课时2 环境刺激使得神经细胞产生动作电位，并以电信号形式在神经纤维上传导
课时概念剖析 本课时是次位概念“神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：
(1)神经细胞静息电位是外正内负的稳定电位，主要是K＋的平衡电位。(2)适宜的刺激能使神经细胞发生Na＋内流，形成外负内正的动作电位，再是K＋外流恢复外正内负的静息电位。(3)神经冲动在神经纤维上以电信号的形式传导。
概念1 环境刺激使得神经细胞产生动作电位
(阅读教材P24，完成填空)
1.形成动作电位前后膜的极性变化
________、反极化和复极化的过程，也就是动作电位——膜外________的形成和恢复的过程。
2.膜电位的形成
(1)极化状态的形成
(2)动作电位的产生
(3)膜电位变化曲线解读
(4)静息电位与动作电位的比较
[辨正误]
(1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K＋有关。( )
(2)动作电位形成过程中Na＋内流的方式是主动转运。( )
(3)神经纤维膜处于极化状态时，膜内K＋浓度高于膜外；处于反极化状态时，膜内K＋浓度低于膜外。( )
(科学实验和探究情境)科学家将一个玻璃微电极置于神经纤维的膜外(定义膜外电位始终为0)，另一个玻璃微电极置于膜内，利用灵敏电位计测量神经纤维膜内的电位变化，如图1所示。
Ⅰ.神经纤维没有受到刺激时，科学家记录到电位计的示数为－70 mV，如图1所示：
(1)该电位属于________(填“静息”或“动作”)电位，说明此膜内的电位比膜外__________(填“低”或“高”)。
(2)静息电位的形成主要是膜内的__________缓慢外流形成的，该离子外流的跨膜运输方式属于____________，需要膜上__________蛋白的协助。
(3)适当降低膜外的K＋浓度，上述测量值的绝对值将会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
Ⅱ.给予神经纤维膜以适当的电流刺激，测量到膜内电位发生了一系列的变化，如图2所示：
(1)该一系列电位变化属于________(填“静息”或“动作”)电位。
(2)图2中，________(填图中序号)表示去极化过程，该过程中膜上Na＋通道开放，Na＋________(填“顺”或“逆”)浓度梯度________(填“内”或“外”)流，导致膜内电位升高，Na＋的这种跨膜运输方式属于____________，________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(3)图2中，动作电位达到峰值时，膜上________通道关闭，________通道开放，导致________，引起膜内电位下降，这一过程称为________(填“去极化”“反极化”“复极化”或“超极化”)。
(4)若适当降低膜外的Na＋浓度，则动作电位的峰值将会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
【学以致用】
例1 (2024·浙北G2联考)如图为神经元静息电位形成机制的示意图，下列叙述错误的是( )
A.钠钾泵的活动会影响静息电位的大小
B.在静息状态时K＋通道的通透性远大于Na＋通道的通透性
C.K＋通过K＋通道向外扩散积累的膜内外电位差可促进K＋的扩散
D.给人体静脉滴注一定浓度KCl溶液，可降低静息电位的绝对值
细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响
(1)静息电位的本质是一种K＋平衡电位，其绝对值的大小与膜内外K＋浓度差呈正相关，与Na＋浓度无关。
(2)动作电位的本质是一种Na＋平衡电位，其绝对值的大小与膜内外Na＋浓度差呈正相关，与K＋浓度无关。
例2 (2024·A9协作体高二期中)如图表示在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激所测得的神经纤维电位变化。据图分析，下列说法正确的是( )
A.t1时刻细胞膜去极化后无法产生动作电位
B.适当提高细胞内Na＋浓度，动作电位变大
C.刺激都是独立的，不能累加产生动作电位
D.t4～t5时间段，K＋外流恢复静息电位需消耗能量
(1)阈刺激、阈上刺激与阈下刺激
触发神经细胞或其他可兴奋细胞产生动作电位所需要的最低强度刺激，称为阈刺激(如图甲中的S5)；低于此强度的刺激称为阈下刺激(如图甲中的S1～S4)；高于此强度的刺激称为阈上刺激(如图甲中的S6～S8)。阈刺激是衡量可兴奋细胞兴奋性高低的指标。
阈刺激和不同强度的阈上刺激引起的动作电位水平是相同的，如图甲中刺激S5～S8的刺激强度虽然不同，但触发产生的动作电位是相同的(它们的波形和峰值相等)。
(2)时间总和与空间总和
时间间隔较短的阈下刺激(刺激神经纤维同一位点)可以叠加，达到一定阈值后也会触发产生动作电位，如图乙，称为时间总和。
位置相邻较近的阈下刺激(同时刺激神经纤维相邻位点)可以叠加，达到一定阈值后也会触发产生动作电位，如图丙，称为空间总和。
概念2 冲动在神经纤维上以电信号的形式传导
(阅读教材P27～28，完成填空)
1.动作电位传导的过程
分析：冲动在神经纤维上以____________的形式传导。兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向________，与膜外局部电流的方向________。
2.动作电位传导的特点
[辨正误]
(1)神经纤维受到刺激后，兴奋部位和未兴奋部位之间，膜内和膜外的局部电流方向相反。( )
(2)兴奋以电信号的形式在神经纤维上传导过程中神经细胞没有发生离子进出。( )
(3)动作电位沿神经纤维传导时，波幅一直稳定不变。( )
1.(科学实验和探究情境)下图是动作电位沿神经纤维传导的示意图，请据图回答下列问题：
(1)图中动作电位已通过神经纤维的________(“AB”或“GH”)段，尚未传至神经纤维的________(填“AB”或“GH”)段。
(2)BC段神经纤维正处于________(填“极化”“反极化”或“超极化”)状态，其形成原因是膜上________通道关闭滞后，导致膜内电位________(填“高于”“等于”或“低于”)正常的极化状态。
(3)CE段神经纤维正处于________(填“去极化”或“复极化”)过程，该过程中膜上________通道关闭，________通道开放，________外流，造成膜内电位不断降低。
(4)EF段神经纤维正处于________(填“极化”“反极化”或“超极化”)状态，是由________内流引起膜内电位________(填“高于”“等于”或“低于”)膜外造成的。
(5)FG段神经纤维正处于________(填“去极化”或“复极化”)过程，该过程中膜上________通道开放，________内流，造成膜内电位不断升高。
2.(科学实验和探究情境)为验证神经冲动在轴突上的传导具有双向性和无衰减性，某同学设计了如下实验：将灵敏电位计的两极分别接在枪乌贼的轴突的甲、乙两点膜外，在甲的左侧给予一个适宜的电刺激，观察电位变化过程如图①～⑤所示。你认为该同学能得出上述结论吗？请说明理由。
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【学以致用】
例1 如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图，下列说法与图示相符的是( )
A.图中兴奋部位是B和C
B.图中弧线最可能表示局部电流方向
C.图中兴奋传导的方向是C→A→B
D.兴奋传导方向与膜外局部电流方向一致
例2 (2023·9＋1联盟高二期中)如图表示某神经元一个动作电位传导示意图，据图分析，下列说法正确的是( )
A.据图判断神经纤维上受刺激的位点在c的右侧
B.图中a→b→c的过程就是动作电位形成和恢复的过程
C.图中b段对应的神经纤维正处于反极化过程中
D.a段的神经纤维正在发生Na＋涌入膜内，此过程不消耗ATP
1.(2017·浙江4月选考)将新生小鼠脑神经元置于适宜的溶液中，制成较高细胞密度的细胞悬液，并将其低温保存，在低温保存过程中神经元会受到损伤。一段时间后，与常温保存组相比，溶液中的离子浓度变化是( )
A.K＋浓度升高 B.K＋浓度降低
C.Na＋浓度不变 D.Na＋浓度升高
2.(2022·浙江6月选考，24)听到上课铃声，同学们立刻走进教室，这一行为与神经调节有关。该过程中，其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述，错误的是( )
A.此刻①处Na＋内流，②处K＋外流，且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处，指针会发生偏转
