diǎn)，則甲發(fā)生兩次偏轉(zhuǎn)，乙發(fā)生0次偏轉(zhuǎn)，a、c、f處能否測(cè)到電位變化？各有幾次？ 答案　都能測(cè)到，a處1次，c處2次，f處1次。 4．右圖表示用電表測(cè)量膜內(nèi)外的電位差。神經(jīng)纖維受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜上Na＋通道打開(kāi)，膜外Na＋順濃度梯度大量流入膜內(nèi)，Na＋通道很快就進(jìn)入失活狀態(tài)，與此同時(shí)K＋通道開(kāi)放，膜內(nèi)K＋在濃度差和電位差的推動(dòng)下又向膜外擴(kuò)散。下列相關(guān)的敘述中，正確的是 (　　)。 A．神經(jīng)纖維在靜息狀態(tài)下，電表沒(méi)有測(cè)出電位差 B．膜外Na＋大量流入膜內(nèi)，興奮部位膜兩側(cè)的電位是外正內(nèi)負(fù) C．神經(jīng)纖維受刺激時(shí)，興奮傳導(dǎo)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(fù)靜息狀態(tài)，電表指針兩次通過(guò)0電位 解析　在整個(gè)過(guò)程中，電表的指針向相反的方向各有一次偏轉(zhuǎn)，所以指針有兩次通過(guò)0電位的位置。 答案　D