第1课时 兴奋在神经纤维上的传导
知识点一 离子运输与兴奋的产生
1.神经纤维受到刺激时,细胞膜内、外的电位变化是( )
①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位 ③膜外由负电位变为正电位 ④膜内由正电位变为负电位
A.①② B.③④
C.②③ D.①③
2.静息时,大多数神经细胞的细胞膜( )
A.对阴离子的通透性比较大,Cl-大量流出膜外
B.对阳离子的通透性比较大,Na+大量流出膜外
C.对Na+的通透性比较小,对K+的通透性比较大
D.对Na+的通透性比较大,对K+的通透性比较小
3.如图表示完成一次神经冲动的膜电位变化,下列叙述正确的是( )
A.图中b点膜两侧电位差为0,但仍有离子出入细胞
B.处于图中b点时,细胞膜对K+的通透性增加
C.若增加细胞外液中的Na+浓度,则图中c点将下降
D.将电表的两电极均置于细胞膜外侧可测得图示膜电位
4.若在图甲所示神经纤维的箭头处给予一适当的刺激,则电表偏转的顺序依次是( )
A.②→①→②→③→② B.②→③→②→①
C.③→②→①→②→② D.③→②→①→②
知识点二 兴奋在神经纤维上的传导
5.下列关于神经纤维上兴奋传导的叙述,错误的是( )
A.兴奋的产生是Na+向膜内流动的结果
B.神经纤维上以局部电流的方式传导兴奋
C.兴奋沿神经纤维的传导过程不需要消耗能量
D.兴奋的传导依赖细胞膜对离子通透性的变化
6.以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,测出的是动作电位
B.图甲中的膜内外电位不同,主要是由于K+外流形成的
C.图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转
D.图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导
7.如图表示兴奋在神经纤维上的传导情况,下列说法错误的是( )
A.乙处膜电位变化为:外正内负变为外负内正
B.甲、丙处膜电位即将发生与乙处相同的变化
C.由图可知兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的
D.膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相反
8.神经纤维受到刺激时,主要是Na+内流,从而使膜内外的电位由外正内负变为外负内正,恢复静息电位时,主要是K+外流,从而使膜电位恢复为外正内负,这一周期的电位变化称为动作电位,如图1所示。在神经纤维上分别取三个电位差测量点,电流计的两个电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧,FE=FG,均为5 cm,如图2所示。请回答下列问题:
(1)神经纤维在静息状态下,膜内K+的浓度 (填“大于”或“小于”)膜外K+的浓度,从图1可知,膜内外的电位差为 mV。
(2)图1中A点时膜外Na+浓度 (填“大于”或“小于”)膜内Na+浓度。AC段为产生动作电位,此时Na+内流方式为 ;CD段为恢复静息电位,此时K+外流方式为 。
(3)图2中,受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是 。
(4)兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2,两者的大小是t1 t2(填“=”“<”或“>”),原因是 。
9.如图为骨髓神经纤维的局部,被髓鞘包裹的轴突区域(b、d)钠、钾离子不能进出细胞,裸露的轴突区域(a、c、e)钠、钾离子进出不受影响。下列叙述正确的是( )
A.a区域处于静息状态,细胞膜对Na+的通透性较大
B.b、d区域不能产生动作电位
C.c区域处于兴奋状态,膜内离子均为阳离子
D.局部电流在轴突内的传导方向为a→c和e→c
10.某神经纤维在产生动作电位的过程中,Na+、K+通过离子通道的流动造成的跨膜电流如下图所示(内向电流是指正离子由细胞膜外向膜内流动,外向电流则相反)。下列说法正确的是( )
A.A点之前神经纤维膜内外之间没有正离子的流动
B.AB段Na+通道开放,BC段Na+通道关闭
C.C点时神经纤维的膜内电位等于0 mV
D.CD段K+排出细胞不需要消耗ATP
