Question

科學(xué)研究表明：細(xì)胞外液中K⁺濃度會影響神經(jīng)纖維靜息電位的大小，細(xì)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．請完善以下驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)．
（1）材料和用具：測量電位變化的測量儀器、剌激器、生理狀態(tài)一致的槍烏賊離體神經(jīng)纖維若干、正常海水、低K⁺海水、髙K⁺海水、低Na⁺海水、高Na⁺海水等．
（2）實(shí)驗(yàn)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、髙K⁺海水、低Na⁺海水、高Na⁺海水中；
②一段時間后，分別

 

；
③再分別給予這5組槍烏賊離體神經(jīng)纖維相同的適宜刺激，分別測量、記錄槍烏賊離體神經(jīng)纖維的電位變化（動作電位）
（3）實(shí)驗(yàn)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；
②在正常海水中測得靜息電位是-70mV，變化的最大幅度是105mV，從靜息電位→暫時性電位變化→靜息電位完成大約需1.5ms時間．測量不同Na⁺濃度海水中槍烏賊離體神經(jīng)纖維受到剌激后的膜電位變化曲線如下圖所示，那么代表正常海水、髙Na⁺海水、低Na⁺海水電位變化的曲線分別是

 

、

 

和

 

．
（4）分析原因：
①正常海水中，當(dāng)神經(jīng)纖維某部位受刺激時，膜兩側(cè)的電位變化是

 

．
②在不同K⁺濃度的海水中，靜息電位不同的原因是

 

．
③不同Na⁺濃度海水中神經(jīng)纖維受剌激后的膜電位變化曲線呈現(xiàn)如圖所示結(jié)果，是因?yàn)樵诓煌琋a⁺濃度的海水中

 

不同，造成電位變化的幅度和速率不同．

Answer 1

考點(diǎn)：細(xì)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(fù)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(fù)．明確知識點(diǎn)，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：（2）實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)先測量、記錄槍烏賊離體神經(jīng)纖維的靜息電位，然后再分別給予這5組槍烏賊離體神經(jīng)纖維相同的適宜刺激，分別測量、記錄槍烏賊離體神經(jīng)纖維的電位變化．
（3）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(fù)，從而形成動作電位，所以細(xì)胞外液中Na⁺濃度越高，電位變化的幅度越大．因此，槍烏賊離體神經(jīng)纖維受到剌激后的膜電位變化最大的是放到髙Na⁺海水中的，膜電位變化最小的是放到低Na⁺海水中的．
（4）分析原因：①正常海水中，當(dāng)神經(jīng)纖維某部位受刺激時，Na⁺內(nèi)流，膜兩側(cè)的電位變化是由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)．②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(fù)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．③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：
（2）測量、記錄槍烏賊立體神經(jīng)纖維的靜息電位
（3）a  c  b
（4）由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)   K⁺外流的量不同   Na⁺內(nèi)流的量和速度

點(diǎn)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(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題的能力．