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第3节　神经冲动的产生和传导
第1课时　兴奋在神经纤维上的传导
课时学习目标　阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。(演绎与推理)
1.神经冲动
在神经系统中，兴奋是以________的形式沿着神经纤维传导的，这种________也叫神经冲动。
2.传导过程
[微思考]
静息电位表现为外正内负，是不是意味着静息状态时，神经细胞膜外是阳离子，膜内是阴离子呢？_____________________________________________________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
[辨正误]
(1)静息时，神经纤维表面各处电位相等，但膜内外电位不相等。(　　)
(2)静息状态时，神经细胞膜只对K＋有通透性，K＋外流形成静息电位。(　　)
(3)神经纤维受到刺激时，Na＋内流，造成膜内Na＋浓度高于膜外，膜电位表现为内正外负。(　　)
(4)神经纤维静息时K＋外流，受刺激时Na＋内流，均属于依靠载体蛋白的协助扩散。(　　)
(5)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的传导方向相同。(　　)
1.资料：静息状态下，枪乌贼神经细胞内液和细胞外液中K＋、Na＋的浓度。
离子 细胞内液/(mmol·L－1) 细胞外液/ (mmol·L－1)
Na＋ 50 440
K＋ 400 20
思考：神经细胞膜内外Na＋、K＋浓度差的维持依靠的是哪种运输方式？______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
2.某研究小组将离体的枪乌贼巨大神经纤维置于溶液S(相当于细胞外液)中，做了如下实验。
甲组 适当增大溶液S的K＋浓度，分别测得静息电位的绝对值U1和动作电位V1
乙组 适当降低溶液S的Na＋浓度，分别测得静息电位的绝对值U2和动作电位V2
阅读教材P28，尝试比较U1和U2、V1和V2的大小，并说明理由。_______________
______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
3.资料：神经纤维在安静状态时，其膜的静息电位约为－70 mV。当受到一次阈刺激(或阈上刺激)时，膜内原来存在的负电位将迅速消失，并进而变成正电位，即膜内电位由原来的约－70 mV变为约＋30 mV的水平，形成了动作电位。但很快膜内电位迅速下降，由正值的减小发展到膜内出现刺激前原有的负电位状态。但膜内电位回落到静息电位水平后并没有停止在静息电位水平，而是继续缓慢下降，然后再完全回升到静息电位水平。
请根据以上资料，构建动作电位产生过程中神经纤维膜内电位变化曲线图。
4.如图表示兴奋在离体神经纤维上的传导过程，思考下列问题：
(1)图中膜内、外都会形成局部电流，写出局部电流的方向(用字母和箭头表示)。______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
(2)在此情况下兴奋传导的方向是怎样的(用字母和箭头表示)？________________
______________________________________________________________________
(3)根据(1)和(2)，归纳概括兴奋传导的方向与局部电流的方向的关系。______________________________________________________________________
______________________________________________________________________
1.动作电位产生过程膜电位变化曲线解读
2.细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响
项目 静息电位绝对值 动作电位峰值
Na＋增加 不变 增大
Na＋降低 不变 变小
K＋增加 变小 不变
K＋降低 增大 不变
【学以致用】
1.如图是某神经纤维产生动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　)
A.A点电位形成的主要原因是K＋外流，D点电位形成的主要原因是K＋内流