3.(2023·北京卷，17)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料，研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是________________，膜的基本骨架是________________。
(2)假设初始状态下，膜两侧正负电荷均相等，且膜内K＋浓度高于膜外。在静息电位形成过程中，当膜仅对K＋具有通透性时，K＋顺浓度梯度向膜外流动，膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加，对K＋进一步外流起阻碍作用，最终K＋跨膜流动达到平衡，形成稳定的跨膜静电场，此时膜两侧的电位表现是____________。K＋静电场强度只能通过公式“K＋静电场强度(mV)＝60×lg计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时，实验测得膜的静息电位为－90 mV，膜内、外K＋浓度依次为155 mmol/L和4 mmol/L(lg＝－1.59)，此时没有K＋跨膜净流动。
①静息状态下，K＋静电场强度为________mV，与静息电位实测值接近，推测K＋外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测，研究者梯度增加细胞外K＋浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值________，则可验证此假设。
课时2 环境刺激使得神经细胞产生动作电位，并以电信号形式在神经纤维上、传导
概念1
自主建构
1.正电位 负电位 正电位 负电位 去极化 负电位
2.(1)钠离子 钾离子 通透性 有机负离子 ATP 逆着浓度 钠离子 钾离子 钾离子 钾离子 钠离子 钠离子 (2)钠通道 内正外负 钠通道 钾通道 外正内负 (3)Na＋ 内负外正 Na＋ K＋ K＋ 下降 K＋ K＋ 内负外正 Na＋ 高 内正外负 Na＋—K＋ (4)K＋ Na＋ K＋ Na＋ 内负外正 负 正
辨正误
(1)√
(2)× 提示：动作电位形成过程中，Na＋内流的方式为顺浓度梯度的易化扩散。
(3)× 提示：无论处于极化还是反极化状态，膜内K＋浓度都高于膜外。
合作探究
Ⅰ.(1)静息 低 (2)K＋ 易化扩散 K＋通道 (3)变大
Ⅱ.(1)动作 (2)② 顺 内 易化扩散 不需要 (3)Na＋ K＋ K＋外流 复极化 (4)变小
学以致用
例1 C [K＋通过K＋通道向外扩散积累形成内负外正的静息电位，是K＋向外扩散的阻力，C错误。]
例2 A [t1时刻的刺激可以引起Na＋通道打开，产生局部电位，细胞膜去极化，但无法产生动作电位，A正确；适当提高细胞内Na＋浓度，使膜内外Na＋浓度差降低，使测得的动作电位变小，B错误；由题图可知，t1、t2时刻两次强度相同的刺激由于相隔时间较长而无法累加，t2、t3时刻两次强度相同的刺激由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位，C错误；t4～t5时间段Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋外流使神经纤维恢复静息状态，但是K＋外流属于易化扩散，不消耗ATP，D错误。]
概念2
自主建构
1.极化 反极化 去极 动作电位 局部电流 一致 相反
2.衰减 绝缘
辨正误
(1)√
(2)× 提示：Na＋和K＋的不断进出导致神经细胞膜上的电位变化，进而发生电流的传导。
(3)√
合作探究
1.(1)提示：AB GH
(2)提示：超极化 K＋ 低于
(3)提示：复极化 Na＋ K＋ K＋
(4)提示：反极化 Na＋ 高于
(5)提示：去极化 Na＋ Na＋
2.提示：不能得出上述结论，图示中②和④的指针偏转幅度如果相同，则说明神经冲动在轴突上的传导具有无衰减性，但是该连接方式无法验证神经冲动在轴突上的传导具有双向性，若验证神经冲动在轴突上的传导具有双向性，刺激位点最好选择在甲、乙之间的非中点。
学以致用
例1 B [兴奋部位的电位为动作电位，即内正外负，所以兴奋部位是A，A错误；正电荷移动的方向为电流的方向，因此图中弧线最可能表示局部电流方向，B正确；兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致，与膜外局部电流方向相反，因此图中兴奋传导的方向为C←A→B，C、D错误。]
例2 C [图中动作电位是由左向右沿着神经纤维传导的，因此受刺激的位点应在c的左侧，A错误；图中a→b→c的过程表示的是动作电位传导时神经纤维上不同位点的膜电位状况，B错误；a段的神经纤维的电位表现为内负外正，是静息电位，原因是K＋外流，属于协助扩散，不消耗ATP，D错误。]
感悟真题
1.A [正常神经细胞有积累K＋能力，低温使细胞损伤后，从溶液中吸收K＋的能力比常温保存组低，留在溶液中的K＋较常温保存组高。]
2.A [根据兴奋传递的方向为③→④，则①处恢复静息电位，为K＋外流，②处产生动作电位，为Na＋内流，A错误；动作电位沿神经纤维传导时，其电位变化总是一样的，不会随传导距离的增加而衰减，即波幅稳定不变，B正确；反射弧中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，由轴突传导到轴突末梢，即向右传播出去，C正确；将电表的两个电极置于③④处时，由于会存在电位差，指针会发生偏转，D正确。]
3.(1)磷脂和蛋白质 磷脂双分子层
(2)外正内负 (3)①－95.4 ②变小
解析 (1)骨骼肌细胞膜的主要成分为磷脂和蛋白质，膜的基本骨架是磷脂双分子层。(2)K＋外流形成静息电位，细胞膜两侧的电位表现为外正内负。(3)K＋静电场强度(mV)＝60×lg＝60×lg＝60×(－1.59)＝－95.4(mV)，即静息状态下，K＋静电场强度为－95.4 mV。依据公式可知，增加细胞外K＋浓度求出的值的绝对值变小，若测得静息电位的值也变小(正负号不代表大小，代表方向)，则可验证此假设。(共40张PPT)
第二章 神经调节
课时2
环境刺激使得神经细胞产生
动作电位，并以电信号形式
在神经纤维上传导
课时概念剖析
本课时是次位概念“神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导”，该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持：
(1)神经细胞静息电位是外正内负的稳定电位，主要是K＋的平衡电位。(2)适宜的刺激能使神经细胞发生Na＋内流，形成外负内正的动作电位，再是K＋外流恢复外正内负的静息电位。(3)神经冲动在神经纤维上以电信号的形式传导。
目录 CONTENTS
1.环境刺激使得神经细胞产生动作电位
2.冲动在神经纤维上以电信号的形式传导
3.感悟真题
自主建构
合作探究
合作探究
课时概念图
自主建构
正
电位
(阅读教材P27～28，完成填空)
1.动作电位传导的过程
________、反极化和复极化的过程，也就是动作电位——膜外________的形成和恢复的过程。
负电位
正
电位
去极化
负电位
负电位
2.膜电位的形成
2.膜电位的形成
(1)极化状态的形成
钠离子
钾离子
通透性
有机负离子
ATP
逆着浓度
钠离子
钾离子
钾离子
钾离子
钠离子
钠离子
(2)动作电位的产生
钠通道
内正外负
钠通道
钾通
道
外正内负
(3)膜电位变化曲线解读
Na＋
内负外正
Na＋
K＋
K＋
下降
K＋
K＋
内负外正
Na＋
高
内正
外负
Na＋—K＋
(4)静息电位与动作电位的比较
K＋
Na＋
K＋
Na＋
内负外正
负
正
[辨正误]
(1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K＋有关。( )
(2)动作电位形成过程中Na＋内流的方式是主动转运。( )
提示：动作电位形成过程中，Na＋内流的方式为顺浓度梯度的易化扩散。
(3)神经纤维膜处于极化状态时，膜内K＋浓度高于膜外；处于反极化状态时，膜内K＋浓度低于膜外。( )
提示：无论处于极化还是反极化状态，膜内K＋浓度都高于膜外。
√
×
×
(科学实验和探究情境)科学家将一个玻璃微电极
置于神经纤维的膜外(定义膜外电位始终为0)，
另一个玻璃微电极置于膜内，利用灵敏电位计
测量神经纤维膜内的电位变化，如图1所示。
Ⅰ.神经纤维没有受到刺激时，科学家记录到电
位计的示数为－70 mV，如图1所示：
(1)该电位属于______ (填“静息”或“动作”)电位，说明此膜内的电位比膜外____(填“低”或“高”)。
