【生物】2021届一轮复习人教版科学思维系列七）膜电位的测定　教案

【生物】2021届一轮复习人教版科学思维系列七）膜电位的测定　教案

‎ ‎ 核心素养微专题——科学思维系列（七）膜电位的测定 命题点一　膜电位的变化原理与测量 ‎ ‎ ‎【典例】(2018·江苏高考)如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 ‎【名师讲题】‎ ‎※题眼:‎ ‎1.题干中“神经纤维动作电位”:动作电位是由于Na+内流形成的,膜电位变为“外负内正”。‎ ‎2.曲线图纵坐标表示细胞内电位,说明初始状态是“外正内负”的,即静息电位。‎ ‎※解题:‎ 破解1.时间0 ms细胞内电位为-70 mV→ 膜电位“外正内负”→静息电位 ←K+ 外流 (协助扩散,需要载体,不耗能)←细胞内液K+浓度高 破解2.bc段时间细胞内电位为-55～30 mV→ 膜电位“外负内正” →动作电位←Na+内流(协助扩散,需要载体,不耗能)←细胞外液Na+浓度高 ‎※答案:C ‎ ‎ ‎1.膜电位的测量:‎ ‎(1)静息电位的测量:‎ ‎ ‎ ‎①电表一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接,观察到指针向右偏转一次(如图甲)。‎ ‎②两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时,指针不偏转(如图乙)。‎ ‎(2)动作电位的测量:‎ 测量方法 测量图解 测量结果 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 ‎ ‎ ‎ ‎ 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎2.膜电位变化的曲线分析:‎ 离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。‎ 曲线解读:‎ a点及之前——静息电位,膜电位是外正内负,此时K+通道开放,K+外流,‎ 运输方式为协助扩散。‎ b点——0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放,Na+内流,运输方式为协助扩散。‎ ‎ ‎ bc段——动作电位,Na+通道继续开放。‎ cd段——静息电位恢复,K+通道开放使K+外流。‎ de段——Na+—K+泵活动加强,排Na+吸K+,运输方式为主动运输,使膜内外离子分布恢复到最初静息水平。‎ ‎ ‎ ‎　将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到 (　　)‎ A.静息电位值减小 B.静息电位值增大 C.动作电位峰值升高 D.动作电位峰值降低 ‎【解析】选D。静息电位的产生是由于细胞内K+外流,动作电位的产生是由Na+内流导致,如果减少溶液S中的Na+的浓度,则会导致动作电位形成过程中Na+内流量减少,而使峰值降低。‎ ‎　　　　　　　　　　　　　命题点二　膜电位变化与电流表的指针偏转问题 ‎ ‎ ‎【典例】如图为神经元结构模式图,电流计A1和A2的两极a和c、d和e分别接在神经纤维外膜上,分别在b、f两点给予适宜强度的刺激,则电流计的偏转情况为 (　　)‎ ‎ ‎ 注:⚪代表神经元细胞体, 代表神经轴突末梢,且ab=bc、ac=de。‎ A.分别在b点与f点刺激时,A1、A2各偏转两次,且方向相反 B.在b点刺激时,A1偏转两次,A2偏转一次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次 C.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次 D.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次 ‎【名师讲题】‎ ‎※题眼:‎ ‎1.观察图中电流计两端连在一个神经纤维上,还是连接在两个神经纤维上。‎ ‎2.注意刺激点是否在两电极的中点上。‎ ‎※解题:‎ 破解1.刺激b(中点)→动作电位→a、c点膜外同时变为正电位→a、c无电位差→A1电流计不偏转 刺激b(中点)→动作电位→d点膜外变为负电位→e点未兴奋膜外正电位→局部电流由e向d→A2电流计向左偏转1次,兴奋通过突触传至e点,e点膜外负电位→d点已恢复膜外正电位→局部电流由d向e→A2向右偏转1次,合计偏转2次,方向相反 破解2.刺激f点后→e点动作电位→e点膜外变为负电位→d点膜外正电位→局部电流由d向e→A2电流计向右偏转1次,刺激f点后→兴奋不能传至a、c点→A1不偏转 ‎※答案:D ‎ ‎ ‎“三看法”判断电流计指针偏转 ‎ ‎ ‎ ‎ ‎1.将电流计的两个电极分别放置在神经纤维膜外的a、c两点,c点所在部位的膜已损伤,其余部位均正常,如图为刺激前后的电位变化,以下说法错误的是 ‎(　　)‎ ‎ ‎ 注:图中黑色区域为兴奋部位,阴影区域为损伤部位。‎ A.兴奋传到b点时记录仪的指针将向左侧偏转 B.损伤部位c点的膜外电位为负电位 C.兴奋的产生与细胞膜对Na+的通透性改变有关 D.结果表明兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导 ‎【解析】选A。当兴奋传至a点时,膜外电位为负电位,此时电流计指针不偏转,‎ 说明a、c两点的膜外电位相同,则c点膜外电位也为负电位,B正确;当兴奋传到b点时,a点的膜外电位为正电位,c点的膜外电位为负电位,则此时指针向右偏转,A错误;兴奋的产生是细胞膜对Na+的通透性增大,导致Na+内流造成的;电流计指针的偏转情况证明了在神经纤维上兴奋是以电信号的形式传导的。‎ ‎2.将灵敏电表连接到神经纤维表面如图1,突触结构两端的表面如图2,每个电表两电极之间的距离都为L,当在图1的P点给予足够强度的刺激时,测得电位变化如图3。若分别在图1和图2的a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a点离左右两个电极的距离相等),测得的电位变化图正确的是 (　　)‎ ‎ ‎ ‎ ‎ A.a点对应图5　　　　 B.b点对应图3‎ C.c点对应图3 D.d点对应图4‎ ‎【解析】选D。在a点给予足够强度的刺激,由于a点离左右两个电极的距离相等,所以没有电位变化,A错误;在b点给予足够强度的刺激,电位发生两次变化,两电极之间电位变化规律与刺激P点相同,但方向相反,对应图5,B错误;在c点给予足够强度的刺激,电位发生两次变化,c点和d点间有突触间隔,所以出现两次电位变化的时间间隔要长一点,C错误;在d点给予足够强度的刺激,由于兴奋在突触间的传递是单向的,所以电位只发生一次变化,对应图4,D正确。‎ ‎ ‎