Question

【題目】將新生小鼠的神經(jīng)元置于小鼠血漿中，將一電流表的兩個接線頭分別接于神經(jīng)纖維的a、b兩處細(xì)胞膜外表面，當(dāng)在a的左側(cè)給予神經(jīng)纖維一適當(dāng)刺激，可迅速引發(fā)此處興奮產(chǎn)生和傳導(dǎo)。請回答：

（1）神經(jīng)纖維興奮處膜電位表現(xiàn)為_________，其形成原因是_________。處于興奮狀態(tài)的神經(jīng)元內(nèi)鈉離子濃度_________（填“低于”“等于”或“高于”）血漿中鈉離子濃度。

（2）在a的左側(cè)施加刺激后電流表指針發(fā)生了兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)，據(jù)此能否得出興奮在神經(jīng)纖維上能夠雙向傳導(dǎo)的結(jié)論。如能，請說明理由；如不能，請?zhí)岢鼋鉀Q方案。_________。

（3）若實(shí)驗(yàn)所用神經(jīng)元先經(jīng)過了24h、5℃的低溫處理，測得動作電位峰值較處理前有所下降，分析其原因是_________。

Answer 1

【答案】外負(fù)內(nèi)正 鈉離子內(nèi)流 低于 不能；解決方案:在a、b兩點(diǎn)之間（除a、b之間的中間點(diǎn)之外）施加適宜的刺激，觀察電流表指針是否發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn) 低溫使鈉離子通道活性降低（細(xì)胞膜對Na+的通遺性降低）。使神經(jīng)興奮時(shí)鈉離子內(nèi)流量減少；同時(shí)低溫使鈉鉀泵的活性和能量供應(yīng)減少，細(xì)胞膜兩側(cè)的Na+濃度差減小

補(bǔ)充答案:低溫引起神經(jīng)元酶的活性降低；細(xì)胞呼吸速率下降，細(xì)胞膜的通透性降低，從而使神經(jīng)興奮時(shí)鈉離子內(nèi)流減少）

【解析】

靜息電位形成的原因是鉀離子外流，動作電位形成的原因是鈉離子內(nèi)流，靜息電位時(shí)的鉀離子外流和動作電位時(shí)的鈉離子內(nèi)流均是協(xié)助擴(kuò)散，擴(kuò)散的速率與細(xì)胞膜內(nèi)外相應(yīng)離子的濃度差有關(guān)。

（1）動作電位的形成是鈉離子大量內(nèi)流所致，神經(jīng)纖維興奮處膜電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正；無論有沒有產(chǎn)生動作電位，膜內(nèi)鈉離子濃度始終小于膜外（血漿中）濃度；

（2）當(dāng)將電流表的兩端分別接在a、b兩處，在a左側(cè)給予一適當(dāng)刺激，受刺激部位立即產(chǎn)生興奮，當(dāng)興奮傳至a處，電流表發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)，再傳到b處，電流表發(fā)生一次方向相反的偏轉(zhuǎn)，這只能證明神經(jīng)纖維上興奮能夠發(fā)生（一個方向的）傳導(dǎo)；要通過一次刺激證明興奮在神經(jīng)纖維上能雙向傳導(dǎo) ，應(yīng)在在a、b兩點(diǎn)之間（除a、b之間的中間點(diǎn)之外）施加適宜的刺激，觀察電流表指針是否發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)；

（3） 若神經(jīng)元先經(jīng)過了24h、5℃的低溫處理，測得動作電位峰值較處理前有所下降，原因主要是鈉離子內(nèi)流減少造成的，而鈉離子內(nèi)流減少是由于低溫引起的：低溫使鈉離子通道活性降低（細(xì)胞膜對Na+的通遺性降低）。使神經(jīng)興奮時(shí)鈉離子內(nèi)流量減少；同時(shí)低溫使鈉鉀泵的活性和能量供應(yīng)減少，細(xì)胞膜兩側(cè)的Na+濃度差減小。