静息
低
(2)静息电位的形成主要是膜内的_______ 缓慢外流形成的，该离子外流的跨膜运输方式属于__________，需要膜上__________蛋白的协助。
(3)适当降低膜外的K＋浓度，上述测量值的绝对值将会________(填“变大”“变小”或“不变”)。
K＋
易化扩散
K＋通道
变大
Ⅱ.给予神经纤维膜以适当的电流刺激，测量到膜内电位发生了一系列的变化，如图2所示：
(1)该一系列电位变化属于_________(填“静息”或“动作”)电位。
(2)图2中，_____(填图中序号)表示去极化过程，该过程中膜上Na＋通道开放，Na＋_____(填“顺”或“逆”)浓度梯度____(填“内”或“外”)流，导致膜内电位升高，Na＋的这种跨膜运输方式属于__________，_________ (填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
动作
②
顺
内
易化扩散
不需要
(3)图2中，动作电位达到峰值时，膜上_____通道关闭，_____通道开放，导致__________，引起膜内电位下降，这一过程称为_________ (填“去极化”“反极化”“复极化”或“超极化”)。
(4)若适当降低膜外的Na＋浓度，则动作电位的峰值将会_______ (填“变大”“变小”或“不变”)。
Na＋
K＋
K＋外流
复极化
变小
【 学以致用 】
例1 (2024·浙北G2联考)如图为神经元静息电位形成机制的示意图，下列叙述错误的是( )
C
A.钠钾泵的活动会影响静息电位的大小
B.在静息状态时K＋通道的通透性远大于Na＋通道的通透性
C.K＋通过K＋通道向外扩散积累的膜内外电位差可促进K＋的扩散
D.给人体静脉滴注一定浓度KCl溶液，可降低静息电位的绝对值
解析：K＋通过K＋通道向外扩散积累形成内负外正的静息电位，是K＋向外扩散的阻力，C错误。
细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响
(1)静息电位的本质是一种K＋平衡电位，其绝对值的大小与膜内外K＋浓度差呈正相关，与Na＋浓度无关。
(2)动作电位的本质是一种Na＋平衡电位，其绝对值的大小与膜内外Na＋浓度差呈正相关，与K＋浓度无关。
例2 (2024·A9协作体高二期中)如图表示在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激所测得的神经纤维电位变化。据图分析，下列说法正确的是( )
A
A.t1时刻细胞膜去极化后无法产生动作电位
B.适当提高细胞内Na＋浓度，动作电位变大
C.刺激都是独立的，不能累加产生动作电位
D.t4～t5时间段，K＋外流恢复静息电位需消耗能量
A.t1时刻细胞膜去极化后无法产生动作电位
B.适当提高细胞内Na＋浓度，动作电位变大
C.刺激都是独立的，不能累加产生动作电位
D.t4～t5时间段，K＋外流恢复静息电位需消耗能量
解析：t1时刻的刺激可以引起Na＋通道打开，产生局部电位，细胞膜去极化，但无法产生动作电位，A正确；
适当提高细胞内Na＋浓度，使膜内外Na＋浓度差降低，使测得的动作电位变小，B错误；
由题图可知，t1、t2时刻两次强度相同的刺激由于相隔时间较长而无法累加，t2、t3时刻两次强度相同的刺激由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位，C错误；
t4～t5时间段Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋外流使神经纤维恢复静息状态，但是K＋外流属于易化扩散，不消耗ATP，D错误。
(1)阈刺激、阈上刺激与阈下刺激
触发神经细胞或其他可兴奋细胞产生动作电位所需要
的最低强度刺激，称为阈刺激(如图甲中的S5)；低于
此强度的刺激称为阈下刺激(如图甲中的S1～S4)；高
于此强度的刺激称为阈上刺激(如图甲中的S6～S8)。阈刺激是衡量可兴奋细胞兴奋性高低的指标。
阈刺激和不同强度的阈上刺激引起的动作电位水平是相同的，如图甲中刺激S5～S8的刺激强度虽然不同，但触发产生的动作电位是相同的(它们的波形和峰值相等)。
(2)时间总和与空间总和
时间间隔较短的阈下刺激(刺激神经纤维同一位点)可以叠加，达到一定阈值后也会触发产生动作电位，如图乙，称为时间总和。
位置相邻较近的阈下刺激(同时刺激神经纤维相邻位点)可以叠加，达到一定阈值后也会触发产生动作电位，如图丙，称为空间总和。
(阅读教材P27～28，完成填空)
1.动作电位传导的过程
分析：冲动在神经纤维上以____________的形式传导。兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向________，与膜外局部电流的方向________。
极化
反极化
去
极
动
作电
位
局部电流
一致
相反
2.动作电位传导的特点
衰减
绝缘
[辨正误]
(1)神经纤维受到刺激后，兴奋部位和未兴奋部位之间，膜内和膜外的局部电流方向相反。( )
(2)兴奋以电信号的形式在神经纤维上传导过程中神经细胞没有发生离子进出。( )
提示：Na＋和K＋的不断进出导致神经细胞膜上的电位变化，进而发生电流的传导。
(3)动作电位沿神经纤维传导时，波幅一直稳定不变。( )
√
×
√
1.(科学实验和探究情境)下图是动作电位沿神经纤维传导的示意图，请据图回答下列问题：
(1)图中动作电位已通过神经纤维的________(“AB”或“GH”)段，尚未传至神经纤维的________(填“AB”或“GH”)段。
提示：AB GH
(2)BC段神经纤维正处于________(填“极化”“反极化”或“超极化”)状态，其形成原因是膜上________通道关闭滞后，导致膜内电位________(填“高于”“等于”或“低于”)正常的极化状态。
提示：超极化 K＋ 低于
(3)CE段神经纤维正处于________(填“去极化”或“复极化”)过程，该过程中膜上________通道关闭，________通道开放，________外流，造成膜内电位不断降低。
提示：复极化 Na＋ K＋ K＋
(4)EF段神经纤维正处于________(填“极化”“反极化”或“超极化”)状态，是由________内流引起膜内电位________(填“高于”“等于”或“低于”)膜外造成的。
提示：反极化 Na＋ 高于
(5)FG段神经纤维正处于________(填“去极化”或“复极化”)过程，该过程中膜上________通道开放，________内流，造成膜内电位不断升高。
提示：去极化 Na＋ Na＋
2.(科学实验和探究情境)为验证神经冲动在轴突上的传导具有双向性和无衰减性，某同学设计了如下实验：将灵敏电位计的两极分别接在枪乌贼的轴突的甲、乙两点膜外，在甲的左侧给予一个适宜的电刺激，观察电位变化过程如图①～⑤所示。你认为该同学能得出上述结论吗？请说明理由。
提示：不能得出上述结论，图示中②和④的指针偏转幅度如果相同，则说明神经冲动在轴突上的传导具有无衰减性，但是该连接方式无法验证神经冲动在轴突上的传导具有双向性，若验证神经冲动在轴突上的传导具有双向性，刺激位点最好选择在甲、乙之间的非中点。
【 学以致用 】
B
例1 如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图，下列说法与图示相符的是( )
A.图中兴奋部位是B和C
B.图中弧线最可能表示局部电流方向
C.图中兴奋传导的方向是C→A→B
D.兴奋传导方向与膜外局部电流方向一致
解析：兴奋部位的电位为动作电位，即内正外负，所以兴奋部位是A，A错误；
正电荷移动的方向为电流的方向，因此图中弧线最可能表示局部电流方向，B正确；
兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致，与膜外局部电流方向相反，因此图中兴奋传导的方向为C←A→B，C、D错误。
C
例2 (2023·9＋1联盟高二期中)如图表示某神经元一个动作电位传导示意图，据图分析，下列说法正确的是( )
A.据图判断神经纤维上受刺激的位点
在c的右侧
B.图中a→b→c的过程就是动作电位形成和恢复的过程
C.图中b段对应的神经纤维正处于反极化过程中
D.a段的神经纤维正在发生Na＋涌入膜内，此过程不消耗ATP
解析：图中动作电位是由左向右沿着神经纤维传导的，因此受刺激的位点应在c的左侧，A错误；
图中a→b→c的过程表示的是动作电位传导时神经纤维上不同位点的膜电位状况，B错误；
a段的神经纤维的电位表现为内负外正，是静息电位，原因是K＋外流，属于协助扩散，不消耗ATP，D错误。
A.据图判断神经纤维上受刺激的位点在c的右侧
B.图中a→b→c的过程就是动作电位形成和恢复的过程
C.图中b段对应的神经纤维正处于反极化过程中