B.AC段Na＋大量内流，需要通道蛋白的协助，并消耗能量
C.AB段，由于Na＋大量内流，神经纤维由静息状态变为兴奋状态
D.CD段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态
2.下列关于神经纤维上兴奋传导的叙述，错误的是(　　)
A.兴奋的产生是Na＋向膜内流动的结果
B.神经纤维上以局部电流的方式传导兴奋
C.兴奋沿神经纤维的传导过程不需要消耗能量
D.兴奋的传导依赖于细胞膜对离子通透性的变化
兴奋在神经纤维上传导的特点
(1)在离体神经纤维上，兴奋的传导是双向的，即刺激神经纤维中除端点外的任何一点，兴奋沿神经纤维向两端同时传导。
(2)在反射过程中，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此在生物体内反射弧上，兴奋在神经纤维上的传导是单向的。　　　
随堂检测
1.(2024·河北唐山期末)当神经细胞处于静息状态时，下列有关细胞内外K＋和Na＋的分布特征的说法，正确的是(　　)
A.细胞外Na＋浓度高于细胞内，K＋相反
B.细胞外Na＋浓度低于细胞内，K＋相反
C.细胞外K＋和Na＋浓度均高于细胞内
D.细胞外K＋和Na＋浓度均低于细胞内
2.下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程的是(　　)
A.①→④　 B.②→③　
C.③→②　 D.④→①
3.(2024·江苏南京六校联合体调研)如图为兴奋在神经纤维上传导的示意图，A、B、C为神经纤维上的三个部位，下列相关说法错误的是(　　)
A.缩手反射中，兴奋的传导方向是A→B→C
B.兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导
C.图中B为兴奋部位，此时膜外Na＋浓度小于膜内
D.图中B为兴奋部位，恢复为静息电位与K＋外流有关
4.(2024·西工大附中质检)在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如图。下列叙述正确的是(　　)
A.AB段形成的原因是Na＋外流
B.BC段的Na＋内流需要消耗能量
C.CD段的K＋外流需要消耗能量
D.DE段的K＋外流不需要消耗能量
5.(2024·湖南长郡中学期末)某地区有食用草乌进补的习惯，但草乌中含有乌头碱，其可以与神经元上的Na＋通道结合，使其持续开放，从而引起中毒。下列判断不合理的是(　　)
A.乌头碱会导致神经元静息电位的绝对值降低
B.Na＋通道持续开放，会使胞外Na＋大量内流
C.静息状态时人体细胞膜外的K＋浓度低于膜内
D.阻遏Na＋通道开放的药物可缓解中毒的症状
第1课时　兴奋在神经纤维上的传导
自主梳理
1.电信号　电信号
2.内负外正　K＋外流　内正外负　Na＋内流　兴奋　兴奋　未兴奋　电信号　兴奋　未兴奋
微思考
提示：不是；“外正内负”只是表示膜外电位高，膜内电位低，是K＋外流使膜外阳离子浓度高于膜内导致的。
辨正误
(1)√
(2)×　提示：静息状态时，神经细胞膜主要对K＋有通透性。
(3)×　提示：Na＋内流，膜内Na＋浓度仍然低于膜外。但Na＋内流造成膜内电位高于膜外，膜电位表现为内正外负。
(4)×　提示：K＋外流，Na＋内流，依靠的均是通道蛋白。
(5)√
合作探究
1.提示：主动运输。
2.提示：U1＜U2、V1＞V2。静息电位是K＋外流形成的，其大小取决于K＋外流的量，增大溶液S的K＋浓度，K＋外流的量减少，静息电位绝对值减小。动作电位是Na＋内流形成的，其大小取决于Na＋内流的量，降低溶液S的Na＋浓度，Na＋内流的量减少，动作电位减小。
3.提示：
4.(1)提示：膜内的电流方向为a←b→c，膜外的电流方向为a→b←c。
(2)提示：a←b→c。
(3)提示：兴奋传导的方向与膜内局部电流的方向一致，与膜外局部电流的方向相反。
学以致用
1.D　[D点电位形成的主要原因是K＋外流，A错误；AC段Na＋大量内流，属于依靠通道蛋白的协助扩散，不消耗能量，B错误；AB段，虽然Na＋大量内流，但膜电位仍然表现为外正内负，并没有逆转为内正外负的动作电位，神经纤维尚没有变为兴奋状态，C错误；CD段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态，D正确。]
2.C　[兴奋在神经纤维上的传导过程是以电信号的形式传导的，需要消耗能量，C错误。]
随堂检测
