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(共23张PPT)
《神经调节中兴奋传导与兴奋传递》
问题分析及实例应用
一、静息电位与动作电位问题分析
1、静息电位：未受到刺激时，神经纤维处于静息状态时，膜内外的电位差。测量静息点位时，电位计两极可以插在同一位点的膜外与膜内；也可插在不同位点的膜外与膜内，表现为外正内负，如图。
2、动作电位：受到刺激时，神经纤维膜内外的电位差。测量动作电位时，电位计两极只能插在同一位点的膜外与膜内，表现为外负内正，如图。
（1段：静息电位,外流（协助扩散,不消耗能量）,膜两侧的电位表现为外正内负。
（2）段：神经细胞受刺激时,大量内流（协助扩散,不消耗能量）,膜内外的电位出现反转,表现为外负内正。
（3）段：大量外流,膜电位恢复为静息电位。
（4）一次兴奋完成后,钠钾泵将细胞内的泵出,将细胞外的泵入（两种离子均为主动运输,消耗能量）,以维持细胞内浓度浓度 浓度 浓度高和细胞外浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
（5）静息电位的绝对值大小只和膜内外K+内外浓度差有关;动作电位峰值的大小只和膜内外Na+浓度差有关。例如：降低细胞外液Na+浓度,动作电位峰值变小,静息电位不变;降低细胞外液K+浓度,静息电位绝对值变大,动作电位不变。
（6）膜电位峰值变化的判断
①K+浓度只影响静息电位：胞外K+浓度升高导致静息电位峰值降低；胞 外K+浓度降低导致静息电位峰值升高
②Na+浓度只影响动作电位：胞外Na+浓度升高导致动作电位峰值升高；胞外Na+浓度降低导致动作电位峰值降低。
例析1、血液中K＋浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱，下列解释合理的是(　　)A．伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部B．传出神经元去极化时膜对K＋的通透性增大C．兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱D．可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大
点评：静息电位的产生主要是K＋的外流所致,血液中K＋浓度急性降低,使神经细胞外K＋浓度下降,K＋外流增多,静息膜电位绝对值增大,当受刺激时,就可能导致Na＋内流不足以引起内负外正电位的逆转或动作电位值偏小的情况发生,D正确。
D
例析2、下图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　)
A．K＋的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B．bc段Na＋大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量
C．cd段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态
D．动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
C
点评：神经纤维形成静息电位的主要原因是K＋的大量外流：bc段Na＋通过通道蛋白大量内流，属于协助扩散，不消耗能量；cd段K＋继续外流，此时细胞膜仍对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，K＋通道多处于开放状态，Na＋通道多处于关闭状态；动作电位的大小不会随着有效刺激强度的增加而增大，而是表现出有或无的特性。
例析3、果蝇的某种突变体因动作电位异常而发生惊厥。右图表示两种果蝇的动作电位。据图分析，突变体果蝇神经细胞膜异常的是(　　)A．钾离子通道和恢复静息电位的过程B．钠离子通道和产生动作电位的过程C．钠离子通道和恢复静息电位的过程D．钾离子通道和产生动作电位的过程
点评：根据题意和图示分析可知：通过实线可以看出动作电位的产生没有问题，也就是说钠离子内流的通道没有问题；但在恢复到静息电位的过程中，即复极化过程中，突变体则不正常，说明钾离子通道和恢复静息电位过程出现异常。
A
例析4、利用枪乌贼（海洋中的一种动物）的神经元进行相关试验,结果如下图所示。图甲表示动作电位产生过程示意图,图乙、丙均表示动作电位传导示意图,下列叙述正确的是( )
甲
乙
丙
A.若将离体神经纤维放在高于正常海水 浓度的溶液中,图甲的 点将降低
B.图甲、乙、丙中 、③、⑧点时细胞膜外侧 浓度高于细胞膜内侧
C.图丙中兴奋是从左向右传导的
D.恢复静息电位过程中, 外流需要消耗能量
B
1、方法及规律: 先明确电流计两极插入位置及刺激位点；电流计指针偏转方向与电流方向一致；兴奋在神经纤维上传导比突触中要快。
二、电位计指针偏转问题分析
(1)看电流计两极连接的位置
甲图：灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接，刺激后观察到两次方向相同的偏转。
乙图：灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧，在箭头处给一适宜的刺激，可观察到电流计指针发生两次方向相反的偏转。
(2)看刺激能不能同时到达电流计两极
①若电极两处同时兴奋，则电流计指针不偏转，如刺激丙图中的c点