D.a段的神经纤维正在发生Na＋涌入膜内，此过程不消耗ATP
A
1.(2017·浙江4月选考)将新生小鼠脑神经元置于适宜的溶液中，制成较高细胞密度的细胞悬液，并将其低温保存，在低温保存过程中神经元会受到损伤。一段时间后，与常温保存组相比，溶液中的离子浓度变化是( )
A.K＋浓度升高 B.K＋浓度降低
C.Na＋浓度不变 D.Na＋浓度升高
解析：正常神经细胞有积累K＋能力，低温使细胞损伤后，从溶液中吸收K＋的能力比常温保存组低，留在溶液中的K＋较常温保存组高。
A
2.(2022·浙江6月选考，24)听到上课铃声，同学们立刻走进教室，这一行为与神经调节有关。该过程中，其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述，错误的是( )
A.此刻①处Na＋内流，②处K＋外流，且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处，指针会发生偏转
解析：根据兴奋传递的方向为③→④，则①处恢复静息电位，为K＋外流，②处产生动作电位，为Na＋内流，A错误；
动作电位沿神经纤维传导时，其电位变化总是一样的，不会随传导距离的增加而衰减，即波幅稳定不变，B正确；
反射弧中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，由轴突传导到轴突末梢，即向右传播出去，C正确；
将电表的两个电极置于③④处时，由于会存在电位差，指针会发生偏转，D正确。
下列关于该过程的叙述，错误的是( )
A.此刻①处Na＋内流，②处K＋外流，且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处，指针会发生偏转
磷脂和蛋白质
3.(2023·北京卷，17)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料，研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是________________，膜的基本骨架是________________。
磷脂双分子层
外正内负
－95.4
变小第二章 课时精练4 动作电位的产生及在神经纤维上的传导(分值：50分)
A组
选择题：第1～8题，每小题4分，共32分。答案P185
【对点强化】
概念1 环境刺激使得神经细胞产生动作电位
1.下列关于静息电位和动作电位的叙述，错误的是( )
细胞外液中Na＋浓度会影响动作电位的形成
神经元膜内K＋的外流是形成静息电位的基础
当处于静息电位时，细胞膜两侧的电位表现为外负内正
动作电位形成的过程中，Na＋内流不消耗能量
2.如图表示神经细胞膜上Na＋、K＋的两种运输方式，相关叙述正确的是( )
方式1中的K＋经过通道蛋白排出细胞外，需要消耗ATP，是产生静息电位的生理基础
方式1中的Na＋经过通道蛋白进入细胞内，不需要消耗ATP，是产生动作电位的生理基础
方式2中的Na＋经过载体排出细胞外，需要消耗ATP，是产生动作电位的生理基础
方式2中的K＋经过载体进入细胞内，需要消耗ATP，是产生静息电位的生理基础
3.(2024·9＋1联盟高二期中)神经元细胞膜上的Na＋/K＋－ATP酶也称钠钾泵，它将3个Na＋排出细胞、2个K＋摄入细胞的过程偶联起来。下列有关说法正确的是( )
Na＋/K＋－ATP酶顺浓度梯度转运Na＋、K＋两种离子
神经细胞膜出现极化状态的原因就是钠钾泵的转运
神经元细胞膜外Na＋的内流是形成静息电位的基础
用药物抑制钠钾泵的活动会导致动作电位幅度降低
4.果蝇的某种突变体因动作电位异常而发生惊厥。如图表示两种果蝇的动作电位。据图分析，突变体果蝇神经细胞膜异常的是( )
钠离子通道和恢复静息电位的过程
钠离子通道和产生动作电位的过程
钾离子通道和恢复静息电位的过程
钾离子通道和产生动作电位的过程
概念2 冲动在神经纤维上以电信号的形成传导
5.下图是处于兴奋状态的神经纤维兴奋传导模式图。下列相关叙述正确的是( )
兴奋时动作电位的产生是Na＋外流引起的
未兴奋部位电位呈“外正内负”是因为此时膜对K＋的通透性大
神经纤维兴奋后，膜外局部电流方向是从兴奋部位流向未兴奋部位
兴奋部位形成“内正外负”电位状态，是因为该部位K＋内流形成的
6.用适宜强度的电流刺激某一神经纤维的中部，下列示意图中能正确表示膜电位、局部电流方向和兴奋传导方向的是( )
A B
C D
7.下列关于动作电位的叙述，错误的是( )
动作电位沿着神经纤维传导时，会随着传导距离的增加而衰减
膜电位会因受到特定刺激而变成内正外负的动作电位
动作电位的传导必须依赖于细胞膜对离子通透性的变化
复极化过程是指由反极化状态的电位迅速恢复至极化状态的过程
【综合提升】
8.(2024·舟山高二期中)如图为动作电位在神经纤维上传导的示意图，下列相关叙述正确的是( )
C点正处于去极化过程
图中A、B、C处膜电位已发生外正内负→外负内正→外正内负的转变
DE段，神经纤维膜正处于复极化过程
图中D点时细胞膜内侧的Na＋浓度可能比外侧高
9.(8分)图1表示某神经纤维受刺激后膜电位变化的过程，图2表示用TTX物质处理受刺激的神经细胞后，得到的膜电位变化。回答下列问题：
(1)(1分)由图可知，该神经纤维静息电位的大小为________，产生静息电位的原因是_____________________________________________________________，
此时其跨膜运输的方式为_____________________________________________。
(2)(4分)B点以后膜两侧电位变化是_______________________________________
_____________________________________________________________________。
如果把该神经纤维放入较高浓度盐水中，C点将________(填“上移”“下移”或“不动”)。FG段是静息电位恢复后，________(填结构)活动加强，使膜内外电位恢复到最初静息水平，该过程________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(3)(3分)由图2可知， TTX抑制了神经纤维的兴奋，原因可能是_______________________________________________________
_____________________________________________________________。
10.(10分)(2024·宁波九校联考)神经细胞外的Ca2＋对Na＋的内流具有竞争性抑制作用(Ca2＋能与Na＋竞争载体结合位点)，称为膜屏障作用。为验证膜屏障作用，请完善以下实验思路，并进行分析与讨论。(说明：本实验提供一根神经纤维。生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，实验中标本用任氏液浸润。任氏液中含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－等，可根据实验需要，对成分含量可以进行适当调整。细胞内外的离子浓度可以测量。)
(1)(2分)实验思路：
①实验1：连接神经纤维与生物信号采集仪等，对神经纤维施加一定刺激，在显示屏上出现一次电位变化，并记录。
②实验2：进行解除竞争性抑制实验，具体措施：_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
③对实验结果的处理与分析。
(2)(2分)预测实验结果：设计一个坐标系，以曲线图形式表示实验1和实验2的电位变化情况。
(3)(4分)分析与讨论：
①为获得电位变化曲线，生物信号采集仪的两电极的连接方式：_____________________________________________________________________。
②为达实验目的，也可通过测定________________________来验证膜屏障作用。
③根据实验分析，血液中Ca2＋的含量过低，会发生抽搐的原因是___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
研究发现，钙离子还影响着细胞的膜阈值电位。具体表现为：血钙浓度降低，膜阈值电位绝对值加大，与________之间的差值缩小，细胞的兴奋性增加。
(4)(2分)请简单描述神经细胞兴奋和兴奋性的区别：_________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
课时精练4 动作电位的产生及在神经纤维上的传导
A组