1.A　[神经细胞内K＋浓度明显高于细胞外，而Na＋浓度比细胞外低。静息时，细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因，A正确。]
2.D　[神经纤维的静息电位为膜外正电位、膜内负电位。当某一点受到刺激时，刺激点膜外变为负电位，膜内变为正电位，即由图④变为图①，D正确。]
3.C　[反射弧中，兴奋在神经纤维的传导是单向的，其传导方向为(由胞体向轴突)A→B→C，A正确；膜外由未兴奋部位到兴奋部位形成电流，膜内由兴奋部位到未兴奋部位形成电流，因此兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导，B正确；图中B区Na＋的内流属于协助扩散，膜外的Na＋浓度大于膜内，C错误；B点电位呈现外负内正，为兴奋部位，恢复为静息电位与K＋外流有关，D正确。]
4.D　[AB段上升是因为Na＋内流，该过程中Na＋由高浓度向低浓度运输，属于协助扩散，不消耗能量，A错误；BC段上升是因为Na＋进一步内流，Na＋跨膜方式属于协助扩散，不需要消耗能量，B错误；CD段下降是因为K＋外流，K＋从高浓度向低浓度经离子通道跨膜运输，不需要消耗能量，C错误；DE段的K＋外流属于协助扩散，不需要消耗能量，D正确。]
5.A　[乌头碱可以与神经元上的Na＋通道结合，使其持续开放，所以胞外Na＋大量内流，会导致神经元形成动作电位，但不会导致神经元静息电位的绝对值降低，A错误，B正确；若药物能够阻遏Na＋通道开放，则能对抗神经的持续兴奋，缓解乌头碱中毒症状，D正确。](共30张PPT)
第2章 神经调节
第3节第1课时
兴奋在神经纤维上的传导
课时学习目标
阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。(演绎与推理)
目录 CONTENTS
随堂检测
合作探究
思维导图
自主梳理
1.神经冲动
在神经系统中，兴奋是以________的形式沿着神经纤维传导的，这种________也叫神经冲动。
电信号
电信号
2.传导过程
2.传导过程
内负外正
K+外流
内正外负
Na+内流
兴奋
兴奋
未兴奋
电信号
兴奋
未兴奋
【微思考】
静息电位表现为外正内负，是不是意味着静息状态时，神经细胞膜外是阳离子，膜内是阴离子呢？
提示：不是；“外正内负”只是表示膜外电位高，膜内电位低，是K＋外流使膜外阳离子浓度高于膜内导致的。
√
【辨正误】
(1)静息时，神经纤维表面各处电位相等，但膜内外电位不相等。( )
(2)静息状态时，神经细胞膜只对K＋有通透性，K＋外流形成静息电位。( )
提示：静息状态时，神经细胞膜主要对K＋有通透性。
(3)神经纤维受到刺激时，Na＋内流，造成膜内Na＋浓度高于膜外，膜电位表现为内正外负。( )
提示：Na＋内流，膜内Na＋浓度仍然低于膜外。但Na＋内流造成膜内电位高于膜外，膜电位表现为内正外负。
×
×
(4)神经纤维静息时K＋外流，受刺激时Na＋内流，均属于依靠载体蛋白的协助扩散。( )
提示：K＋外流，Na＋内流，依靠的均是通道蛋白。
(5)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的传导方向相同。( )
×
√
1.资料：静息状态下，枪乌贼神经细胞内液和细胞外液中K＋、Na＋的浓度。
离子 细胞内液/(mmol·L－1) 细胞外液/(mmol·L－1)
Na＋ 50 440
K＋ 400 20
思考：神经细胞膜内外Na＋、K＋浓度差的维持依靠的是哪种运输方式？
提示：主动运输。
2.某研究小组将离体的枪乌贼巨大神经纤维置于溶液S(相当于细胞外液)中，做了如下实验。
甲组 适当增大溶液S的K＋浓度，分别测得静息电位的绝对值U1和动作电位V1
乙组 适当降低溶液S的Na＋浓度，分别测得静息电位的绝对值U2和动作电位V2
阅读教材P28，尝试比较U1和U2、V1和V2的大小，并说明理由。
提示：U1＜U2、V1＞V2。静息电位是K＋外流形成的，其大小取决于K＋外流的量，增大溶液S的K＋浓度，K＋外流的量减少，静息电位绝对值减小。动作电位是Na＋内流形成的，其大小取决于Na＋内流的量，降低溶液S的Na＋浓度，Na＋内流的量减少，动作电位减小。
3.资料：神经纤维在安静状态时，其膜的静息电位约为－70 mV。当受到一次阈刺激(或阈上刺激)时，膜内原来存在的负电位将迅速消失，并进而变成正电位,即膜内电位由原来的约－70 mV变为约＋30 mV的水平，形成了动作电位。但很快膜内电位迅速下降，由正值的减小发展到膜内出现刺激前原有的负电位状态。但膜内电位回落到静息电位水平后并没有停止在静息电位水平，而是继续缓慢下降，然后再完全回升到静息电位水平。
