2018年高考生物 母題題源系列 專題11 靜息電位與動作電位產生機理.doc

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母題11 靜息電位與動作電位產生機理【母題原題】1（2018全國卷，3）神經細胞處于靜息狀態(tài)時，細胞內外K+和Na+的分布特征是（）A細胞外K+和Na+濃度均高于細胞內B細胞外K+和Na+濃度均低于細胞內C細胞外K+濃度高于細胞內，Na+相反D細胞外K+濃度低于細胞內，Na+相反【答案】D【命題透析】本題考查靜息狀態(tài)下神經細胞膜內外離子的分布的相關知識，屬于對生物觀念的考查。【名師點睛】神經細胞內鉀離子濃度明顯高于膜外，而鈉離子濃度比膜外低，要注意靜息狀態(tài)時，即使鉀離子外流，膜內鉀離子的濃度依然高于膜外。2（2018江蘇卷，11）如圖是某神經纖維動作電位的模式圖，下列敘述正確的是（）AK+的大量內流是神經纖維形成靜息電位的主要原因Bbc段Na+大量內流，需要載體蛋白的協(xié)助，并消耗能量Ccd段Na+通道多處于關閉狀態(tài)，K+通道多處于開放狀態(tài)D動作電位大小隨有效刺激的增強而不斷加大【答案】C【命題透析】本題考查動作電位產生的機理和過程，屬于對生物觀念和理性思維的考查?！窘馕觥可窠浝w維形成靜息電位的主要原因鉀離子通道打開，鉀離子外流，A錯誤；bc段動作電位產生的主要原因是細胞膜上的鈉離子通道開放，Na+內流造成的，屬于協(xié)助擴散，不消耗能量，B錯誤；cd段是動作電位恢復到靜息電位的過程，該過程中Na+通道多處于關閉狀態(tài)，K+通道多處于開放狀態(tài)，C正確；在一定范圍內，動作電位大小隨有效刺激的增強而不斷加大，而刺激強度較小時是不能產生動作電位的，D錯誤?！久麕燑c睛】注意本題中“內向電流是指正離子由細胞膜外向膜內流動，外向電流則相反”要對應所學知識“靜息電位是鉀離子外流，而動作電位是鈉離子內流”，進而分析得出曲線中個點對應的電位狀態(tài)?！久}意圖】通過分析膜電位的變化曲線，培養(yǎng)科學思維的習慣。【命題規(guī)律】主要從以下兩個角度命題：與物質跨膜方式相結合，分析靜息電位的膜內外離子分布、產生動作電位及恢復過程中膜內外離子分布的變化；以外界離子變化創(chuàng)設情境，預測外界因素的變化對動作電位產生的影響?！敬痤}模板】1.膜電位變化曲線(1)a點之前靜息電位：神經細胞膜對K的通透性大，對Na的通透性小，主要表現(xiàn)為K外流，使膜電位表現(xiàn)為外正內負。(2)ac段動作電位的形成：神經細胞受刺激時，Na通道打開，Na大量內流，導致膜電位迅速逆轉，表現(xiàn)為外負內正。(3)ce段靜息電位的恢復：Na通道關閉，K通道打開，K大量外流，膜電位恢復為靜息電位后，K通道關閉。(4)ef段一次興奮完成后，鈉鉀泵將流入的Na泵出膜外，將流出的K泵入膜內，以維持細胞外Na濃度高和細胞內K濃度高的狀態(tài)，為下一次興奮做好準備。2.興奮的產生和傳導過程中Na、K的運輸方式(1)形成靜息電位時，K外流是由高濃度向低濃度運輸，需載體蛋白的協(xié)助，不消耗能量，屬于協(xié)助擴散。(2)產生動作電位時，Na的內流需載體蛋白，同時從高濃度向低濃度運輸，不消耗能量，屬于協(xié)助擴散。(3)恢復靜息電位時，K的外流是由高濃度到低濃度，屬于協(xié)助擴散。(4)一次興奮結束后，鈉鉀泵將流入的Na泵出膜外，將流出的K泵入膜內，需要消耗ATP，屬于主動運輸。