1.C [Na＋内流形成动作电位，因此细胞外液中Na＋浓度会影响动作电位的形成，A正确；神经元膜内K＋的外流是形成静息电位的基础，B正确；当处于静息电位时，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，C错误；动作电位形成的过程中，Na＋内流的方式为易化扩散，不消耗能量，D正确。]
2.B [方式1中K＋外流是由高浓度向低浓度运输，并通过相应的通道蛋白协助，属于易化扩散，不需要消耗ATP，A错误；方式1中Na＋是由高浓度向低浓度运输，并需要通道蛋白的协助，属于易化扩散，不需要消耗ATP，是产生动作电位的生理基础，B正确；方式2中的Na＋是经过载体排出细胞外，需要消耗ATP，是维持细胞内外钠离子浓度差的生理基础，C错误；方式2中的K＋是经过载体进入细胞内，需要消耗ATP，是维持细胞内外钾离子浓度差的生理基础，D错误。]
3.D [Na＋/K＋－ATP酶逆浓度梯度转运Na＋、K＋两种离子，A错误；神经细胞膜出现极化状态的原因是膜内K＋外流，B错误；静息电位出现的基础主要是膜上K＋通道的开放和Na＋－K＋泵的转运，C错误。]
4.C [据图分析，突变体与野生型果蝇动作电位的产生曲线相同，说明突变体果蝇神经细胞膜上的钠离子通道和动作电位的产生过程没有问题，但在恢复到静息电位的过程中，两条曲线不相同了，说明突变体果蝇神经细胞膜的钾离子通道和恢复静息电位的过程出现了异常。]
5.B [兴奋时动作电位的产生是Na＋内流引起的，A错误；神经纤维兴奋后，膜内局部电流方向和兴奋传导方向一致，即从兴奋部位流向未兴奋部位，C错误；Na＋内流使兴奋部位形成“内正外负”电位状态，D错误。]
6.B [受到刺激的兴奋区域，膜电位表现为内正外负，相邻的未兴奋区域，膜电位表现为内负外正。在兴奋区域与未兴奋区域之间，就形成电位差，进而形成局部电流。局部电流的方向为膜内由兴奋区域流向未兴奋区域，膜外由未兴奋区域流向兴奋区域。]
7.A [动作电位沿着神经纤维传导时，不会随着传导距离的增加而衰减，A错误；神经细胞的膜受到一定刺激会产生膜电位的变化，由外正内负变为外负内正，B正确；神经细胞膜受到刺激时，膜外Na＋大量进入细胞内，使得膜内外电位发生变化，即动作电位的传导必须依赖于细胞膜对离子通透性的变化，C正确；当动作电位达到最大值(反极化状态)时，Na＋通道关闭，而K＋通道开放，K＋迅速外流，使细胞内电位降低，细胞外电位升高，这个过程被称为复极化，D正确。]
8.B [C点正处于复极化过程，A错误；图中的兴奋从左向右传递，A、B、C处已发生过动作电位，B正确；在DE段，Na＋内流，神经纤维膜正处于去极化的过程，C错误；在D点，动作电位达到最大值，此时细胞膜内侧的Na＋浓度仍然比外侧低，D错误。]
9.(1)－70 mV 细胞内的K＋外流 易化扩散 (2)由外正内负转变为外负内正 上移 Na＋－K＋泵 需要 (3)抑制了Na＋的跨膜运输
解析 (1)由图可知，该神经纤维静息电位的大小为－70 mV，产生静息电位的原因是细胞内的K＋外流，此时其跨膜运输的方式为易化扩散。
(2)B点以后膜两侧的电位由外正内负转变为外负内正。如果把该神经纤维放入较高浓度盐水中，神经纤维外Na＋浓度升高，动作电位峰值变大，C点将上移。FG段表示静息电位恢复后，Na＋－K＋泵活动加强，消耗ATP，使膜内外电位恢复至最初的静息水平。
(3)由图2可知，TTX抑制了Na＋的内流，从而抑制了去极化。
10.(1)②降低任氏液中Ca2＋浓度，其他条件不变，重复实验
(2)
(3)①一根接膜内，一根接膜外
②膜内Na＋含量变化(测膜外的不给分)
③Ca2＋较少，对Na＋内流的抑制作用减弱，动作电位形成加快，神经细胞容易兴奋而使肌肉收缩
静息电位
(4)兴奋是一种反应，是一种状态的改变，兴奋性则是产生兴奋的能力
解析 (1)②由于Ca2＋能与Na＋竞争载体结合位点，所以降低任氏液中Ca2＋的浓度，其他条件不变，可解除竞争性抑制。
(2)实验1中，由于存在Ca2＋与Na＋竞争载体结合位点，因此动作电位的峰值将比实验2低，如答案所示。
(3)①要获得电位变化曲线，生物信号采集仪应一个电极接膜内，另一个电极接膜外。②本实验中也可以通过测量膜内Na＋的含量变化来验证膜屏障作用。③血液中Ca2＋过低，对Na＋内流的抑制作用减弱，动作电位形成加快，神经细胞容易兴奋而使肌肉收缩。
(4)兴奋是一种反应，是一种状态的改变；而兴奋性是指产生兴奋的能力。(共19张PPT)
课时精练4
动作电位的产生及在神经纤维上的传导
A组
(时间：30分钟 满分：50分)
C
概念1 环境刺激使得神经细胞产生动作电位
1.下列关于静息电位和动作电位的叙述，错误的是( )
A.细胞外液中Na＋浓度会影响动作电位的形成
B.神经元膜内K＋的外流是形成静息电位的基础
C.当处于静息电位时，细胞膜两侧的电位表现为外负内正
D.动作电位形成的过程中，Na＋内流不消耗能量
解析：Na＋内流形成动作电位，因此细胞外液中Na＋浓度会影响动作电位的形成，A正确；神经元膜内K＋的外流是形成静息电位的基础，B正确；当处于静息电位时，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，C错误；动作电位形成的过程中，Na＋内流的方式为易化扩散，不消耗能量，D正确。
2.如图表示神经细胞膜上Na＋、K＋的两种运输方式，相关叙述正确的是( )
B
A.方式1中的K＋经过通道蛋白排出细胞外，
需要消耗ATP，是产生静息电位的生理基础
B.方式1中的Na＋经过通道蛋白进入细胞内，不需要消耗ATP，是产生动作电位的生理基础
C.方式2中的Na＋经过载体排出细胞外，需要消耗ATP，是产生动作电位的生理基础
D.方式2中的K＋经过载体进入细胞内，需要消耗ATP，是产生静息电位的生理基础
解析：方式1中K＋外流是由高浓度向低浓度运输，并通过相应的通道蛋白协助，属于易化扩散，不需要消耗ATP，A错误；方式1中Na＋是由高浓度向低浓度运输，并需要通道蛋白的协助，属于易化扩散，不需要消耗ATP，是产生动作电位的生理基础，B正确；方式2中的Na＋是经过载体排出细胞外，需要消耗ATP，是维持细胞内外钠离子浓度差的生理基础，C错误；方式2中的K＋是经过载体进入细胞内，需要消耗ATP，是维持细胞内外钾离子浓度差的生理基础，D错误。
A.方式1中的K＋经过通道蛋白排出细胞外，需要消耗ATP，是产生静息电位的生理基础
B.方式1中的Na＋经过通道蛋白进入细胞内，不需要消耗ATP，是产生动作电位的生理基础
C.方式2中的Na＋经过载体排出细胞外，需要消耗ATP，是产生动作电位的生理基础
D.方式2中的K＋经过载体进入细胞内，需要消耗ATP，是产生静息电位的生理基础
3.(2024·9＋1联盟高二期中)神经元细胞膜上的Na＋/K＋－ATP酶也称钠钾泵，它将3个Na＋排出细胞、2个K＋摄入细胞的过程偶联起来。下列有关说法正确的是( )
A.Na＋/K＋－ATP酶顺浓度梯度转运Na＋、K＋两种离子
B.神经细胞膜出现极化状态的原因就是钠钾泵的转运
C.神经元细胞膜外Na＋的内流是形成静息电位的基础
D.用药物抑制钠钾泵的活动会导致动作电位幅度降低
解析：Na＋/K＋－ATP酶逆浓度梯度转运Na＋、K＋两种离子，A错误；神经细胞膜出现极化状态的原因是膜内K＋外流，B错误；静息电位出现的基础主要是膜上K＋通道的开放和Na＋－K＋泵的转运，C错误。
D
4.果蝇的某种突变体因动作电位异常而发生惊厥。如图表示两种果蝇的动作电位。据图分析，突变体果蝇神经细胞膜异常的是( )
C
A.钠离子通道和恢复静息电位的过程 B.钠离子通道和产生动作电位的过程
C.钾离子通道和恢复静息电位的过程 D.钾离子通道和产生动作电位的过程
解析：据图分析，突变体与野生型果蝇动作电位的产生曲线相同，说明突变体果蝇神经细胞膜上的钠离子通道和动作电位的产生过程没有问题，但在恢复到静息电位的过程中，两条曲线不相同了，说明突变体果蝇神经细胞膜的钾离子通道和恢复静息电位的过程出现了异常。
概念2 冲动在神经纤维上以电信号的形成传导
5.下图是处于兴奋状态的神经纤维兴奋传导模式图。下列相关叙述正确的是( )
B
A.兴奋时动作电位的产生是Na＋外流引起的
B.未兴奋部位电位呈“外正内负”是因为此时膜对K＋的通透性大
C.神经纤维兴奋后，膜外局部电流方向是从兴奋部位流向未兴奋部位
D.兴奋部位形成“内正外负”电位状态，是因为该部位K＋内流形成的
解析：兴奋时动作电位的产生是Na＋内流引起的，A错误；神经纤维兴奋后，膜内局部电流方向和兴奋传导方向一致，即从兴奋部位流向未兴奋部位，C错误；Na＋内流使兴奋部位形成“内正外负”电位状态，D错误。
6.用适宜强度的电流刺激某一神经纤维的中部，下列示意图中能正确表示膜电位、局部电流方向和兴奋传导方向的是( )
B