11.图甲为某一种神经纤维示意图,将一电表的a、b两极置于膜外,在X处给予适宜刺激,测得电位变化如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A.静息时,可测得a、b两处的电位相等
B.t1~t2、t3~t4电位的变化分别是Na+内流和K+外流造成的
C.兴奋传导过程中,a、b间膜内电流的方向为a→b
D.兴奋从a点到b点的传导过程消耗能量
12.研究人员进行了不同Na+浓度的细胞外液(保持细胞外液渗透压相同、K+浓度相同,a、b、c代表的Na+浓度依次降低)对离体枪乌贼神经纤维上膜电位变化影响的实验,结果如图。下列相关叙述不正确的是( )
A.在未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,膜内的K+扩散到膜外,而膜外的Na+几乎不能扩散到膜内
B.细胞外液中Na+浓度可以影响动作电位的产生幅度和速率
C.若持续降低细胞外液中Na+的浓度,则神经纤维可能会接受适宜刺激后无法产生动作电位
D.在神经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中,Na+进出细胞均不消耗ATP
13.图1是置于适宜环境中的枪乌贼完整无损的粗大神经纤维,G表示电表,a、b为两个微型电极,阴影部分表示开始发生局部电流的区域。图2是人体中当A接受一定强度刺激后引起的F收缩过程的示意图。请回答下列问题:
(1)图1中,当刺激c处产生兴奋时,A侧的兴奋处为 (填“正”或“负”)电位,B侧为 (填“正”或“负”)电位,此时兴奋在神经纤维上的传导是 的。
(2)如果将图1中a、b两电极置于神经纤维膜外,同时在c处给予一个强刺激(如图所示),电表的指针会发生 次方向 (填“相同”或“相反”)的偏转。若将b电极置于d处膜外,a电极位置不变,则刺激c处后,电表的指针先向 (填“右”或“左”)偏转。
(3)图2的结构名称是 ,其中C是 ,可以据此判断B代表 。
第1课时 兴奋在神经纤维上的传导
1.A 静息时,膜电位为内负外正,兴奋时膜电位变为内正外负。
2.C 静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流。
3.A 图中b点膜两侧电位差为0,此时细胞膜上的Na+通道打开,仍有Na+流入细胞,A正确;处于b点时,正在形成动作电位,细胞膜对Na+的通透性增加,B错误;若增加细胞外液中的Na+浓度,则能有更多Na+流入细胞内,增大动作电位,图中c点将上升,C错误;将电表的两电极均置于细胞膜外侧,静息电位时,无电位差,与图示膜电位不符合,D错误。
4.A 当刺激未传至b点时,a点和b点都为静息电位,电表偏转情况为图②;当刺激由右向左传导时,b点首先出现动作电位,a点为静息电位,电表偏转情况为图①;接着b点恢复为静息电位,探针两侧电位相同,此时为图②所示;神经冲动继续向左传导,当神经冲动传导到a点,a点出现动作电位,b点为静息电位,则为图③所示;之后a点恢复静息电位,探针两侧电位差相同,则为图②所示,所以在图甲所示神经纤维的右侧给予一适当的刺激,电表偏转的顺序依次是②→①→②→③→②。
5.C 神经纤维细胞膜上存在钠钾泵消耗能量,使膜内Na+移出膜外,膜外K+移到膜内,C错误。
6.A 图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,神经纤维膜两侧的电位表现为内负外正,所以测出的是静息电位,该电位的形成与K+的外流有关,A错误,B正确;图乙中刺激神经纤维,产生兴奋,兴奋先传导到电表右侧电极,后传导到电表左侧电极,所以会引起指针发生两次方向相反的偏转,C正确;兴奋时,神经纤维膜对Na+通透性增加,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,该部位与相邻部位产生电位差而发生电荷移动,形成局部电流,因此,图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导,D正确。
7.D 在乙处施加一定强度的刺激,乙处由原来的静息电位变为动作电位,由外正内负变为外负内正,A正确;兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,当兴奋传导至甲、丙处时,甲、丙处膜电位将发生与乙处相同的变化,B正确;由图可知,兴奋沿神经纤维向两侧传导,在神经纤维上的传导方向是双向的,C正确;膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相同,D错误。
