靜息電位和動(dòng)作電位形成原因及相關(guān)練習(xí).ppt

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靜息電位和動(dòng)作電位的測(cè)定,1靜息電位和動(dòng)作電位：靜息電位：在神經(jīng)未受到刺激時(shí)，神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)，這時(shí)，由于細(xì)胞膜內(nèi)外特異的離子分布特點(diǎn)，細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正，稱為靜息電位。動(dòng)作電位：當(dāng)神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時(shí)，這個(gè)部位的膜兩側(cè)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化，由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，這就是動(dòng)作電位。2基本原理：神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)K+明顯高于膜外，而膜外Na+明顯高于膜內(nèi)。靜息時(shí)，由于膜主要對(duì)K+有通透性，造成K+外流，使膜外陽(yáng)離子多于膜內(nèi)，所以外正內(nèi)負(fù)。受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性增加，鈉離子內(nèi)流，使膜內(nèi)陽(yáng)離子濃度高于外側(cè)，所以表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)。之后，在膜上由于存在鈉鉀泵，在其作用下，將外流的鉀離子運(yùn)輸進(jìn)膜內(nèi)，將內(nèi)流的鈉離子運(yùn)出膜外，從而成膜電位又慢慢恢復(fù)到靜息狀態(tài)。3神經(jīng)電位差測(cè)定的常見(jiàn)類型：（1）靜息電位測(cè)定方式：靜息電位常見(jiàn)的測(cè)定方式是將電流表的兩個(gè)電極一個(gè)放在神經(jīng)纖維的外側(cè)，另一個(gè)放在神經(jīng)纖維的內(nèi)側(cè)（如右上圖），由于內(nèi)外兩側(cè)存在電勢(shì)差，因此電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（2）動(dòng)作電位測(cè)定方式：在一個(gè)神經(jīng)纖維上的測(cè)定：是指將電流表的兩個(gè)電極放在同一個(gè)神經(jīng)纖維的外側(cè)（A處和B處），來(lái)測(cè)定兩個(gè)電極處是否有電位差。其放置方式如圖。,對(duì)于一個(gè)神經(jīng)纖維上電位的測(cè)定，如電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，則說(shuō)明AB兩點(diǎn)存在電勢(shì)差。一般的做法是在該神經(jīng)纖維上C點(diǎn)給一個(gè)足夠強(qiáng)度的刺激，從而觀察電流表發(fā)生幾次偏轉(zhuǎn)，方向是否一致？當(dāng)刺激點(diǎn)C到達(dá)A、B兩點(diǎn)距離相等時(shí)，神經(jīng)沖動(dòng)同時(shí)到達(dá)A、B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)雖然均產(chǎn)生了動(dòng)作電位，但是仍然不存在電勢(shì)差，因此電流表不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。只要刺激點(diǎn)C與A、B點(diǎn)在同一神經(jīng)元上，且CA與CB不相等，電流表就會(huì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。在兩個(gè)神經(jīng)纖維上的測(cè)定：是指將電流表的兩個(gè)電極放在兩個(gè)相鄰神經(jīng)元的外側(cè)，來(lái)測(cè)定兩個(gè)電極處是否有電位差。其放置方式如右圖。在A點(diǎn)給一個(gè)足夠強(qiáng)度的刺激，觀察電流表發(fā)生幾次偏轉(zhuǎn)，方向是否一致？若這個(gè)刺激發(fā)生在上游神經(jīng)元上，則電流表會(huì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)；若這個(gè)刺激發(fā)生在下游神經(jīng)元上，則電流表只能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。,4常見(jiàn)題型：例1：右圖表示槍烏賊離體神經(jīng)纖維在Na+濃度不同的兩種海水中受刺激后的膜電位變化情況。下列描述錯(cuò)誤的是（）A曲線a代表正常海水中膜電位的變化B兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同C低Na+海水中神經(jīng)纖維靜息時(shí)，膜內(nèi)Na+濃度高于膜外D正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時(shí)，膜外Na+濃度高于膜內(nèi)解析：從圖中可看出，起始階段兩曲線重合，故其靜息電位相同，B正確。