授課專用---神經(jīng)調(diào)節(jié)膜電位變化及其測(cè)量考題例析---總結(jié)最好

1、電位變化分析-神經(jīng)調(diào)節(jié)相關(guān)高考題 生物電現(xiàn)象是以細(xì)胞為單位產(chǎn)生的，以細(xì)胞膜兩側(cè)帶電離子的不均衡分布和離子的選擇性跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)為基礎(chǔ)。 細(xì)胞膜的生物電現(xiàn)象主要有兩種表現(xiàn)形式，即安靜時(shí)的靜息電位和受刺激時(shí)產(chǎn)生的膜電位的改變（包括局部電位和動(dòng)作電位）。 細(xì)胞的生物電現(xiàn)象 一、靜息電位（resting potential RP ）靜息電位：細(xì)胞未受刺激時(shí)存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩 側(cè)的電位差。 規(guī)定膜外電位為0，則RP=膜內(nèi)電位 0 細(xì)胞靜息電位的特征： (1)（動(dòng)物細(xì)胞的靜息電位）內(nèi)負(fù)外正； (2)為一穩(wěn)定的直流電位。1.極化：靜息電位存在時(shí)膜兩側(cè)所保持的內(nèi)負(fù)外正 狀態(tài)稱為膜的極化。2.反極化(超射)：膜電位變

2、為內(nèi)正外負(fù)狀態(tài)。3.超極化：當(dāng)靜息時(shí)膜內(nèi)外電位差的數(shù)值向膜內(nèi)負(fù) 值加大的方向變化時(shí),RP由 -70-90mV ， 稱為膜的超極化。（抑制）4.去極化（除極化）：與超極化相反，膜內(nèi)電位向負(fù) 值減少的方向變化,RP由 -70-50mV 。 5.復(fù)極化：細(xì)胞先發(fā)生去極化，然后再向正常安靜時(shí) 膜內(nèi)所處的負(fù)值恢復(fù)，稱為復(fù)極化。 6.動(dòng)作電位 ：可興奮細(xì)胞興奮時(shí)細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生的可擴(kuò)布 的電位變化過(guò)程。 “全或無(wú)”現(xiàn)象：在同一細(xì)胞上動(dòng)作電位大小不隨刺激強(qiáng)度和傳導(dǎo)距離而改變的現(xiàn)象。 靜息電位的測(cè)量 當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜外，無(wú)電位改變，證明膜外無(wú)電位差。 當(dāng)A電極位于細(xì)胞膜外， B電極插入膜內(nèi)時(shí)，有電位改變，證

3、明膜內(nèi)、外間有電位差。 當(dāng)A、B電極都位于細(xì)胞膜內(nèi)，無(wú)電位改變，證明膜內(nèi)無(wú)電位差。二、動(dòng)作電位及其形成機(jī)制1.動(dòng)作電位（action potential, AP）：指膜受刺激后在原有的靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位的快速而可逆的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。 (1)“全或無(wú)”特性：動(dòng)作電位要就不一點(diǎn)發(fā)生，一旦發(fā)生即 最大幅值。 如：閾下刺激時(shí)，AP一點(diǎn)也不產(chǎn)生； 閾(上)刺激時(shí)，AP產(chǎn)生，一產(chǎn)生即達(dá)最大幅值。(2)不衰減傳導(dǎo)性：AP一旦產(chǎn)生及迅速傳播至整個(gè)細(xì)胞，動(dòng)作 電位的幅度不會(huì)隨傳導(dǎo)距離增大而衰減。 (3)具有不應(yīng)期：此期內(nèi)不會(huì)發(fā)生新的動(dòng)作電位，因此動(dòng)作電 位總是保持彼此分離而不融合。（單一細(xì)胞）動(dòng)作電