请根据以上资料，构建动作电位产生过程中神经纤维膜内电位变化曲线图。
提示：
4.如图表示兴奋在离体神经纤维上的传导过程，思考下列问题：
(1)图中膜内、外都会形成局部电流，写出局部
电流的方向(用字母和箭头表示)。
提示：膜内的电流方向为a←b→c，膜外的电流
方向为a→b←c。
(2)在此情况下兴奋传导的方向是怎样的(用字母和箭头表示)
提示：a←b→c。
(3)根据(1)和(2)，归纳概括兴奋传导的方向与局部电流的方向的关系。
提示：兴奋传导的方向与膜内局部电流的方向一致,与膜外局部电流的方向相反。
1.动作电位产生过程膜
电位变化曲线解读
2.细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响
项目 静息电位绝对值 动作电位峰值
Na＋增加 不变 增大
Na＋降低 不变 变小
K＋增加 变小 不变
K＋降低 增大 不变
【 学以致用 】
D
1.如图是某神经纤维产生动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　)
A.A点电位形成的主要原因是K＋外流，D点电位形
成的主要原因是K＋内流
B.AC段Na＋大量内流，需要通道蛋白的协助，并消
耗能量
C.AB段，由于Na＋大量内流，神经纤维由静息状态
变为兴奋状态
D.CD段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态
解析：D点电位形成的主要原因是K＋外流，A错误；
AC段Na＋大量内流，属于依靠通道蛋白的协助扩散，不消耗能量，B错误；
AB段,虽然Na＋大量内流,但膜电位仍然表现为外正内负，并没有逆转为内正外负的动作电位,神经纤维尚没有变为兴奋状态,C错误；
CD段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态，D正确。
A.A点电位形成的主要原因是K＋外流，D点电位形成的主要原因是K＋内流
B.AC段Na＋大量内流，需要通道蛋白的协助，并消耗能量
C.AB段，由于Na＋大量内流，神经纤维由静息状态变为兴奋状态
D.CD段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态
C
2.下列关于神经纤维上兴奋传导的叙述，错误的是(　　)
A.兴奋的产生是Na＋向膜内流动的结果
B.神经纤维上以局部电流的方式传导兴奋
C.兴奋沿神经纤维的传导过程不需要消耗能量
D.兴奋的传导依赖于细胞膜对离子通透性的变化
解析：兴奋在神经纤维上的传导过程是以电信号的形式传导的，需要消耗能量，C错误。
兴奋在神经纤维上传导的特点
(1)在离体神经纤维上，兴奋的传导是双向的，即刺激神经纤维中除端点外的任何一点，兴奋沿神经纤维向两端同时传导。
(2)在反射过程中，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此在生物体内反射弧上，兴奋在神经纤维上的传导是单向的。　　　
A
1.(2024·河北唐山期末)当神经细胞处于静息状态时，下列有关细胞内外K＋和Na＋的分布特征的说法，正确的是(　　)
A.细胞外Na＋浓度高于细胞内，K＋相反
B.细胞外Na＋浓度低于细胞内，K＋相反
C.细胞外K＋和Na＋浓度均高于细胞内
D.细胞外K＋和Na＋浓度均低于细胞内
解析：神经细胞内K＋浓度明显高于细胞外，而Na＋浓度比细胞外低。静息时,细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因，A正确。
D
2.下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程的是(　　)
A.①→④　 B.②→③　 C.③→②　 D.④→①
解析：神经纤维的静息电位为膜外正电位、膜内负电位。当某一点受到刺激时,刺激点膜外变为负电位，膜内变为正电位，即由图④变为图①，D正确。
C
3.(2024·江苏南京六校联合体调研)如图为兴奋在神经纤维上传导的示意图，A、B、C为神经纤维上的三个部位，下列相关说法错误的是(　　)
A.缩手反射中，兴奋的传导方向是A→B→C
B.兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导
