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神经电位的相关高考试题归类解读
一、有关电位变化机理的背景知识
1.静息电位 由于神经细胞膜内外各种电解质离子浓度不同，膜外钠离子浓度高，膜内钾离子浓度高，而神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同。神经细胞膜在静息时对钾离子的通透性大，对钠离子的通透性小，膜内的钾离子扩散到膜外，而膜内的负离子却不能扩散出去，膜外的钠离子也不能扩散进来。所以，膜内为负，膜外为正（极化状态）。
2.动作电位 在神经纤维膜上有两种离子通道，一种是钠离子通道，一种是钾离子通道。当神经某处受到刺激时会使钠通道开放，于是膜外的钠离子在短期内大量涌入膜内，该处极化状态被破坏，变成了内正外负（反极化）。但在很短的时期内钠通道又重新关闭，钾通道随之开放，钾离子又很快涌出膜外，使得膜电位又恢复到原来外正内负的状态。右图即为整个过程的电位变化曲线。接着，在短时间内，神经纤维膜又恢复到原来的外正内负状态──极化状态。
去极化、反极化和复极化的过程，也就是动作电位──负电位的形成和恢复的过程，全部过程只需数毫秒的时间。
3.测定电位的方法 科学家发现了一种枪乌贼大神经，具有的粗大的神经纤维。又发现了一种玻璃管微电极，很细到尖端直径＜1μm（只有0．5μm），管内充以KCl溶液，插入神经纤维膜内，另一个电极放在膜外为参考电极，两电极连接到电位仪测定极间电位差。发现未受刺激时的外正内负为静息电位，此状态时神经纤维膜内的电位低于膜外的电位。也就是说，膜属于极化状态（有极性的状态）。受刺激后形成的外负内正为动作电位。不管是静息电位还是动作电位均为跨膜电势差。
二、几种高考典型试题的分类解读
题型一：神经细胞膜内外电位变化──
【典型题例１】：（2003年上海卷）将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中，给予一定刺激后，下图中能正确反映膜电位变化与钠离子浓度关系的是（ ）
【试题解读】：生理盐水中的离体神经，给予一定刺激后，可以出现膜电位变化，出现动作电位。钠离子浓度越高，内流量就越大，形成的动作电位电位峰值就越大，则膜电位变化就越大。可见，神经细胞膜外的膜电位变化和钠离子浓度成正相关。D曲线正确。
题型二、电流表指针偏转推理──
【典型题例3】：(2007广东卷/多选)神经细胞在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图，正确的是（ ）
【试题解读】静息电位是指细胞未受刺激时，存在于细胞膜内外两侧的电位差。不管是静息电位还是动作电位均为跨膜电势差。所以，B、D选项不是静息电位测量方法。而A左侧的内膜为负，右侧膜外为正，电表指针向左偏转；C选项右侧的内膜为负，左侧膜外为正，电表指针向右偏转。正确选AC。
【典型题例５】右图表示神经元联系的一种形式，与此相关
的表述正确的是 ( )
A．刺激a处，会导致b处连续兴奋或抑制，c处也发生电位变化
B．刺激b处，不会引起a和c处发生电位变化
C．刺激c处，a和b处都会产生兴奋
D．刺激a处，b、c同时产生兴奋或抑制
【试题解读】兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能由一个神经元的轴突末端传递到下一个神经元的细胞体或树突。当刺激a处时，兴奋方向a→b外、还有ａ→c环形路径，因ｃ处兴奋，形成兴奋传导的环形回路而反复循环，ｂ处相继又连续兴奋或抑制，Ａ选项正确；因为兴奋绕一圈传递至c处时，还要经过一个突触，兴奋通过突触时有一个时间距离，b处产生电位变化在先，c处在后。刺激b处，c处会发生兴奋或抑制，而无法逆突触的反向传导到a处，ａ没有电位变化。刺激c处，同样a没有反应，b处有反应。
【解题启示】：要注重刺激神经纤维后的电位连续性变化过程；要梳理清楚几个关系：极化状态、去极化过程、反极化状态、复极化过程的关系如；注意神经纤维静息电位测量方法与结果判断；注意神经纤维上的传导方向和突触间的单向传导。
题型三、膜电位变化的坐标曲线──
【典型题例６】：（2009年安徽卷）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。图中a线段表示 电位；b点膜两侧的电位差为 ，此时Na+ （内、外）流。
【试题解读】静息电位时，因为膜内是负电位，受刺激后，电位出现反极化过程，所以曲线向上走向，直至到达ｙ轴正值；到达峰值后，下降到ｙ轴负值，最后复极化，恢复到原初的静息电位的极化状态。b点交于ｘ轴，说明膜两侧的电位差为0mV。此时，仍然在去极化过程中，Na+仍然内流。
【典型题例７】：（2009年山东卷）右图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种
海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是（ ）
A．曲线a代表正常海水中膜电位的变化
B．两种海水中神经纤维的静息电位相同
C．低Na海水中神经纤维静息时，膜内Na浓度高于膜外
D．正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na浓度高于膜内
【试题解读】曲线a完全符合动作电位曲线图，代表正常海水中膜电位的变化，Ａ正确。ａｂ两条曲线的起点与终点的膜电位值相同，则说明两种海水中神经纤维的静息电位相同，Ｂ正确。低Na+海水中神经纤维静息时，仍然钾离子通道打开，向外流，而Na+主要位于膜外，比膜内浓度高，Ｃ正确。正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na通道打开，大量内流，导致膜内浓度高于膜外，答案为D。
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【典型题例8】（2009年上海卷）神经电位的测量装置如右上图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，其它实验条件不变，则测量结果是（ ）
【试题解读】右上图施加刺激时，电流传到A，A为正电位，B为正电位。若将记录仪两电极均置于膜外，施加刺激，A为负电位，B为正电位，电位差为负，曲线向负轴延伸；然后恢复到A、B两处都是正电位，电位差为0；电流到B时，A为正电位，B为负电位，电位差为正，然后又恢复为原0电位差。答案为C。
【解题启示】：注意神经细胞外的钠离子的浓度和电位变化之间的关系。注意电流表的两个电极的连接位置，放于膜内外而导致的电流方向和曲线方向不同；还要注重刺激后电位变化的方向性。
三、同类电位变化题型的变式拓展