解析：受到刺激的兴奋区域，膜电位表现为内正外负，相邻的未兴奋区域，膜电位表现为内负外正。在兴奋区域与未兴奋区域之间，就形成电位差，进而形成局部电流。局部电流的方向为膜内由兴奋区域流向未兴奋区域，膜外由未兴奋区域流向兴奋区域。
7.下列关于动作电位的叙述，错误的是( )
A.动作电位沿着神经纤维传导时，会随着传导距离的增加而衰减
B.膜电位会因受到特定刺激而变成内正外负的动作电位
C.动作电位的传导必须依赖于细胞膜对离子通透性的变化
D.复极化过程是指由反极化状态的电位迅速恢复至极化状态的过程
解析：动作电位沿着神经纤维传导时，不会随着传导距离的增加而衰减，A错误；神经细胞的膜受到一定刺激会产生膜电位的变化，由外正内负变为外负内正，B正确；神经细胞膜受到刺激时，膜外Na＋大量进入细胞内，使得膜内外电位发生变化，即动作电位的传导必须依赖于细胞膜对离子通透性的变化，C正确；当动作电位达到最大值(反极化状态)时，Na＋通道关闭，而K＋通道开放，K＋迅速外流，使细胞内电位降低，细胞外电位升高，这个过程被称为复极化，D正确。
A
8.(2024·舟山高二期中)如图为动作电位在神经纤维上传导的示意图，下列相关叙述正确的是( )
B
A.C点正处于去极化过程
B.图中A、B、C处膜电位已发生外正内负→
外负内正→外正内负的转变
C.DE段，神经纤维膜正处于复极化过程
D.图中D点时细胞膜内侧的Na＋浓度可能比外侧高
A.C点正处于去极化过程
B.图中A、B、C处膜电位已发生外正内负→
外负内正→外正内负的转变
C.DE段，神经纤维膜正处于复极化过程
D.图中D点时细胞膜内侧的Na＋浓度可能比外侧高
解析：C点正处于复极化过程，A错误；
图中的兴奋从左向右传递，A、B、C处已发生过动作电位，B正确；
在DE段，Na＋内流，神经纤维膜正处于去极化的过程，C错误；
在D点，动作电位达到最大值，此时细胞膜内侧的Na＋浓度仍然比外侧低，D错误。
9.图1表示某神经纤维受刺激后膜电位变化的过程，图2表示用TTX物质处理受刺激的神经细胞后，得到的膜电位变化。回答下列问题：
－70 mV
(1)由图可知，该神经纤维静息电位的大小为________，产生静息电位的原因是__________________，此时其跨膜运输的方式为___________。
细胞内的K＋外流
易化扩散
(2)B点以后膜两侧电位变化是__________
______________________。
如果把该神经纤维放入较高浓度盐水中，
C点将________(填“上移”“下移”或
“不动”)。FG段是静息电位恢复后，________________(填结构)活动加强，使膜内外电位恢复到最初静息水平，该过程________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
(3)由图2可知， TTX抑制了神经纤维的兴奋，原因可能是______________________。
由外正内
负转变为外负内正
上移
Na＋－K＋泵
需要
抑制了Na＋的跨膜运输
解析：(1)由图可知，该神经纤维静息电位的大小为－70 mV，产生静息电位的原因是细胞内的K＋外流，此时其跨膜运输的方式为易化扩散。
(2)B点以后膜两侧的电位由外正内负转变为外负内正。如果把该神经纤维放入较高浓度盐水中，神经纤维外Na＋浓度升高，动作电位峰值变大，C点将上移。FG段表示静息电位恢复后，Na＋－K＋泵活动加强，消耗ATP，使膜内外电位恢复至最初的静息水平。
(3)由图2可知，TTX抑制了Na＋的内流，从而抑制了去极化。
10.(2024·宁波九校联考)神经细胞外的Ca2＋对Na＋的内流具有竞争性抑制作用
(Ca2＋能与Na＋竞争载体结合位点)，称为膜屏障作用。为验证膜屏障作用，请完善以下实验思路，并进行分析与讨论。(说明：本实验提供一根神经纤维。生物信号采集仪能显示记录电极处的电位变化，实验中标本用任氏液浸润。任氏液中含有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Cl－等，可根据实验需要，对成分含量可以进行适当调整。细胞内外的离子浓度可以测量。)
(1)实验思路：
①实验1：连接神经纤维与生物信号采集仪等，对神经纤维施加一定刺激，在显示屏上出现一次电位变化，并记录。
②实验2：进行解除竞争性抑制实验，具体措施：_____________________
________________________。
③对实验结果的处理与分析。
降低任氏液中Ca2＋浓度，
其他条件不变，重复实验
(2)预测实验结果：设计一个坐标系，以曲线图形式表示实验1和实验2的电位变化情况。
答案
(3)分析与讨论：
①为获得电位变化曲线，生物信号采集仪的两电极的连接方式：___________________________。
②为达实验目的，也可通过测定___________________________________来验证膜屏障作用。
③根据实验分析，血液中Ca2＋的含量过低，会发生抽搐的原因是________________________________
_____________________________________________________________________。
研究发现，钙离子还影响着细胞的膜阈值电位。具体表现为：血钙浓度降低，膜阈值电位绝对值加大，与__________之间的差值缩小，细胞的兴奋性增加。
(4)请简单描述神经细胞兴奋和兴奋性的区别：_____________________________________________________________________
__________________________________________。
一根接膜内，一根接膜外
膜内Na＋含量变化(测膜外的不给分)
Ca2＋较少，对
Na＋内流的抑制作用减弱，动作电位形成加快，神经细胞容易兴奋而使肌肉收缩
静息电位
兴奋是一种反应，是一种状态
的改变，兴奋性则是产生兴奋的能力
解析：(1)②由于Ca2＋能与Na＋竞争载体结合位点，所以降低任氏液中Ca2＋的浓度，其他条件不变，可解除竞争性抑制。
(2)实验1中，由于存在Ca2＋与Na＋竞争载体结合位点，因此动作电位的峰值将比实验2低，如答案所示。 (3)①要获得电位变化曲线，生物信号采集仪应一个电极接膜内，另一个电极接膜外。②本实验中也可以通过测量膜内Na＋的含量变化来验证膜屏障作用。③血液中Ca2＋过低，对Na＋内流的抑制作用减弱，动作电位形成加快，神经细胞容易兴奋而使肌肉收缩。
(4)兴奋是一种反应，是一种状态的改变；而兴奋性是指产生兴奋的能力。第二章 课时精练4 动作电位的产生及在神经纤维上的传导(分值：50分)
B组
选择题：第1～7题，每小题5分，共35分。答案P185
【对点强化】
概念1 环境刺激使得神经细胞产生动作电位
1.(2024·嘉兴高二质检)可兴奋细胞的细胞膜在去极化进行到某一临界值时，由于Na＋通道的电压依从性，引起Na＋通道大量激活、开放，导致Na＋迅速大量内流而爆发动作电位。这个临界膜电位值称为阈电位。如图甲、乙分别表示在两种强度电刺激下神经细胞膜上测得的电位变化，下列叙述错误的是( )
图甲由于刺激强度过小，内流的Na＋量较少
若降低细胞外液K＋浓度，则图甲a点下移
图乙细胞膜去极化达到阈电位，产生动作电位
若增加电刺激强度，则图乙b点上移
2.(2024·温州新力量联盟)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是( )
外向电流结束后，神经纤维膜外K＋浓度高于膜内
TTX处理后，外向电流消失
外向电流由Na＋通道所介导
TEA处理后，只有内向电流存在
3.利用不同的处理使神经纤维上的膜电位产生不同的变化，处理方式及作用机理如下：①利用药物Ⅰ阻断Na＋通道；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流；④将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中。上述处理方式与可能出现的结果对应正确的是( )
甲——①，乙——②，丙——③，丁——④
甲——④，乙——①，丙——②，丁——③
甲——③，乙——①，丙——④，丁——②
甲——④，乙——②，丙——③，丁——①
4.静息电位和动作电位往往受诸多因素的影响，如图是科研人员绘制的蛙的坐骨神经中一条神经纤维上的静息电位和动作电位受膜外溶液中不同K＋和Na＋浓度的影响柱状图，据图分析，下列判断正确的是( )
静息电位的绝对值主要受膜内外K＋浓度差的影响
动作电位绝对值大小由受刺激强度的大小决定
K＋和Na＋由膜外进入膜内都是以主动转运的方式进行的
b、c静息电位变化可能是外界溶液中K＋浓度降低造成的，d、e动作电位的变化可能是外界溶液中Na＋浓度升高造成的
概念2 冲动在神经纤维上以电信号的形成传导