C.图中B为兴奋部位，此时膜外Na＋浓度小于膜内
D.图中B为兴奋部位，恢复为静息电位与K＋外流有关
解析：反射弧中，兴奋在神经纤维的传导是单向的，其传导方向为(由胞体向轴突)A→B→C，A正确；
膜外由未兴奋部位到兴奋部位形成电流，膜内由兴奋部位到未兴奋部位形成电流，因此兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导，B正确；
图中B区Na＋的内流属于协助扩散，膜外的Na＋浓度大于膜内，C错误；
B点电位呈现外负内正，为兴奋部位，恢复为静息电位与K＋外流有关，D正确。
A.缩手反射中，兴奋的传导方向是A→B→C
B.兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导
C.图中B为兴奋部位，此时膜外Na＋浓度小于膜内
D.图中B为兴奋部位，恢复为静息电位与K＋外流有关
D
4.(2024·西工大附中质检)在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如图。下列叙述正确的是(　　)
A.AB段形成的原因是Na＋外流
B.BC段的Na＋内流需要消耗能量
C.CD段的K＋外流需要消耗能量
D.DE段的K＋外流不需要消耗能量
解析：AB段上升是因为Na＋内流，该过程中Na＋由高浓度向低浓度运输，属于协助扩散，不消耗能量，A错误；
BC段上升是因为Na＋进一步内流，Na＋跨膜方式属于协助扩散，不需要消耗能量，B错误；
CD段下降是因为K＋外流，K＋从高浓度向低浓度经离子通道跨膜运输，不需要消耗能量,C错误；
DE段的K＋外流属于协助扩散，不需要消耗能量，D正确。
A.AB段形成的原因是Na＋外流
B.BC段的Na＋内流需要消耗能量
C.CD段的K＋外流需要消耗能量
D.DE段的K＋外流不需要消耗能量
A
5.(2024·湖南长郡中学期末)某地区有食用草乌进补的习惯，但草乌中含有乌头碱,其可以与神经元上的Na＋通道结合，使其持续开放，从而引起中毒。下列判断不合理的是(　　)
A.乌头碱会导致神经元静息电位的绝对值降低
B.Na＋通道持续开放，会使胞外Na＋大量内流
C.静息状态时人体细胞膜外的K＋浓度低于膜内
D.阻遏Na＋通道开放的药物可缓解中毒的症状
解析：乌头碱可以与神经元上的Na＋通道结合，使其持续开放，所以胞外Na＋大量内流，会导致神经元形成动作电位，但不会导致神经元静息电位的绝对值降低，A错误，B正确；
若药物能够阻遏Na＋通道开放，则能对抗神经的持续兴奋，缓解乌头碱中毒症状，D正确。限时练6　兴奋在神经纤维上的传导
(分值：60分)
选择题：第1～12题，每小题3分，共36分。
【基础对点】
知识点1　静息电位、动作电位的形成机制
1.下列关于静息电位和动作电位的叙述，错误的是(　　)
细胞外液中Na＋浓度会影响动作电位的形成
神经元膜内K＋的外流是形成静息电位的基础
当处于静息电位时，细胞膜两侧的电位表现为外负内正
动作电位形成的过程中，Na＋内流不消耗能量
2.将枪乌贼巨大轴突置于体内组织液的模拟环境中，下列分析错误的是(　　)
减小模拟环境中Na＋浓度，动作电位的峰值变小
电刺激枪乌贼巨大轴突，不一定会产生动作电位
若细胞膜对K＋的通透性变大，静息电位的绝对值不变
增大模拟环境中K＋的浓度，静息电位的绝对值变小
3.如图表示离体的神经纤维某一部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化情况。下列相关叙述中正确的是(　　)
图中A点表示静息电位，此时细胞内外没有离子交换
图中B点时神经纤维受到刺激后，膜上Na＋通道开放，Na＋开始大量内流
图中D点膜外为正电位，膜内为负电位
图中C、E两点膜两侧的电位差为0 mV，此时细胞内外没有离子交换
4.果蝇的某种突变体因动作电位异常而发生惊厥。如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(　　)
钠离子通道和恢复静息电位的过程
钠离子通道和产生动作电位的过程
钾离子通道和恢复静息电位的过程
钾离子通道和产生动作电位的过程
知识点2　兴奋在神经纤维上的传导
5.(2021·全国乙卷，4)在神经调节过程中，兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是(　　)
兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流