8.(1)大于 -60 (2)大于 协助扩散 协助扩散 (3)由负电位变为正电位 (4)= FE=FG,兴奋在同一神经纤维上等距传导,所用时间相同
解析:(4)由题干可知,FE和FG的距离相等,且在同一神经纤维上,神经传导所用时间相同。
9.B a区域处于静息状态,细胞膜对Na+的通透性很小,膜两侧的电位表现为内负外正,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,所以刺激c区域,b、d区域不能产生动作电位,B正确;c区域受到刺激处于兴奋状态,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,膜内阳离子多,但仍有阴离子存在,C错误;局部电流在轴突内的传导方向为c→a和c→e,D错误。
10.D 据图分析可知,A点之前神经纤维处于静息状态,此时有K+外流,A错误;AB段与BC段均是内向电流,此时Na+通道都开放,B错误;C点时神经纤维处于动作电位状态,此时膜内为正电位,膜外为负电位,所以其膜内电位大于0 mV,C错误;CD段K+通过K+通道由高浓度到低浓度排出细胞,是协助扩散,不需要消耗ATP,D正确。
11.B 由于电表的a、b两极都置于膜外,静息时a、b两处的电位相等,都是正电位,A正确;t1~t2、t3~t4的电位变化都是峰值之前由Na+内流造成的,峰值之后由K+外流造成的,方向相反是因为电流相反,B错误;兴奋的传导方向和膜内电流传导的方向一致,故兴奋传导过程中,a、b间膜内电流的方向为a→b,C正确;兴奋从a点到b点的传导过程,钠-钾泵吸钾排钠需要消耗能量,D正确。
12.D 根据题意可知,实验利用不同Na+浓度的细胞外液测定对离体枪乌贼神经纤维上膜电位变化的影响,由a、b、c三条曲线可知,细胞外液中Na+浓度可以影响动作电位的产生幅度和速率,B正确;根据实验结果可知,若持续降低细胞外液中Na+的浓度,将导致Na+内流减少,最终可能使离体枪乌贼神经纤维无法产生动作电位,C正确;在神经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中,Na+进入细胞属于协助扩散,不消耗ATP,但是恢复静息电位的过程中,Na+运出细胞属于主动运输,消耗ATP,D错误。
13.(1)负 正 双向 (2)两 相反 右 (3)反射弧 神经节 传入神经
解析:(1)图1中,当刺激c处产生兴奋时,神经纤维膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增加,钠离子内流,形成内正外负的动作电位,此时兴奋在神经纤维上的传导是双向的。(2)如果将图1中a、b两电极置于神经纤维膜外,同时在c处给予一个强刺激,兴奋先后到达b、a两电极,故电表的指针会发生两次方向相反的偏转。若将b电极置于d处膜外,a电极位置不变,则刺激c处后,兴奋先到达d处,d处电位先变为内正外负,故电表的指针先向右偏转。
3 / 4第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时 兴奋在神经纤维上的传导
导学 聚焦 1.构建模型分析静息电位和动作电位的产生原理和过程。 2.探究兴奋在神经纤维上传导的特点
知识点 兴奋在神经纤维上的传导
1.神经表面电位差实验
（1）实验过程
（2）实验结论：在神经系统中，兴奋是以 的形式沿着神经纤维传导的。
2.神经冲动在神经纤维上的产生和传导
小提醒：神经冲动沿神经纤维向两端同时传导。
3.判断有关表述的正误
（1）产生和维持神经细胞静息电位主要与K＋有关。（ ）
（2）兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na＋大量内流。（ ）
（3）未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变为外正内负。（ ）
（4）刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。（ ）
（5）神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的传导方向相同。（ ）
（6）在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的。（ ）