5.(2024·柯桥期末调测)如图为某正常神经纤维的局部结构示意图。被髓鞘包裹区域(b、d)钠、钾离子不能进出细胞，裸露区域(a、c、e)钠、钾离子进出不受影响。下列叙述正确的是( )
图示c区域处于兴奋状态，此时膜外钠离子大量内流
给予适宜的刺激，b、d区域可产生动作电位但无法传播
将电极分别置于a、c处，刺激c处后灵敏电流计测得的最大值即为静息电位
c处产生的动作电位可通过局部电流向a、e两个方向传播
6.(2023·杭州模拟)神经纤维上某处受到适宜刺激后产生一个动作电位，并发生传导。若某一时刻膜电位的状态(表1、表2分别接在a 、b处)以及引起电位变化的K＋、Na＋流向如下图所示。下列叙述正确的是( )
a点K＋外流是需要通道蛋白参与且不消耗ATP，ab段处于去极化过程
刺激点位于a点的左侧
a、b处膜内外K＋、Na＋离子浓度相等
表1、表2指针将分别发生左偏和右偏
【综合提升】
7.(2024·台州高二期中)如图表示某神经元一个动作电位传导示意图，据图分析，下列叙述正确的是( )
动作电位传导是以局部电流向前传导，一直传到神经末梢
d处于兴奋状态，膜内只有阳离子
产生a段是由于K＋经易化扩散外流造成的，消耗ATP
若将该神经纤维置于更高浓度的Na＋溶液中进行实验，d点将下移
8.(15分)兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中，测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度)，之后再将其置于无氧培养液中，于不同时间点重复上述测定，结果如图所示。请回答：
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
(1)(2分)本实验的自变量是________________。
(2)(5分)静息电位产生的原因是_________________________________________，
从而使神经元膜内外电荷分布呈________，这种状态为________状态。静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一，图中静息电位是以细胞膜的________(填“内”或“外”)侧为0 mV参照，并测得此神经细胞静息电位为－58 mV。
(3)(4分)据图分析，当静息电位由－60 mV变为－65 mV时，神经细胞的兴奋性水平________(填“升高”或“降低”)。在缺氧处理20 min时，给予细胞25 pA强度的单个电刺激，________(填“能”或“不能”)记录到神经冲动，判断的理由是_____________________________________________________。
(4)(4分)在含氧培养液中，细胞内合成ATP的主要场所有____________________。放入无氧培养液后，细胞内ATP含量逐渐减少，从图可知，随缺氧时间延长，神经细胞的阈强度变化是_______________________________________________。
B组
1.D [图甲由于刺激强度过小，未达到阈电位，因此内流的Na＋量较少，A正确；若降低细胞外液K＋浓度，则细胞膜上的静息电位绝对值会增大，图甲a点下移，B正确；图乙细胞膜去极化达到阈电位，Na＋大量内流形成动作电位，C正确；若增加电刺激强度，形成的动作电位强度不会改变，即图乙b点位置不变，D错误。]
2.D [图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组，由题图可知，外向电流与钾通道有关，神经细胞内，钾离子浓度高，钠离子浓度低，外向电流结束后，神经纤维膜内钾离子浓度依然高于膜外，A错误；TTX阻断钠通道，从而阻断了内向电流，内向电流消失，B错误；TEA阻断钾通道，从而阻断了外向电流，说明外向电流与钾通道有关，C错误；TEA处理后，阻断了外向电流，只有内向电流存在，D正确。]
3.B [①利用药物Ⅰ阻断Na＋通道，膜外Na＋不能内流，导致不能形成动作电位，对应乙；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道，膜内K＋不能外流，产生动作电位后不能恢复静息电位，对应丙；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流，使膜内、外两侧电位差变大，对应丁；④将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中，Na＋内流减少，形成的动作电位峰值变小，对应甲。综上分析可知，B正确。]
4.A [动作电位绝对值的大小主要与细胞内外Na＋浓度差有关，只要刺激达到阈值，动作电位绝对值不再受刺激强度影响，B错误；K＋由膜外进入膜内是逆浓度梯度的，以主动转运的方式进行，Na＋由膜外进入膜内是顺浓度梯度的，以易化扩散的方式进行，C错误；外界溶液中K＋浓度降低导致膜内外K＋浓度差增大，K＋外流增多，静息电位绝对值增大，而b、c都是静息电位绝对值减小，说明其可能与外界溶液中K＋浓度升高有关，同理，外界溶液中Na＋浓度升高，导致膜内外Na＋浓度差增大，Na＋内流增多，动作电位峰值增大，符合d、e动作电位的变化，D错误。]
5.D [图示c区域膜两侧的电位表现为内正外负，处于兴奋状态，是由于此前膜外钠离子大量内流形成，A错误；由于被髓鞘包裹的轴突区域(b、d)钠、钾离子不能进出细胞，给予适宜的刺激，b、d区域的电位仍为外正内负，不能产生动作电位，B错误；静息状态时，神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位，若要测静息电位，两电极应分别置于神经纤维膜的内侧和外侧，C错误；兴奋在离体神经纤维上以局部电流的形式双向传导，c处产生的动作电位可通过局部电流向a、e两个方向传播，D正确。]
6.B [表1的下方为K＋外流，而表2的下方为Na＋内流，说明a区域为动作电位的恢复，b即将形成动作电位，因此刺激点位于a点的左侧，ab段处于复极化过程，A错误，B正确；a、b处膜内K＋浓度均高于膜外，Na＋浓度均低于膜外，C错误；对照表3指针偏转方向可知，表1指针将发生右偏，表2指针将发生左偏，D错误。]
7.A [兴奋在神经纤维上以局部电流的形式向前传导，由兴奋点一直传到神经末梢，A正确；d处于兴奋状态，膜内既有阳离子也有阴离子，B错误；a是复极化过程，原因是K＋外流，属于易化扩散，不需要消耗ATP，C错误；动作电位的形成是Na＋内流引起的，若将该神经纤维置于更高浓度的Na＋溶液中进行实验，Na＋内流量增加，动作电位的峰值增大，d点将上移，D错误。]
8.(1)缺氧时间 (2)钾离子外流 外正内负 静息 外 (3)降低 不能 刺激强度低于阈强度 (4)细胞质基质和线粒体 先增加后降低(共19张PPT)
(时间：30分钟 满分：50分)
课时精练4
动作电位的产生及在神经纤维上的传导
B组
D
概念1 环境刺激使得神经细胞产生动作电位
1.(2024·嘉兴高二质检)可兴奋细胞的细胞膜在去极化进行到某一临界值时，由于Na＋通道的电压依从性，引起Na＋通道大量激活、开放，导致Na＋迅速大量内流而爆发动作电位。这个临界膜电位值称为阈电位。如图甲、乙分别表示在两种强度电刺激下神经细胞膜上测得的电位变化，下列叙述错误的是( )
A.图甲由于刺激强度过小，内流的Na＋量较少
B.若降低细胞外液K＋浓度，则图甲a点下移
C.图乙细胞膜去极化达到阈电位，产生动作电位
D.若增加电刺激强度，则图乙b点上移
A.图甲由于刺激强度过小，内流的Na＋量较少
B.若降低细胞外液K＋浓度，则图甲a点下移
C.图乙细胞膜去极化达到阈电位，产生动作电位
D.若增加电刺激强度，则图乙b点上移
解析：图甲由于刺激强度过小，未达到阈电位，因此内流的Na＋量较少，A正确；
若降低细胞外液K＋浓度，则细胞膜上的静息电位绝对值会增大，图甲a点下移，B正确；
图乙细胞膜去极化达到阈电位，Na＋大量内流形成动作电位，C正确；
若增加电刺激强度，形成的动作电位强度不会改变，即图乙b点位置不变，D错误。
2.(2024·温州新力量联盟)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是( )
D
A.外向电流结束后，神经纤维膜外K＋浓度高于膜内
B.TTX处理后，外向电流消失
C.外向电流由Na＋通道所介导
D.TEA处理后，只有内向电流存在
A.外向电流结束后，神经纤维膜外K＋浓度高于膜内
B.TTX处理后，外向电流消失
C.外向电流由Na＋通道所介导
D.TEA处理后，只有内向电流存在
解析：图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组，由题图可知，外向电流与钾通道有关，神经细胞内，钾离子浓度高，钠离子浓度低，外向电流结束后，神经纤维膜内钾离子浓度依然高于膜外，A错误；