1【浙江省2018年名卷精編B版考前押寶卷1生物試題】如圖是細胞膜上離子通道處于不同狀態(tài)的示意圖，神經纖維膜上有兩種離子通道，一種是鈉離子通道，一種是鉀離子通道，下列敘述正確的是 A. 離子通道可通過主動轉運來維持細胞膜內外的離子濃度差B. 靜息狀態(tài)時鈉離子通道關閉，鉀離子通道開放C. 去極化時鈉離子通道開放，鉀離子通道關閉D. 復極化時鈉離子通道和鉀離子通道均關閉【答案】C【解析】離子通過離子通道的方式屬于協(xié)助擴散，A錯誤；靜息狀態(tài)時鈉離子通道和鉀離子通道都是關閉的，但神經細胞膜對鉀離子通透性大，鉀離子擴散到膜外形成靜息電位，B錯誤；去極化時鈉離子通道開放，鈉離子內流，鉀離子通道關閉， C正確；復極化時鈉離子通道關閉，鉀離子通道開放，鉀離子外流，D錯誤。2【浙江省選考十校聯(lián)盟2018年3月適應性考試生物試題】甲表示動作電位產生過程示意圖，圖乙表示動作電位傳導示意圖，下列敘述正確的是A. ac段和段Na+通道開放，神經纖維膜內外Na+濃度差減小B. 若神經纖維膜外K+濃度增大C點將上升C. 靜息電位是指圖乙AB之間膜內的電位差D. 機體內反射弧中神經沖動的傳導是單向的【答案】D【解析】ac段段Na+通道開放，但是K+通道開放，A錯誤。K+濃度影響的是靜息電位，對動作電位c點沒有影響，B錯誤。靜息電位是膜內外的電位差，C錯誤。機體內反射弧至少需要兩個神經元，而興奮在神經元之間是單向傳遞的，所以機體內反射弧中神經沖動的傳導是單向的，D正確。3【山東省煙臺市2018屆高三下學期高考診斷性測試理科綜合生物試題】離體神經纖維置于某種培養(yǎng)液中，給予適宜刺激并記錄其膜內鈉離子含量變化及膜電位變化，分別用下圖、所示。下列有關說法正確的是A. 該實驗中某溶液可以用適當濃度的KC1溶液代替B. ab時，膜內鈉離子含量增加與細胞膜對鈉離子的通過性增大有關C. 適當提高培養(yǎng)液中鉀離子濃度可以提高曲線上c點值D. cd時，局部電流使興奮部位的鈉離子由內流轉變?yōu)橥饬?，再形成靜息電位【答案】B4【江西省南昌市2018屆高三第一次模擬考試理科綜合生物試題】下列可以引起神經元靜息電位絕對值降低的是哪一項A. 增加細胞外K+濃度 B. 增加細胞內K+濃度C. 增加細胞內Na+濃度 D. 降低細胞外Na+濃度【答案】A【解析】增加細胞外K+濃度，會導致細胞膜外正電位增加，進而使得靜息電位絕對值增加，A錯誤；增加細胞內K+濃度會導致細胞膜內外陽離子濃度差減小，引起靜息電位的絕對值降低，B正確；增加細胞內Na+濃度，會導致細胞膜內外陽離子濃度差減小，引起靜息電位的絕對值降低，C正確；降低細胞外Na+濃度，會導致細胞膜內外陽離子濃度差減小，引起靜息電位的絕對值降低，D正確。5【山西省運城市康杰中學2018屆高考模擬（三）理科綜合生物試題】某神經纖維在產生動作電位的過程中，鈉、鉀離子通過離子通道的流動造成的跨膜電流如圖所示（內向電流是指正離子由細胞膜外向膜內流動，外向電流則相反）。下列說法正確的是A. a點之前神經纖維膜內外之間沒有正離子的流動B. ab段鈉離子通道開放，bc段鈉離子通道關閉C. c點時神經纖維的膜內電位等于0mVD. cd段鉀離子排出細胞不需要消耗ATP【答案】D【解析】分析曲線圖可知，內向電流是指正離子由細胞膜外向膜內流動，主要是鈉離子內流；外向電流是指正離子由細胞膜內向膜外流動，主要為鉀離子外流。