探讨 分析神经冲动的产生及神经冲动在神经纤维上的传导，提高理解能力
动作电位的产生过程：神经纤维在安静状态时，其膜的静息电位约为－70 mV。当它们受到一次阈刺激（或阈上刺激）时，膜内原来存在的负电位将迅速消失，并进而变成正电位，即膜内电位由原来的－70 mV变为＋30 mV的水平，由原来的内负外正变为内正外负。这样整个膜内外电位变化的幅度约为100 mV，构成了动作电位的上升支。但是，由刺激引起的这种膜内外电位的倒转只是暂时的，很快就出现了膜内电位的下降，由正值的减小发展到膜内出现刺激前原有的负电位状态，这就构成了动作电位的下降支。如图甲所示。图乙表示该离体神经纤维局部放大后膜内外电荷的分布情况。
（1）分段分析图甲中电位变化情况：
①A点时，神经细胞的膜电位为 （填“静息电位”或“动作电位”），形成原因是 。
②BC段时，神经细胞的膜电位为 （填“静息电位”或“动作电位”），形成原因是 。
③CE段时，K＋通道打开，相应离子以 的方式大量外流，膜电位恢复静息电位。
（2）K＋外流和Na＋内流属于哪种运输方式？需要借助什么类型的蛋白？
（3）图乙中②为刺激点，该处膜电位发生的变化是 。
（4）图乙中膜内、外都会形成局部电流，请说出它们的电流方向（用字母和箭头表示）。兴奋传导的方向与哪种电流方向一致？兴奋的传导有什么特点？
（5）当静息电位和动作电位形成之后，细胞内外的K＋和Na＋的浓度大小是怎样的？
1.分析静息电位和动作电位产生的离子机制
（1）模型构建
（2）细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响
2.膜电位的测量方法
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
1.如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是（ ）
A.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位
B.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁
C.丁区域的电位差是K＋外流形成的
D.图示神经冲动的传导方向一定是双向传导的
2.细胞外液中K＋浓度会影响神经纤维静息电位的大小，细胞外液中Na＋浓度会影响受到刺激时神经纤维膜电位的变化幅度和速率。分别给予两组枪乌贼离体神经纤维相同的适宜刺激，分别测量、记录枪乌贼离体神经纤维的电位变化结果（如下图所示）。依据结果推测神经纤维所处的环境可能是（ ）
A.甲在高Na＋海水中，乙在高K＋海水中
B.甲在高Na＋海水中，乙在低K＋海水中
C.甲在正常海水中，乙在低Na＋海水中
D.甲在正常海水中，乙在低K＋海水中
3.如图甲所示，在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表。表1两电极分别在a、b处膜外，表2两电极分别在d处膜的内外侧，在bd中点c处给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如图乙、图丙所示。下列分析中，错误的是（ ）
A.表1记录得到图丙所示的双向电位变化曲线
B.图乙②点时Na＋的内流速率比①点时的大
C.图乙曲线处于③点时，图丙曲线正处于⑤点
D.图丙曲线处于④点时，图甲a处正处于静息电位状态
（1）什么是神经冲动？
（2）在神经纤维上，兴奋传导方向与局部电流方向的关系是什么？
（3）在正常反射活动中，兴奋在传入或传出神经上的传导是单向的，为什么？
1.神经细胞处于静息状态时，细胞内外K＋和Na＋的分布特征是（ ）
A.细胞外K＋和Na＋浓度均高于细胞内
B.细胞外K＋和Na＋浓度均低于细胞内
C.细胞外K＋浓度高于细胞内，Na＋相反
D.细胞外K＋浓度低于细胞内，Na＋相反
2.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液S中，用以检测静息电位或动作电位。下列叙述正确的是（ ）
A.测静息电位时，溶液S中的K＋浓度比神经细胞内的K＋浓度低
B.测动作电位时，溶液S中的Na＋浓度比神经细胞内的Na＋浓度低
C.膜两侧出现内正外负的电位变化时神经细胞膜上的K＋通道充分打开
D.将电极放在膜的同一侧以测定静息电位和动作电位
3.下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向）。其中正确的是（ ）