TTX阻断钠通道，从而阻断了内向电流，内向电流消失，B错误；
TEA阻断钾通道，从而阻断了外向电流，说明外向电流与钾通道有关，C错误；
TEA处理后，阻断了外向电流，只有内向电流存在，D正确。
3.利用不同的处理使神经纤维上的膜电位产生不同的变化，处理方式及作用机理如下：①利用药物Ⅰ阻断Na＋通道；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流；④将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中。上述处理方式与可能出现的结果对应正确的是( )
B
A.甲——①，乙——②，丙——③，丁——④
B.甲——④，乙——①，丙——②，丁——③
C.甲——③，乙——①，丙——④，丁——②
D.甲——④，乙——②，丙——③，丁——①
解析：①利用药物Ⅰ阻断Na＋通道，膜外Na＋不能内流，导致不能形成动作电位，对应乙；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道，膜内K＋不能外流，产生动作电位后不能恢复静息电位，对应丙；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流，使膜内、外两侧电位差变大，对应丁；④将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中，Na＋内流减少，形成的动作电位峰值变小，对应甲。综上分析可知，B正确。
A.甲——①，乙——②，丙——③，丁——④
B.甲——④，乙——①，丙——②，丁——③
C.甲——③，乙——①，丙——④，丁——②
D.甲——④，乙——②，丙——③，丁——①
4.静息电位和动作电位往往受诸多因素的影响，如图是科研人员绘制的蛙的坐骨神经中一条神经纤维上的静息电位和动作电位受膜外溶液中不同K＋和Na＋浓度的影响柱状图，据图分析，下列判断正确的是( )
A
A.静息电位的绝对值主要受膜内外K＋浓度差的影响
B.动作电位绝对值大小由受刺激强度的大小决定
C.K＋和Na＋由膜外进入膜内都是以主动转运的方式进行的
D.b、c静息电位变化可能是外界溶液中K＋浓度降低造成的，d、e动作电位的变化可能是外界溶液中Na＋浓度升高造成的
A.静息电位的绝对值主要受膜内外K＋浓度差的影响
B.动作电位绝对值大小由受刺激强度的大小决定
C.K＋和Na＋由膜外进入膜内都是以主动转运的方式进行的
D.b、c静息电位变化可能是外界溶液中K＋浓度降低造成的，d、e动作电位的变化可能是外界溶液中Na＋浓度升高造成的
解析：动作电位绝对值的大小主要与细胞内外Na＋浓度差有关，只要刺激达到阈值，动作电位绝对值不再受刺激强度影响，B错误；
K＋由膜外进入膜内是逆浓度梯度的，以主动转运的方式进行，Na＋由膜外进入膜内是顺浓度梯度的，以易化扩散的方式进行，C错误；
外界溶液中K＋浓度降低导致膜内外K＋浓度差增大，K＋外流增多，静息电位绝对值增大，而b、c都是静息电位绝对值减小，说明其可能与外界溶液中K＋浓度升高有关，同理，外界溶液中Na＋浓度升高，导致膜内外Na＋浓度差增大，Na＋内流增多，动作电位峰值增大，符合d、e动作电位的变化，D错误。
概念2 冲动在神经纤维上以电信号的形成传导
5.(2024·柯桥期末调测)如图为某正常神经纤维的局部结构示意图。被髓鞘包裹区域(b、d)钠、钾离子不能进出细胞，裸露区域(a、c、e)钠、钾离子进出不受影响。下列叙述正确的是( )
D
A.图示c区域处于兴奋状态，此时膜外钠离子大量内流
B.给予适宜的刺激，b、d区域可产生动作电位但无法传播
C.将电极分别置于a、c处，刺激c处后灵敏电流计测得的最大值即为静息电位
D.c处产生的动作电位可通过局部电流向a、e两个方向传播
解析：图示c区域膜两侧的电位表现为内正外负，处于兴奋状态，是由于此前膜外钠离子大量内流形成，A错误；
由于被髓鞘包裹的轴突区域(b、d)钠、钾离子不能进出细胞，给予适宜的刺激，b、d区域的电位仍为外正内负，不能产生动作电位，B错误；
静息状态时，神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位，若要测静息电位，两电极应分别置于神经纤维膜的内侧和外侧，C错误；
兴奋在离体神经纤维上以局部电流的形式双向传导，c处产生的动作电位可通过局部电流向a、e两个方向传播，D正确。
A.图示c区域处于兴奋状态，此时膜外钠离子大量内流
B.给予适宜的刺激，b、d区域可产生动作电位但无法传播
C.将电极分别置于a、c处，刺激c处后灵敏电流计测得的最大值即为静息电位
D.c处产生的动作电位可通过局部电流向a、e两个方向传播
6.(2023·杭州模拟)神经纤维上某处受到适宜刺激后产生一个动作电位，并发生传导。若某一时刻膜电位的状态(表1、表2分别接在a 、b处)以及引起电位变化的K＋、Na＋流向如下图所示。下列叙述正确的是( )
B
A.a点K＋外流是需要通道蛋白参与且不消
耗ATP，ab段处于去极化过程
B.刺激点位于a点的左侧
C.a、b处膜内外K＋、Na＋离子浓度相等
D.表1、表2指针将分别发生左偏和右偏
解析：表1的下方为K＋外流，而表2的下方为Na＋内流，说明a区域为动作电位的恢复，b即将形成动作电位，因此刺激点位于a点的左侧，ab段处于复极化过程，A错误，B正确；
a、b处膜内K＋浓度均高于膜外，Na＋浓度均低于膜外，C错误；
对照表3指针偏转方向可知，表1指针将发生右偏，表2指针将发生左偏，D错误。
A.a点K＋外流是需要通道蛋白参与且不消耗ATP，ab段处于去极化过程
B.刺激点位于a点的左侧
C.a、b处膜内外K＋、Na＋离子浓度相等
D.表1、表2指针将分别发生左偏和右偏
7.(2024·台州高二期中)如图表示某神经元一个动作电位传导示意图，据图分析，下列叙述正确的是( )
A
A.动作电位传导是以局部电流向前传导，一直传到神经末梢
B.d处于兴奋状态，膜内只有阳离子
C.产生a段是由于K＋经易化扩散外流造成的，消耗ATP
D.若将该神经纤维置于更高浓度的Na＋溶液中进行实验，d点将下移
解析：兴奋在神经纤维上以局部电流的形式向前传导，由兴奋点一直传到神经末梢，A正确；
d处于兴奋状态，膜内既有阳离子也有阴离子，B错误；
a是复极化过程，原因是K＋外流，属于易化扩散，不需要消耗ATP，C错误；
动作电位的形成是Na＋内流引起的，若将该神经纤维置于更高浓度的Na＋溶液中进行实验，
Na＋内流量增加，动作电位的峰值增大，d点将上移，D错误。
A.动作电位传导是以局部电流向前传导，一直传到神经末梢
B.d处于兴奋状态，膜内只有阳离子
C.产生a段是由于K＋经易化扩散外流造成的，消耗ATP
D.若将该神经纤维置于更高浓度的Na＋溶液中进行实验，d点将下移
8.兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力。为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响，研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中，测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度)，之后再将其置于无氧培养液中，于不同时间点重复上述测定，结果如图所示。请回答：
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
(1)本实验的自变量是________________。
(2)静息电位产生的原因是____________，从而使神经元膜内外电荷分布呈____________，这种状态为________状态。静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一，图中静息电位是以细胞膜的_____(填“内”或“外”)侧为0 mV参照，并测得此神经细胞静息电位为－58 mV。
(3)据图分析，当静息电位由－60 mV变为－65 mV时，神经细胞的兴奋性水平________(填“升高”或“降低”)。在缺氧处理20 min时，给予细胞25 pA强度的单个电刺激，________(填“能”或“不能”)记录到神经冲动，判断的理由是________________________。
缺氧时间
钾离子外流
外正内负
静息
外
降低
不能
刺激强度低于阈强度
(4)在含氧培养液中，细胞内合成ATP的主要场所有____________________。放入无氧培养液后，细胞内ATP含量逐渐减少，从图可知，随缺氧时间延长，神经细胞的阈强度变化是_________________。
细胞质基质和线粒体
先增加后降低