突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜
乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化
6.下列关于兴奋的叙述，错误的是(　　)
兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导
静息时，细胞膜仅对K＋有通透性，K＋外流
兴奋时，细胞膜对Na＋的通透性增大，Na＋内流
膜内外K＋、Na＋分布不均匀是兴奋传导的基础
7.在一条离体的神经纤维的中段施加一定强度的电刺激，使其兴奋，则(　　)
所产生的神经冲动仅向轴突末梢方向传导
所产生的神经冲动仅向树突末梢方向传导
未兴奋部位的膜内表现为正电位，膜外为负电位
兴奋部位的膜外表现为负电位，膜内为正电位
8.如图表示离体神经纤维上的生物电现象，关于此图的分析错误的是(　　)
甲、丙两处表示未兴奋区域，乙处表示兴奋区域
膜外电流的方向为甲→乙，丙→乙
乙处产生的兴奋，能刺激甲、丙两处产生兴奋
甲处膜外只存在阳离子，乙处膜外只存在阴离子
【综合提升】
9.如下图①所示，在蛙的坐骨神经上放置两个电极并连接到电表。当在图示神经的右侧一端给予一有效刺激时，电表依次发生了A、B、C、D四图的变化。下列有关该过程的说法中，错误的是(　　)
未刺激时电表的读数为零，说明两个电极间的电位相等
A、C两图表明，电表指针偏转方向与膜外电流方向相同
①、B和D图时，两个电极之间都没有兴奋存在
此实验说明在神经系统中，兴奋是以电信号的形式传导的
10.(2024·重庆一中质检)如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是(　　)
甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
乙区发生了Na＋内流
乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁
据图可判断神经冲动的传导方向是从左到右
11.如图为神经纤维的局部结构示意图，被髓鞘包裹区域(b、d)Na＋、K＋离子不能进出细胞，裸露区域(a、c、e)Na＋、K＋进出不受影响。下列叙述正确的是(　　)
c区域处于兴奋状态，膜内Na＋较膜外多
b、d区域不能产生动作电位
a区域处于静息状态时，细胞膜对Na＋的通透性较大
局部电流在轴突上的传导方向为a→c和e→c
12.阈刺激是指引起神经组织产生动作电位的最小刺激强度，为衡量组织兴奋性高低的指标。如果刺激强度低于阈刺激，将不能引起神经细胞产生动作电位。如图表示在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激甲，测得神经纤维电位变化如图所示。请据图判断，以下说法错误的是(　　)
O～t1之间的膜电位是因K＋外流而形成的静息电位
t1～t2之间的膜电位是因Na＋内流而形成的动作电位
t1～t2之间的膜电位变化说明刺激甲的强度低于阈刺激
t2～t4表明短时间内多次刺激甲可以累加并引起神经纤维产生动作电位
13.(12分)神经纤维受到刺激时，主要是Na＋内流，从而使膜内外的电位由外正内负变为外负内正，恢复静息电位时，主要是K＋外流，从而使膜电位恢复为外正内负，这一周期的电位变化称为动作电位，如图1所示。在神经纤维上分别取三个电位差测量点，电表的两个电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧，FE＝FG＝5 cm，如图2所示。请回答下列问题：
(1)(2分)神经纤维在静息状态下，膜内K＋的浓度________(填“大于”或“小于”)膜外K＋的浓度，从图1可知，膜内外的电位差为________mV。
(2)(2分)图1中A点时膜外Na＋浓度________(填“大于”或“小于”)膜内Na＋浓度。AC段为产生动作电位，此时Na＋内流方式为________；CD段为恢复静息电位，此时K＋外流方式为________。
(3)(3分)图2中，受刺激后，F点处神经纤维的膜内电位状态变化是___________________________________________________________________。
(4)(5分)兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2，两者的大小是t1________t2(填“＝”“<”或“>”)，原因是_______________________________________________