4.为研究神经冲动产生和传导的特点，某兴趣小组在特定位点刺激神经纤维后，用仪器测定①②段动作电位传导情况，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A.①②段需要测定多个点的电位变化
B.若轴突膜外K＋浓度增大，c点位置基本不变
C.c点轴突膜内外Na＋浓度相近，Na＋不再内流
D.ce段K＋外流且不消耗能量
5.如图所示，将灵敏电表的两个电极（b、c）置于蛙的离体坐骨神经纤维上，然后在a处给予适宜的电刺激。下列叙述错误的是（ ）
A.刺激a处后，电表会发生两次方向不同的偏转
B.刺激a处后，受刺激部位Na＋大量内流导致膜内Na＋浓度高于膜外
C.静息时，电表指针没有偏转，说明电表两个电极处的膜外没有电位差
D.此实验不能说明神经冲动沿着神经纤维双向传导
6.以枪乌贼的粗大神经纤维为材料，在神经纤维的表面放置两个相距2～3厘米的电极，利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化，处理方式及作用机理如下，①～④处理方式与下列可能出现的结果对应正确的是（ ）
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
A.甲—④，乙—②，丙—①，丁—③
B.甲—①，乙—②，丙—③，丁—④
C.甲—④，乙—①，丙—②，丁—③
D.甲—③，乙—①，丙—④，丁—②
第1课时 兴奋在神经纤维上的传导
【核心要点·巧突破】
知识点
自主学习
1.（1） 神经表面各处电位相等 负电位 向左（a） 正电位 向右（b） 正电位 （2）电信号（神经冲动）
2. 内负外正 K＋外流 内正外负 Na＋内流
兴奋 未兴奋 电信号 兴奋 未兴奋
3.（1）√ （2）√
（3）× 提示：未受刺激时，膜电位为外正内负，受刺激后变为外负内正。
（4）√ （5）√
（6）× 提示：在完成反射时，兴奋只能从感受器产生，因此在神经纤维上的传导方向是单向的。
互动探究
（1）提示：（1）①静息电位 K＋外流 ②动作电位 Na＋内流 ③协助扩散
（2）提示：K＋外流和Na＋内流的运输方式都属于协助扩散，需要借助通道蛋白。
（3）提示：由外正内负变为外负内正。
（4）提示：膜内的电流方向是①←②→③，膜外的电流方向是①→②←③。兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致。兴奋传导的特点为双向传导。
（5）提示：静息电位形成之后，细胞内K＋浓度仍然大于细胞外；动作电位形成之后，细胞外Na＋的浓度仍然大于细胞内。
学以致用
1.D 甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位，也有可能是兴奋还没传到时所保持的静息电位，A正确；由图可知，甲、丙和丁区域电位为外正内负，处于静息状态，乙区域的电位正好相反，即为动作电位，电流是从正电荷流向负电荷，所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁，B正确；丁区域的电位为外正内负，处于静息状态，是K＋外流导致的，C正确；因并不清楚刺激点在哪里，故图示兴奋传导的方向有可能是从左到右或从右到左或双向传导，D错误。
2.C 分析题图可知，刺激后，甲可产生动作电位，而乙的膜电位变化有所改变，但未形成动作电位，动作电位的形成与钠离子通道开放、钠离子内流有关，故据此推测甲在正常海水中，乙在低Na＋海水中，导致甲中的钠离子内流多，能形成动作电位，而乙中钠离子内流少，不能形成动作电位。
3.C 由题可知，表1两电极分别在a、b处膜外，表1初始值为零电位，因此记录得到图丙所示的双向电位变化曲线，A正确；图乙②点处于产生动作电位的过程中，动作电位与Na＋的内流有关，①点处于静息电位，因此图乙②点时Na＋的内流速率比①点时的大，B正确；图乙曲线处于③点时，动作电位最大，此时图丙曲线正处于④点，C错误；图丙曲线处于④点时，兴奋传递到b处，还没有传递到a处，因此图甲a处正处于静息电位状态，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）提示：神经冲动是兴奋时，在神经纤维上传导的电信号。
（2）提示：兴奋传导的方向与膜内电流方向一致，与膜外电流方向相反。
（3）提示：正常反射活动中，只能是感受器接受刺激，兴奋沿着反射弧传导。
课堂演练