4、位的特征: 2.動(dòng)作電位形成的原理（略） 細(xì)胞受刺激時(shí)在靜息電位基礎(chǔ)上產(chǎn)生的可傳布的電位變化，是細(xì)胞興奮的標(biāo)志去極化（-70mV0mV）反極化(超射)（0mV+30mV）（膜電位變?yōu)閮?nèi)正外 負(fù)狀態(tài)。）復(fù)極化（+30mV-70mV附近）二、動(dòng)作電位及其形成機(jī)制動(dòng)作電位（action potential, AP）：指膜受刺激后在原有的靜息電位基礎(chǔ)上發(fā)生的一次膜兩側(cè)電位的快速而可逆的倒轉(zhuǎn)和復(fù)原。 （超射）動(dòng)作電位的特點(diǎn) 1、動(dòng)作電位刺激強(qiáng)度不隨刺激強(qiáng)度增強(qiáng)而增強(qiáng) 2、動(dòng)作電位的傳導(dǎo)是不衰減的 3、相繼產(chǎn)生的動(dòng)作電位不能發(fā)生重合復(fù)極化（超射）復(fù)極化去極化（-70mV0mV） 反極化(超射)（0mV+3

5、0mV）（膜電位變?yōu)閮?nèi)正外 負(fù)狀態(tài)。）復(fù)極化（+30mV-70mV 附近） RP值描述: RP膜內(nèi)負(fù)電位(-70-90mV)=超極化 RP膜內(nèi)負(fù)電位(-70-50mV)=去極化興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)引起的膜電位變化及其測(cè)量和電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)分析分析：指針偏轉(zhuǎn)幾次，方向如何？為什么？ 電流產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)是a、b兩點(diǎn)之間存在電位差。偏轉(zhuǎn)方向是由興奮區(qū)與未興奮區(qū)之間膜外的電位差決定的。測(cè)膜外電流：指針偏轉(zhuǎn)2次且方向相反例1：神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如下圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域，下圖中指針?biāo)倦娏鞣较?，依次看到現(xiàn)象的順序如圖：分析：指針偏轉(zhuǎn)幾次，方向如何？為什么？測(cè)膜內(nèi)外電流：指針偏轉(zhuǎn)3次且

6、方向相同指針偏轉(zhuǎn)發(fā)生在神經(jīng)纖維未興奮時(shí)，由內(nèi)負(fù)外正的電位差決定的。例2：神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如下圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域，下圖中指針?biāo)倦娏鞣较?，依次看到現(xiàn)象的順序如圖：例3：下圖為神經(jīng)電位的測(cè)量裝置，其中箭頭表示施加適宜刺激，涂黑區(qū)表示興奮區(qū)域。用儀器記錄a、b兩電極之間的電位差，結(jié)果預(yù)期的電位測(cè)量結(jié)果是（ ）A規(guī)律一：如果測(cè)量的是膜內(nèi)和膜外的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較大時(shí)、則測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)兩次同向的電位波動(dòng)。a電位b電位ab解析：解析1：為什么已知條件中電位波動(dòng)只有一次？例4、（09年上海）神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如右上圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，陰影

7、表示興奮區(qū)域。用記錄儀記錄A、B兩電極之間的電位差，結(jié)果如下圖曲線。若將記錄儀的A、B兩電極均置于膜外，其它實(shí)驗(yàn)條件不變，則測(cè)量結(jié)果是（ ）規(guī)律二：如果測(cè)量的是膜內(nèi)和膜外的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較近時(shí)、則測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)一次電位波動(dòng)。a電位b電位ab規(guī)律三：如果測(cè)量的是膜外兩點(diǎn)的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較近時(shí)、則測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)兩次反向的電位波動(dòng)，且中間顯示兩側(cè)電位差為0的時(shí)期較短。a電位b電位解析2：abC例4、（09年上海）神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如右上圖所示，其中箭頭表示施加適宜刺激，陰影表示興奮區(qū)域。用記錄儀記錄A、B兩電極之間的電位差，結(jié)果如下圖曲線。若將記錄儀的A、