②若电极两处先后兴奋，则电流计指针发生两次方向相反的偏转，如刺激丙图中的a点和丁图中的b点
③若两电极只有一处兴奋，则电流计指针发生一次偏转，如刺激丁图中的c点
例析1、刺激刺激下图中a点,电流计指针发生几次偏转？刺激c点电流计指针发生几次偏转？(bc=cd)
刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计指针不发生偏转。
　
①刺激b点,由于兴奋在突触处的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传到a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生一次偏转。
例析2、刺激下图中b点,电流计指针发生几次偏转？刺激c点,电流计指针发生几次偏转？
　
例析3、下图是以枪乌贼的粗大神经纤维作为实验材料测定其受刺激前后的电位变化情况(箭头表示电流方向),刺激a、b两点中央偏左的位置,电位变化的现象依次是(　　)
A.④→②→①→④ B.④→②→③→④ C.④→①→③→④ D.④→③→①→④
B
点评：在a、b两点中央偏左侧刺激，兴奋还未传至a时，a、b两点同时处于静息状态，膜外均为正电位，如图4，兴奋先传至a点，a处膜外变为负电位，而b点还处于静息电位，膜外为正电位，因此电流表先向左偏转，如图2；当兴奋传至a点右侧，但未到b点时，a、b点膜外均为正电位，此时电流表指针回到中间位置，如图4；当兴奋传至b点时，a点为静息电位，膜外为正电位，b点处于兴奋状态，膜外为负电位，因此电流表指针向右偏转，如图3；当兴奋传至b点右侧时，a、b两点都恢复为静息电位，膜外均为正电位，此时电流表指针又回到中间位置，如图4，所以依次看到的现象的顺序是4、2、3、4。
例析4、由于神经元特殊的连接方式,神经中枢引起的兴奋可能并不会立即消失,而会延续一段时间,这与神经元的连接方式有关。下图为一种中枢神经元之间的连接方式,图中神经元均为兴奋性神经元,M和N为连接在神经元表面上的电流计。
在A处给予一个适宜的刺激,M和N的指针偏转次数分别是 、　　　(填“一次”“两次”或“多次”)。
两次
多次
例析5、电流计与神经纤维的连接方式如图1所示，图2是在箭头处施加一定的刺激后，根据电流计指针的变化做出的曲线图．下列有关叙述错误的是（　　）
A、无刺激时，电流计测得的是静息电位，且图1中a、b两处膜内K+浓度均比膜外高
B、若在ab中点用药物阻断电流通过，在箭头处施加刺激，电流计指针发生一次偏转
C、若减小图1中ab间的距离，则刺激时图2中的d也随之减小，当ab=O时电流计指针不偏转
D、若将a点处电极移向膜外，在箭头处施加刺激，电流计指针变化曲线图与图2不同
点评：刺激前,图1中a、b两处为静息电位,膜内K+浓度均比膜外高;若在ab中点用药物阻断电流通过，在箭头处施加刺激，电流计指针发生一次偏转;若减小图1中ab间的距离,则刺激时图2中的d也随之减小,d代表两点之间传导需要的时间,但是当ab=0时,电流计指针偏转一次,C错误;若将a点处电极移向膜外,在箭头处施加刺激,电流计指针变化曲线图起点为0,与图2不同。
C
例析6、兴奋在神经纤维上具有双向传导的特点,某同学将两个电流表的电极置于神经纤维上相应的位置,如甲图所示,其中表1两电极分别在 、 处膜外,表2两电极分别在 处膜的内外侧。在 中点 给予适宜刺激,相关的电位变化曲线如乙图、丙图所示。下列叙述错误的是( )
甲（bc=cd）
乙
丙
C
A.丙图表示刺激点时表1测到的电位变化
B.未刺激点时,表2指针的读数对应乙图中的①
C.乙图中①--③的变化是以主动运输的方式进入细胞引起的
D.刺激甲图中的点时,产生的兴奋沿神经纤维双向传导
点评：未受刺激时，表1指针的读数等于0，表2指针读数不等于0，据此可以推断丙图表示刺激点时表1测到的电位变化，乙图表示刺激点时表2测到的电位变化；图中①--③的变化是以协助扩散的方式进入细胞引起的；兴奋沿神经纤维双向传导。
　
三、神经调节兴奋传导或传递特点实验探究
方法及规律：
1、先明确实验目的
2、明确刺激位点或药物施加部位
3、明确反应变量（肌肉是否收缩、电流计是否发生偏转）
例析1、如图，若要验证兴奋在神经纤维上是双向传导，如何选择刺激位点？ (注：bc=cd，刺激位点有a点及bd之间任何一点)
刺激bd之间任何一点，除c点之外，检测电流计指针偏转方向及次数。（不能刺激c点）
　
例析2、下图是从蛙体内剥离出的某反射弧结构模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。现欲探究神经A是传出神经还是传入神经,结合所给器材,完成以下内容。
材料:从蛙体内剥离出来的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器:剪刀,电刺激仪,微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢及其连接的肌肉,探究神经A是传出神经还是传入神经的方法步骤为(只在神经A上完成):
①先用剪刀在神经A的　　　　 将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经A上的实验点　　 ,若　　　　 ,则神经A为传入神经,反之则为传出神经。
1、2之间
1或2
无或（有）肌肉收缩现象
　
(2)如果在实验过程中要保证神经A和神经B的完整性,探究神经A是传出神经还是传入神经的方法步骤为(每个实验位点只能用一次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外;