正常海水中含有大量Na+，神經(jīng)纖維受刺激后，大量的Na+內(nèi)流，使膜內(nèi)成為正電位，膜外成為負(fù)電位。若海水中Na+濃度較低，Na+內(nèi)流少，產(chǎn)生的動(dòng)作電位就較低，所以A是正確的。神經(jīng)纖維靜息電位時(shí)，外界Na+濃度高于內(nèi)部，內(nèi)部K+濃度高于外部，因此C是錯(cuò)誤的。當(dāng)神經(jīng)纖維受到刺激時(shí)，盡管Na+濃度內(nèi)流，導(dǎo)致內(nèi)部Na+濃度升高，但內(nèi)部電位高是Na+和K+共同作用的結(jié)果，膜外仍存在大量Na+，膜外的Na+濃度仍高于膜內(nèi)Na+濃度，D也是正確的。,C,例2：根據(jù)下圖分析神經(jīng)細(xì)胞，敘述錯(cuò)誤的是（）A此圖可表示突觸小泡膜B靜息電位的形成可能與膜上的、等載體有關(guān)C若此圖為突觸后膜，則突觸間隙位于圖示膜的A面D若將神經(jīng)細(xì)胞膜的磷脂層平展在空氣水界面上，與水面接觸解析：本題考查了與興奮在神經(jīng)纖維上的神經(jīng)傳導(dǎo)以及興奮在神經(jīng)元之間的傳遞有關(guān)的一些知識(shí)。突觸小泡為細(xì)胞器，來(lái)源于高爾基體，其膜上一般不含多糖，此圖不可能是突觸小泡膜。電位的產(chǎn)生與離子運(yùn)輸有關(guān)，離子的運(yùn)輸與載體蛋白有關(guān)。而突觸后膜的識(shí)別則與糖蛋白有關(guān)，有糖蛋白一側(cè)則位于細(xì)胞外側(cè)面。磷脂分子部分為親水端，能與水接觸。,A,例3：在蛙的坐骨神經(jīng)表面放置兩個(gè)電極，連接到一個(gè)電表上（電表指針偏轉(zhuǎn)方向代表電流方向）。靜息時(shí)，電表沒(méi)有測(cè)出電位差(如下圖中所示)。若在圖所示神經(jīng)右側(cè)的相應(yīng)位置給予一適當(dāng)?shù)拇碳?，則電流表指針偏轉(zhuǎn)的順序依次為B。解析：在圖所示神經(jīng)右側(cè)的相應(yīng)位置給予一適當(dāng)?shù)拇碳ぃ瑒t刺激處電位發(fā)生變化，由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正，向周圍傳導(dǎo)到b點(diǎn)，首先出現(xiàn)A圖所示現(xiàn)象，當(dāng)興奮傳導(dǎo)過(guò)了b點(diǎn)，又未到達(dá)a點(diǎn)，則現(xiàn)象為B圖所示，興奮繼續(xù)向a傳導(dǎo)，到達(dá)a點(diǎn)后，a點(diǎn)的電位發(fā)生改變，現(xiàn)象為C圖所示，興奮經(jīng)過(guò)a點(diǎn)后，又恢復(fù)B圖所示。,ABCB,例4：如圖是一個(gè)反射弧的部分結(jié)構(gòu)圖，甲、乙表示連接在神經(jīng)纖維上的電流表。當(dāng)在A點(diǎn)以一定的電流刺激，甲、乙電流表的指針發(fā)生的變化正確的是（）A甲、乙都發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)B甲發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)，乙不偏轉(zhuǎn)C甲不偏轉(zhuǎn)，乙發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)D甲發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)，乙不偏轉(zhuǎn)解析：A點(diǎn)給予一個(gè)刺激，產(chǎn)生興奮，向細(xì)胞體傳導(dǎo)，電流表指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)，但當(dāng)興奮傳導(dǎo)到細(xì)胞體后，無(wú)法傳遞到另外一個(gè)神經(jīng)元，無(wú)法引起其興奮，因此只有甲能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)，乙不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。,D,例5電位變化曲線解讀圖示：(09年安徽理綜題圖)離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(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)。圖示該部位受刺激前后，膜兩側(cè)電位差的變化。解讀：a線段靜息電位、外正內(nèi)負(fù)，K通道開放；b點(diǎn)0電位，動(dòng)作電位形成過(guò)程中，Na通道開放；bc段動(dòng)作電位，Na通道繼續(xù)開放；cd段靜息電位恢復(fù)形成（Na內(nèi)流停止，K+迅速外流）de段靜息電位。,提醒(1)在膜外，興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向相反。(2)在膜內(nèi)，興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向相同。(3)在一個(gè)神經(jīng)元內(nèi)有一處受到刺激產(chǎn)生興奮，迅速傳至整個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞，即在該神經(jīng)元的任何部位均可測(cè)到生物電變化。