1.D 神经细胞内K＋浓度明显高于细胞外，而Na＋浓度比细胞外低。处于静息状态时，细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。
2.A 静息时，钾离子通道开放，钾离子外流，此时细胞内的钾离子浓度仍高于细胞外，故溶液S中的K＋浓度比神经细胞内的K＋浓度低，A正确；动作电位形成时，钠离子通道开放，钠离子内流，但整体而言，细胞外的钠离子浓度仍高于细胞内，故溶液S中的Na＋浓度比神经细胞内的Na＋浓度高，B错误；膜两侧出现内正外负的电位变化时意味着钠离子内流，此时神经细胞膜上的Na＋通道充分打开，C错误；测量静息电位和动作电位时，应将电极放到细胞膜的内外两侧进行测量，D错误。
3.C S点受到刺激后产生兴奋，兴奋区域和未兴奋区域会产生电位差，从而产生局部电流，局部电流的方向是从正电位到负电位，兴奋在神经纤维上能进行双向传导。
4.C 要测定①②段动作电位传导情况，①②段需要测定多个点的电位变化，A正确；c点为钠离子内流导致，若轴突膜外K＋浓度增大，c点位置基本不变，B正确；c点钠离子浓度依然是细胞外高，不再内流的原因是钾离子通道打开，钾离子外流，钠离子通道关闭，C错误；ce段K＋外流为协助扩散，不消耗能量，D正确。
5.B 刺激a处产生的兴奋先传到b，再传到c，电表指针发生两次方向相反的偏转，A正确；刺激a处后，受刺激部位Na＋大量内流形成动作电位，但Na＋的运输方式为协助扩散，膜内Na＋浓度始终低于膜外，B错误；电表的两电极接在坐骨神经纤维的外表面，静息时膜外均为正电位，两电极的电位差为0，C正确；此实验不能说明神经冲动沿着神经纤维双向传导，D正确。
6.C 图甲虚线的峰值降低，说明处理后Na＋内流量减少，可能是神经纤维所处溶液中Na＋浓度低，故甲—④；图乙虚线没有波动，不能形成动作电位，说明处理后Na＋内流受阻，即乙—①；图丙虚线表示形成动作电位后无法恢复为静息电位，说明处理后K＋外流受阻，即丙—②；图丁虚线表示膜两侧的电位差变大，③处理可致使该现象出现，即丁—③。
6 / 6(共71张PPT)
第1课时
兴奋在神经纤维上的传导
导学 聚焦 1.构建模型分析静息电位和动作电位的产生原理和过程。
2.探究兴奋在神经纤维上传导的特点
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点 兴奋在神经
纤维上的传导
1. 神经表面电位差实验
（1）实验过程
（2）实验结论：在神经系统中，兴奋是以
的形式沿着神经纤维传导的。
电信号（神经冲
动）
2. 神经冲动在神经纤维上的产生和传导
小提醒：神经冲动沿神经
纤维向两端同时传导。
3. 判断有关表述的正误
（1）产生和维持神经细胞静息电位主要与K＋有关。 （ √ ）
（2）兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na＋大量内流。 （ √ ）
（3）未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变为外正内负。
（ × ）
提示：未受刺激时，膜电位为外正内负，受刺激后变为外负
内正。
（4）刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传
导。 （ √ ）
√
√
×
√
（5）神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的传导方向相
同。 （ √ ）
（6）在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是
双向的。 （ × ）
提示：在完成反射时，兴奋只能从感受器产生，因此在神经
纤维上的传导方向是单向的。
√
×
探讨 分析神经冲动的产生及神经冲动在神经纤维上的传导，提高理
解能力
动作电位的产生过程：神经纤维在安静状态时，其膜的静息电位约
为－70 mV。当它们受到一次阈刺激（或阈上刺激）时，膜内原来存
在的负电位将迅速消失，并进而变成正电位，即膜内电位由原来的－
70 mV变为＋30 mV的水平，由原来的内负外正变为内正外负。这样
整个膜内外电位变化的幅度约为100 mV，构成了动作电位的上升支。
但是，由刺激引起的这种膜内外电位的倒转只是暂时的，很快就出现
了膜内电位的下降，由正值的减小发展到膜内出现刺激前原有的负电
位状态，这就构成了动作电位的下降支。如图甲所示。图乙表示该离