靜息時，神經細胞膜對鉀離子的通透性大，鉀離子大量外流，形成內負外正的靜息電位；受到刺激后，神經細胞膜的通透性發(fā)生改變，對鈉離子的通透性增大，鈉離子內流，形成內正外負的動作電位。據圖分析，a點之前神經纖維處于靜息狀態(tài)，此時有鉀離子外流，A錯誤；ab段與bc段均是內向電流，此時都是鈉離子通道開放，B錯誤；c點時神經纖維處于動作電位，此時膜內為正電位，膜外為負電位，所以其膜內電位大于0mV ，C錯誤；cd段鉀離子通過鉀離子通道蛋白排出細胞，是協(xié)助擴散，不需要消耗ATP，D正確。6【四川省2015級高三全國卷沖刺演練（一）理科綜合生物試題】某人用不同的藥物處理蛙的坐骨神經纖維，分別測得各組處理前后蛙的坐骨神經纖維上膜電位的變化，如下圖甲、乙、丙、丁所示(虛線代表藥物處理后的膜電位變化)。下列關于各組實驗的推論，合理的是A. 處理甲組的藥物阻斷Na+內流 B. 處理乙組的藥物阻斷Na+內流C. 處理丙組的藥物抑制K+外流 D. 處觀丁組的藥物導致C1外流【答案】B【解析】由于圖甲虛線的峰值降低，說明藥物處理后Na+內流量減少，A錯誤；圖乙虛線沒有波動，說明藥物處理后Na+內流被阻斷，B正確；圖丙虛線表示形成動作電位后無法恢復為靜息電位，說明藥物處理后K+外流被阻斷，C錯誤；圖丁虛線表示膜兩側的電位差變大，說明藥物處理后使C1內流，導致膜兩側的電位差加大，D錯誤。7【浙江綠色評估聯(lián)盟2018屆高三10月考試生物試卷】某研究小組欲研究影響神經沖動傳導速度的因素，請根據以下提供的實驗材料，提出實驗思路，并預測實驗結果。實驗材料：蟾蜍坐骨神經、3%KCl、5%NaCl、2%普魯卡因、任氏液、信號釆集處理系統(tǒng)等。（要求與說明：蟾蜍坐骨神經的制備和測定神經傳導速度的具體操作不作要求；實驗過程中神經放在有任氏液的培養(yǎng)盟；普魯卡因可阻滯Na+內流；傳導速度v=m/S，其中m為兩電極間距離，s為兩電極間傳導時間）請回答：（1）實驗思路：準備若干培養(yǎng)皿，分別加入適量等量任氏液，編號A、B、C。將坐骨神經放在A培養(yǎng)皿中，保持恒溫10-15min，然后測定此時的神經傳導速度。_（2）預測實驗結果（設計一個坐標，用曲線圖表示檢測結果）: _（3）請分析滴加5%NaCl溶液使動作電位傳導速度改變的原因。_（2） （3）說明：加3%KC1和5%NaCl的二條曲線位罝可以換 Na+在膜內外存在巨大的濃度梯度，細胞外Na+迅速向膜內擴散，使膜兩側電位差急劇減小為零，進而反轉為膜外電位為負、膜內電位為正。在內正外負的電位差使Na+通道受到抑制，神經傳導速度降低?！窘馕觥可窠浥d奮的發(fā)生和傳導有賴于細胞膜上Na離子內流。其觀察指標是神經興奮時產生的動作電位。普魯卡因等局麻醉藥可阻滯Na離子內流，從而抵制神經沖動的發(fā)生與傳導速度的減慢。神經纖維的靜息電位接近K離子的平衡電位，故細胞外液K離子濃度升高可使細胞膜內外濃度差減小，K離子平衡電位減小，膜發(fā)生去極化。在此基礎上，由于Na離子通道受到抑制，神經傳導速度降低；當細胞外夜Na離子內流減弱，也可以使神經傳導速度減慢。（2）實驗結果如下圖所示（3）高滲氯化鈉溶液使動作電位傳導速度降低。其作用機理是由于鈉離子在膜內外存在巨大的濃度梯度，細胞外鈉離子迅速向膜內擴散，使膜兩側電位差急劇減小為零，進而出現(xiàn)膜電位的倒轉，即反轉為膜外電位為負、膜內電位為正。內正外負的電位差使鈉離子通道受到抑制，神經傳導速度降低。