Question

19．科學(xué)家以槍烏賊離體神經(jīng)纖維為實(shí)驗(yàn)材料，研究細(xì)胞外Na⁺濃度對(duì)槍烏賊動(dòng)作電位（神經(jīng)沖動(dòng)）的影響．實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，其中曲線1表示神經(jīng)纖維處于正常海水中的動(dòng)作電位，曲線2表示神經(jīng)纖維處于海水和葡萄糖溶液（除Na⁺外，其他與海水濃度相同）混合配制的溶液S中的動(dòng)作電位．圖甲、乙、丙溶液S中海水所占體積分別是71%、50%、33%．回答下列問(wèn)題：

（1）槍烏賊體內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)、外兩種主要的陽(yáng)離子分別是K⁺和Na⁺，其電位產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)是K⁺和Na⁺濃度的
不均勻分布．
（2）在本實(shí)驗(yàn)中，改變?nèi)芤篠中海水所占體積，實(shí)質(zhì)是改變細(xì)胞外Na⁺濃度．正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時(shí)，膜外Na⁺濃度高于（高于、低于、等于）膜內(nèi)Na⁺濃度．
（3）由圖可知，圖甲、乙、丙三種溶液S中神經(jīng)纖維的靜息電位相等（填“相等”或“不等”）．細(xì)胞外Na⁺濃度對(duì)槍烏賊動(dòng)作電位的影響是降低細(xì)胞外Na⁺濃度會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作電位幅度（峰值）和上升速度的下降．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：該實(shí)驗(yàn)的自變量是細(xì)胞外的鈉離子濃度，從甲乙丙三圖可以看出曲線1、2的靜息電位曲線重合，說(shuō)明細(xì)胞外Na⁺濃度的改變對(duì)靜息電位沒(méi)有影響，從三圖曲線分析，曲線2與曲線1比較只是動(dòng)作電位的峰值降低，產(chǎn)生動(dòng)作電位的時(shí)間延長(zhǎng)．

解答 解：（1）槍烏賊體內(nèi)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)、外兩種主要的陽(yáng)離子分別是K⁺和Na⁺，其電位產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)是K⁺和Na⁺濃度的不均勻分布．
（2）因?yàn)閳D甲、乙、丙溶液S中海水所占體積分別是71%、50%、33%，除Na⁺外，溶液S中的成分是海水和葡萄糖溶液，其他與海水濃度相同，所以自變量應(yīng)該是細(xì)胞外Na⁺濃度．正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時(shí)，興奮部位電位是外負(fù)內(nèi)正，但整個(gè)神經(jīng)纖維細(xì)胞膜外鈉離子濃度仍然高于膜內(nèi)．
（3）由圖可知，圖甲、乙、丙三種溶液S中曲線1、2的靜息電位曲線重合，所以神經(jīng)纖維的靜息電位相等．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，細(xì)胞外Na⁺濃度對(duì)槍烏賊動(dòng)作電位的影響是產(chǎn)生動(dòng)作電位時(shí)單位時(shí)間內(nèi)流入細(xì)胞內(nèi)的鈉離子數(shù)目減少，動(dòng)作電位的峰值降低，產(chǎn)生動(dòng)作電位的時(shí)間延長(zhǎng)．
故答案為：
（1）K⁺和Na⁺    K⁺和Na⁺濃度的不均勻分布
（2）細(xì)胞外Na⁺濃度    高于
（3）相等  降低細(xì)胞外Na⁺濃度會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作電位幅度（峰值）和上升速度的下降

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖示主要考查興奮產(chǎn)生時(shí)膜電位的變化情況，意在提高學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的理解和分析識(shí)圖能力．