整個(gè)過(guò)程K+膜外膜內(nèi)Na+膜外膜內(nèi),解析：本題是考查必修3神經(jīng)調(diào)節(jié)的有關(guān)知識(shí)。神經(jīng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下，有外正內(nèi)負(fù)的靜息電位（外鈉內(nèi)鉀）。當(dāng)受到刺激后，細(xì)胞膜上少量鈉通道激活開放，鈉離子順著濃度差少量?jī)?nèi)流，膜內(nèi)外電位差逐漸減小，發(fā)生局部電位。當(dāng)膜內(nèi)電位變化到達(dá)閾電位時(shí)，鈉離子通道大量開放，膜電位發(fā)生去極化，激發(fā)動(dòng)作電位。隨著鈉離子的進(jìn)入，外正內(nèi)負(fù)逐漸變成外負(fù)內(nèi)正。從變成正電位開始，鈉離子通道逐漸關(guān)閉，鈉離子內(nèi)流停止，同時(shí)鉀離子通道激活開放，鉀離子從細(xì)胞內(nèi)流到細(xì)胞外，膜內(nèi)少了鉀離子，變得不那么負(fù)了，膜電位逐漸減小，恢復(fù)到靜息電位（即外正內(nèi)負(fù)）的水平。,11形成過(guò)程ab段：閾刺激或閾上刺激使Na少量?jī)?nèi)流，細(xì)胞部分去極化至閾電位水平bc段：Na內(nèi)流達(dá)到閾電位水平后，與細(xì)胞去極化形成正反饋，Na爆發(fā)性內(nèi)流，達(dá)到Na平衡電位（膜內(nèi)為正膜外為負(fù)），形成動(dòng)作電位上升支。c點(diǎn)：膜去極化達(dá)一定電位水平(峰值)，Na內(nèi)流停止、K開始迅速外流。cd段：K迅速外流,形成動(dòng)作電位下降支。此時(shí)不需耗能。de段：K外流使膜外大量堆積K+，產(chǎn)生負(fù)后電位，阻止K+繼續(xù)外流；ef段：在Na-K+泵的作用下，泵出3個(gè)Na+和泵入2個(gè)K+產(chǎn)生正后電位，恢復(fù)興奮前的離子分布的濃度（靜息電位）。這一過(guò)程逆濃度梯度進(jìn)行，需要ATP供能,13影響動(dòng)作電位的因素動(dòng)作電位的超射值(Overshoot)就是Na+平衡電位，故動(dòng)作電位的幅度決定于細(xì)胞內(nèi)外的Na濃度差。細(xì)胞外液Na濃度降低動(dòng)作電位幅度也相應(yīng)降低，而阻斷Na通道（河豚毒）則能阻礙動(dòng)作電位的產(chǎn)生；低溫、缺氧或代謝障礙等因素抑制Na-K+泵活動(dòng)時(shí)，靜息電位會(huì)減小，動(dòng)作電位幅度也會(huì)減小。,靜息電位主要是由K向膜外擴(kuò)散而造成的。如果人工改變細(xì)胞膜外K的濃度，當(dāng)K濃度增高時(shí)測(cè)得的靜息電位值減小，當(dāng)K濃度降低時(shí)測(cè)得的靜息電位值增大。,例6.神經(jīng)細(xì)胞在靜息時(shí)具靜息電位，受到適宜刺激時(shí)可迅速產(chǎn)生能傳導(dǎo)的動(dòng)作電位，這兩種電位可通過(guò)儀器測(cè)量，以下4圖中為測(cè)量靜息電位示意圖，正確的是（）,ABCD,B,例7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)果如右側(cè)曲線圖。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（C）,對(duì)位訓(xùn)練8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，如右圖，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始到興奮完成這段過(guò)程中電位變化的曲線是(),D,例9：下圖甲表示人體脊髓反射弧模式圖，乙表示人體神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模式圖。據(jù)圖回答：（1）甲圖中，刺激結(jié)構(gòu)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生具體效應(yīng)的結(jié)構(gòu)是,該結(jié)構(gòu)在組成上包括。（2）乙圖中的C是下一個(gè)神經(jīng)元的_興奮不能從C傳到A的原因是_（3）乙圖中，若刺激A點(diǎn)，電流計(jì)B將偏轉(zhuǎn)2次；若抑制該細(xì)胞的呼吸作用，發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維在一次興奮后，其細(xì)胞膜不能再恢復(fù)到靜息狀態(tài)，所以帶電離子通過(guò)細(xì)胞膜的方式是_（4）甲圖中，提供電刺激設(shè)備、電位測(cè)量?jī)x等必要的實(shí)驗(yàn)用具，驗(yàn)證興奮在神經(jīng)元之間進(jìn)行單向傳導(dǎo)的步驟_5）若按（4）步驟進(jìn)行，改為探究神經(jīng)元之間的方向，其結(jié)論為,效應(yīng)器,傳出神經(jīng)末梢及其所支配的肌肉或腺體等,樹突膜或胞體膜,遞質(zhì)只能從突觸前膜釋放，作用于突觸后膜,主動(dòng)運(yùn)輸,先電刺激（或上一點(diǎn)）測(cè)量上有無(wú)電位變化；再電刺激（或上一點(diǎn)），測(cè)量上有無(wú)電位變化,若兩次都測(cè)到電位變化，則為雙向傳導(dǎo)；若上有電位變化而上沒(méi)有，則為單向傳導(dǎo)且只能從；若上有電位變化而上沒(méi)有，則為單向傳導(dǎo)且只能從,