____________________________________________________________________。
14.(12分)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中，测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度)，之后再将其置于无氧培养液中，于不同时间点重复上述测定，结果如图所示。请回答：
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
(1)(1分)本实验的自变量是________________。
(2)(4分)静息电位产生的原因是__________________________________________，
从而使神经元膜内外电荷分布呈________，这种状态为________状态。静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一，图中静息电位是以细胞膜的________(填“内”或“外”)侧为0 mV参照，并测得此神经细胞静息电位为－58 mV。
(3)(3分)据图分析，当静息电位由－60 mV变为－65 mV时，神经细胞的兴奋性水平________(填“升高”或“降低”)。在缺氧处理20 min时，给予细胞25 pA强度的单个电刺激，________(填“能”或“不能”)记录到神经冲动，判断的理由是_________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)(4分)在含氧培养液中，细胞内合成ATP的主要场所有____________________。放入无氧培养液后，细胞内ATP含量逐渐减少，从图可知，随缺氧时间延长，神经细胞的阈强度变化是__________________________________________________。
限时练6　兴奋在神经纤维上的传导
1.C　[Na＋内流形成动作电位，因此细胞外液中Na＋浓度会影响动作电位的形成，A正确；当处于静息电位时，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，C错误；Na＋内流的方式为协助扩散，不消耗能量，D正确。]
2.C　[减小模拟环境中Na＋的浓度，导致Na＋的内流减少，进而引起动作电位的峰值变小，A正确；电刺激枪乌贼巨大轴突，当刺激达到一定强度时才会产生动作电位，B正确；若细胞膜对K＋的通透性变大，则K＋外流增多，静息电位的绝对值会变大，C错误；增大模拟环境中K＋的浓度，K＋外流受阻，静息电位的绝对值变小，D正确。]
3.B　[A点表示静息电位，细胞内外有离子交换，A错误；B点时神经纤维受到刺激后，Na＋开始大量内流，进而形成动作电位，B正确；D点表示动作电位的峰值，此时膜外为负电位，膜内为正电位，C错误；C点存在Na＋内流，E点存在K＋外流，故C点和E点细胞内外有离子交换，D错误。]
4.C　[据图分析，突变体与野生型果蝇动作电位的产生曲线相同，说明突变体果蝇神经细胞膜上的钠离子通道和动作电位的产生过程没有问题，但在恢复到静息电位的过程中，两条曲线不相同了，说明突变体果蝇神经细胞膜的钾离子通道和恢复静息电位的过程出现了异常。]
5.A　[兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜的过程中，细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，A错误；突触前膜内的突触小泡受到刺激，就会向突触前膜移动并与它融合，会释放一种化学物质——神经递质，乙酰胆碱就是一种神经递质，被释放的神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，B、C、D正确。]
6.B　[静息时，细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，这是产生静息电位的主要原因。此时细胞膜对其他离子也有通透性，只是通透性较小。]
7.D　[在离体神经纤维的中段施加一定强度的电刺激，产生的兴奋能向神经纤维两端传导，A、B错误；未兴奋区域膜外为正电位，膜内为负电位；兴奋区域膜外为负电位，膜内为正电位，C错误，D正确。]