②用电刺激仪刺激实验位点1,若微电流计的指针偏转　　次,则神经A为传出神经;若微电流计的指针偏转　　　次,则神经A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元之间传递的特点为　　　　　,具有这种特点的原因是　　　　　 。
1
2
单向传递
神经递质只能有突触前膜释放，作用于突触后膜
例析3、某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射活动。下图为该反射弧的模式图。A、B、D、E为神经纤维上的实验位点，C为突触间隙（该药物在实验位点起作用后，其作用效果在实验过程中不能消除）。为了探究该药物在神经系统中对兴奋传导、传递的阻断作用。下列实验中，能够达成实验目的是( )
①先将药物放在A，刺激B，观察记录肌肉收缩情况
②再将药物放在C，刺激E，观察记录肌肉收缩情况
③先将药物放在E，刺激D，观察记录肌肉收缩情况
④再将药物放在C，刺激B，观察记录肌肉收缩情况
A．①② B．③② C．①④ D．③④
D
E
D
点评：由于该药物在实验位点起作用后，其作用效果在实验过程中不能消除，所以明确刺激位点或药物施加部位后还要考虑施药的顺序，才能达成实验目的。
例析4、是反射弧结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经上的电位计，用于记录神经兴奋电位；d为神经与肌细胞接头部位，是一种突触。
（1）用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩_______（填“属于”或“不属于”）反射。
（2）用b刺激骨骼肌，_____（填“能”或“不能”）在c处记录到电位。
（3）正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩。根据本题条件，完成下列判断实验：
①如果_____________________________________________，表明传出神经受损。
②如_______________________________________________，表明骨骼肌受损。
③如果 ，表明部位d受损。
不属于
不能
用a刺激神经，在c处不能记录到电位
用b刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩
用a刺激神经，在c处记录到电位，但骨骼肌不收缩，用b刺激骨肌，骨骼肌收缩
例析5、兴奋在神经纤维上以电信号传导，电信号的传导速度在传导过程中是否会逐渐减小（若刺激肌肉会引起神经纤维上膜电位变化）？某生物研究小组决定对此进行探究，请协助完成相关实验设计，并回答有关问题。
主要实验原理：当神经细胞某部位处于静息状态时，神经细胞膜内负电位、膜外正电位，利用电流计可测得该部位细胞膜两侧存在电位差；当神经细胞某部位逐渐兴奋或兴奋减弱时，细胞膜两侧电位差会发生相应变化。
材料用具：神经—肌肉标本、电流计、电极、计时器、直尺、电源、台氏液（成分如下表）
主要实验步骤：
①取离体的神经—肌肉标本，并在实验过程中注意保持标本浸在台氏液中。
②在坐骨神经上分取四个神经细胞膜两侧电位差测量点（A、B、C、D，相邻点之间5cm，如下图），并接到电流计上（电流计的两个电极分别位于四个测量点的细胞膜外侧和内侧）。
③以适宜电流刺激肌肉，使肌肉兴奋收缩，同时开始计时；④分别记录A、B、C、D四点细胞膜内外最大电位差及达到时的时间。
回答问题：
（1）一定的电流刺激A点，肌肉会出现收缩活动，该活动 （选“能”或“不能”）称为反射，主要原因是 。
（2）某同学在查阅相关资料后发现资料中明确神经传导具有非递减性，即传导过程中，神经细胞膜内外最大电位差和传导速度不因距离原兴奋点渐远而有所减弱，本实验中对支持这一结论的结果是 。
（3）若该研究小组希望继续探究兴奋传导时膜内外电压差变化与受到的刺激强度的关系，应如何实验，试写出简单的实验思路：
不能
该活动不是在中枢神经系统的参与下进行的
兴奋由A传导到B所需时间与由B传导到C所需时间基本
相同，且A、B、C点所测得的膜内外最大电位差相等
用上述实验装置，改变刺激肌肉的电流大小，同时测量并记载A、B、C、D点（或其中一点）细胞膜内外电压差变化幅度。
例析6、如图为蟾蜍屈肌反射实验装置的结构模式图。科学家正在研制的药物AD-R6可阻断蟾蜍的屈肌反射活动，但不知该药物是阻断神经纤维上的兴奋传导，还是阻断神经元之间的兴奋传递，或是两者都能阻断。研究人员在A、B、C、D、E五个位点中选择四个实验位点进行探究。已知在实验位点施用AD-R6后，药物不会扩散且其作用效果在实验过程中持续存在。请完成以下两个连续的实验步骤并对结果进行预测，得出结论。
实验步骤：
（1）先用AD-R6处理 点，用电刺激 点，观察记录肌肉收缩情况；
（2）再用AD-R6处理 点，用电刺激 点，观察记录肌肉收缩情况。
实验结果预测及相应结论：
a．若步骤（1）中肌肉不收缩，步骤（2）中肌肉收缩，则说明AD-R6阻断 。
b．若步骤（1）中肌肉收缩，步骤（2）中肌肉不收缩，则说明AD-R6阻断 。
c．若步骤（1）（2）中肌肉均不收缩，则说明AD-R6阻断 。
B
A
D
C
兴奋传导
兴奋传递
兴奋传递和兴奋传导

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