8、B兩電極均置于膜外，其它實(shí)驗(yàn)條件不變，則測(cè)量結(jié)果是（ ）那么，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較遠(yuǎn)時(shí)，測(cè)量的是膜外兩點(diǎn)的電位差會(huì)怎樣變化？規(guī)律四：如果測(cè)量的是膜外兩點(diǎn)的電位差，當(dāng)兩個(gè)測(cè)量電極之間的間隔距離較遠(yuǎn)時(shí)、則測(cè)量結(jié)果會(huì)出現(xiàn)兩次反向的電位波動(dòng)，且中間顯示兩側(cè)電位差為0的時(shí)期較遠(yuǎn)。a電位b電位D 分析：為什么兩次波動(dòng)方向是先上后下，與上海高考 題相反？海南題所測(cè)的值是右側(cè)電位和左側(cè)電位的差值。 例5、（2010年海南9）將記錄儀（R）的兩個(gè)電極置于某一條結(jié)構(gòu)和功能完好的神經(jīng)表面，如左圖，給該神經(jīng)一個(gè)適宜的刺激使其產(chǎn)生興奮，可在R上記錄到電位的變化。能正確反映從刺激開(kāi)始到興奮完成這段過(guò)程中電位變化

9、的曲線是（ ）答案：選D 首先，未受刺激時(shí)，R的兩極都是在膜外，電位差為零，所以排除A刺激之后，神經(jīng)沖動(dòng)先到左側(cè)電極處，左邊電極處先變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)，右側(cè)電極還是靜息電位即內(nèi)負(fù)外正，此時(shí)產(chǎn)生一次電位變化；然后，刺激再傳到右側(cè)電極處，右側(cè)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)，而此時(shí)左側(cè)已經(jīng)恢復(fù)為靜息電位，所以，會(huì)產(chǎn)生一次與上一次相反的電位。小結(jié)a電位b電位b電位a電位距離較遠(yuǎn) 距離較近 距離較遠(yuǎn) 距離較近 膜內(nèi)外膜內(nèi)外膜外 膜外拓展：分析如下圖若b側(cè)損傷則會(huì)怎樣變化？（圖中黑區(qū)表示興奮區(qū)域，陰影區(qū)表示損傷部位）注意：損傷部位：離子不能進(jìn)出靜息 0mv 內(nèi) 軸突末梢 突觸后膜上的特異性受體 1、（2009安徽卷）離體神經(jīng)纖維

10、某一部位受到適當(dāng)刺激時(shí)，受刺激部位細(xì)胞膜兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。如圖表示該部位受刺激前后，膜兩側(cè)電位差的變化。請(qǐng)回答：（1）圖中a線段表示 電位；b點(diǎn)膜兩側(cè)的電位差為 ，此時(shí)Na+ （內(nèi)、外）流。（2）神經(jīng)沖動(dòng)在離體神經(jīng)纖維上以局部電流的方式雙向傳導(dǎo)，但在動(dòng)物體內(nèi)，神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)方向是單向的，總是由胞體傳向 。（3）神經(jīng)沖動(dòng)在突觸的傳遞受很多藥物的影響。某藥物能阻斷突觸傳遞，如果它對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放和降解（或再攝取）等都沒(méi)有影響，那么導(dǎo)致神經(jīng)沖動(dòng)不能傳遞的原因可能是該藥物影響了神經(jīng)遞質(zhì)與 的結(jié)合。不屬于 不能 用a刺激神經(jīng)，在c處不能記錄到電位 用b刺激骨骼肌不收縮 用a刺激神經(jīng)，在c處記錄到電位，骨骼肌不收縮，用b刺激骨骼肌收縮2、（09重慶卷）圖2是反射弧結(jié)構(gòu)模式圖，a、b分別是放置在傳出神經(jīng)和骨骼肌上的電極，用于刺激神經(jīng)和骨骼肌；c是放置在傳出神經(jīng)上的電位計(jì)，用于記錄神經(jīng)興奮電位；d為神經(jīng)與肌細(xì)胞接頭部位，是一種突觸。（1）用a刺激神經(jīng)，產(chǎn)生的興奮傳到骨骼肌引起的 收縮 （屬于或不屬于）反射。（2）用b刺激骨骼肌， （能或不 能）在c處記錄到電位。（3）正常時(shí)，用a刺激神經(jīng)會(huì)引起骨骼肌 收縮；傳出部分的某處受損時(shí)，用a 刺激神經(jīng)，骨骼肌不再收縮，根據(jù)本 題