8.D　[神经纤维在静息状态下，表现为外正内负，膜在受到刺激产生兴奋后，表现为外负内正的动作电位，因此甲、丙两处表示未兴奋区域，乙处表示兴奋区域，A正确；甲、丙膜外均为正电位，乙的膜外为负电位，甲乙、乙丙存在电位差，能产生局部电流，膜外电流的方向为甲→乙，丙→乙，刺激未兴奋区域产生兴奋，乙处产生的兴奋，能刺激甲、丙两处产生兴奋，B、C正确；甲处膜外存在阳离子，也存在阴离子，但阳离子较多，乙处膜外也一样，只不过阴离子较多，D错误。]
9.C　[电表读数为零，说明两个电极之间没有电位差，A正确；当兴奋传导到b点时(A图)，a电极处为正电荷而b电极处为负电荷，电流方向向右，图中电表也向右偏转；当兴奋传导到a点时(C图)，a处为负电荷而b处已经恢复为正电荷，电流方向向左，图中电表也向左偏转，B正确；B图时兴奋在两个电极之间，C错误；整个实验中电表指针有两次方向相反的偏转，说明实验中兴奋是以电信号的形式传导的，D正确。]
10.D　[由于乙区是动作电位，如果神经冲动是从图示轴突左侧传导而来，则甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态，A正确；乙区是动作电位，因此该区发生了Na＋内流，B正确；局部电流的方向是由正电荷到负电荷，乙区膜内是正电位，丁区膜内是负电位，所以乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁，C正确；由于图中只有乙区是动作电位，因而在轴突上，神经冲动的传导方向可能是从左到右或从右到左，D错误。]
11.B　[由于c区域受到刺激，产生动作电位，Na＋内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负，膜内阳离子多，但膜内Na＋仍然少于膜外，A错误；由于被髓鞘包裹的轴突区域(b、d)Na＋、K＋不能进出细胞，所以刺激c区域，b、d区域的电位仍为外正内负，不能产生动作电位，B正确；a区域处于静息状态时，细胞膜对
K＋的通透性较大，K＋外流，膜两侧的电位表现为内负外正，C错误；局部电流在轴突上的传导方向为c→a和c→e，D错误。]
12.B　[据图可知，O～t1之间的膜电位是静息电位，是由K＋外流而形成的，A正确；t1～t2之间受到刺激后，Na＋内流，但由于Na＋内流量不够，膜电位不能发生逆转，不能形成外负内正的动作电位，B错误；如果刺激强度低于阈刺激，将不能引起神经细胞产生动作电位，t1～t2之间虽然受到刺激，膜电位发生变化，但没有形成外负内正的动作电位，说明刺激甲的强度低于阈刺激，C正确；t2～t4时刻给予的多次刺激甲相隔时间较短，可以累加，并引起神经纤维产生动作电位，D正确。]
13.(1)大于　60
(2)大于　协助扩散　协助扩散
(3)由负电位变为正电位
(4)＝　FE＝FG，兴奋在同一神经纤维上等距传导，所用时间相同
解析　(1)Na＋主要存在于细胞外，K＋主要存在于细胞内。在静息状态时，膜内K＋的浓度大于膜外K＋的浓度；由图1可知，静息电位时的膜电位为－60 mV，故膜内外的电位差为60 mV。(2)A点时膜外Na＋浓度大于膜内Na＋浓度，AC段产生动作电位，Na＋内流方式为协助扩散，CD段为恢复静息电位，K＋外流方式为协助扩散。(3)图2中，受刺激后，F点处神经纤维的膜内电位状态变化是由负电位变为正电位。(4)由题干可知，FE和FG的距离相等，且在同一神经纤维上，神经传导所用的时间相同。
14.(1)缺氧时间　(2)钾离子外流　外正内负　静息　外　(3)降低　不能　刺激强度低于阈强度　(4)细胞质基质和线粒体　先增加后降低
解析　(1)该实验的自变量是缺氧时间。(2)静息电位产生的机理是钾离子外流，导致神经元细胞膜外阳离子比细胞内高，即神经元膜内外电荷分布呈外正内负，这种状态为静息状态。图中静息电位用负值表示，说明图示静息电位是以细胞膜的外侧为0 mV参照，并测得此神经细胞静息电位为－58 mV。(3)当静息电位由－60 mV变为－65 mV时，静息电位绝对值变大，需要更强的刺激才能使细胞达到同等兴奋程度，神经细胞的兴奋性水平降低；图中显示，缺氧处理20 min时，阈强度为30 pA以上，所以给予25 pA强度的刺激低于阈强度，不能记录到神经冲动。(4)在含氧培养液中，细胞进行有氧呼吸，ATP的合成场所是细胞质基质和线粒体；由图可知，随缺氧时间延长，神经细胞的阈强度变化是先增加后降低。

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