体神经纤维局部放大后膜内外电荷的分布情况。
②BC段时，神经细胞的膜电位为 （填“静息电
位”或“动作电位”），形成原因是 。
③CE段时，K＋通道打开，相应离子以 的方式大量
外流，膜电位恢复静息电位。
（1）分段分析图甲中电位变化情况：
①A点时，神经细胞的膜电位为 （填“静息电
位”或“动作电位”），形成原因是 。
提示：①静息电位 K＋外流 ②动作电位 Na＋内流 ③
协助扩散
（2）K＋外流和Na＋内流属于哪种运输方式？需要借助什么类型的
蛋白？
提示：K＋外流和Na＋内流的运输方式都属于协助扩散，需要借
助通道蛋白。
（3）图乙中②为刺激点，该处膜电位发生的变化
是 。
提示：由外正内负变为外负内正。
（4）图乙中膜内、外都会形成局部电流，请说出它们的电流方向
（用字母和箭头表示）。兴奋传导的方向与哪种电流方向一
致？兴奋的传导有什么特点？
提示：膜内的电流方向是①←②→③，膜外的电流方向是①→
②←③。兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致。兴奋传导
的特点为双向传导。
（5）当静息电位和动作电位形成之后，细胞内外的K＋和Na＋的浓度
大小是怎样的？
提示：静息电位形成之后，细胞内K＋浓度仍然大于细胞外；动
作电位形成之后，细胞外Na＋的浓度仍然大于细胞内。
1. 分析静息电位和动作电位产生的离子机制
（1）模型构建
（2）细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响
2. 膜电位的测量方法
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
1. 如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是（ ）
A. 甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位
B. 乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁
C. 丁区域的电位差是K＋外流形成的
D. 图示神经冲动的传导方向一定是双向传导的
解析： 甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位，也有可能是兴
奋还没传到时所保持的静息电位，A正确；由图可知，甲、丙和丁
区域电位为外正内负，处于静息状态，乙区域的电位正好相反，即
为动作电位，电流是从正电荷流向负电荷，所以乙区域与丁区域间
膜内局部电流的方向是从乙到丁，B正确；丁区域的电位为外正内
负，处于静息状态，是K＋外流导致的，C正确；因并不清楚刺激点
在哪里，故图示兴奋传导的方向有可能是从左到右或从右到左或双
向传导，D错误。
2. 细胞外液中K＋浓度会影响神经纤维静息电位的大小，细胞外液中
Na＋浓度会影响受到刺激时神经纤维膜电位的变化幅度和速率。分
别给予两组枪乌贼离体神经纤维相同的适宜刺激，分别测量、记录
枪乌贼离体神经纤维的电位变化结果（如下图所示）。依据结果推
测神经纤维所处的环境可能是（ ）
A. 甲在高Na＋海水中，乙在高K＋海水中
B. 甲在高Na＋海水中，乙在低K＋海水中
C. 甲在正常海水中，乙在低Na＋海水中
D. 甲在正常海水中，乙在低K＋海水中
解析： 分析题图可知，刺激后，甲可产生动作电位，而乙的膜
电位变化有所改变，但未形成动作电位，动作电位的形成与钠离子
通道开放、钠离子内流有关，故据此推测甲在正常海水中，乙在低
Na＋海水中，导致甲中的钠离子内流多，能形成动作电位，而乙中
钠离子内流少，不能形成动作电位。
3. 如图甲所示，在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表。表1两
电极分别在a、b处膜外，表2两电极分别在d处膜的内外侧，在bd中
点c处给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如图乙、图丙所示。下
列分析中，错误的是（ ）
A. 表1记录得到图丙所示的双向电位变化曲线
B. 图乙②点时Na＋的内流速率比①点时的大
C. 图乙曲线处于③点时，图丙曲线正处于⑤点
D. 图丙曲线处于④点时，图甲a处正处于静息电位状态
解析： 由题可知，表1两电极分别在a、b处膜外，表1初始值为
零电位，因此记录得到图丙所示的双向电位变化曲线，A正确；图
乙②点处于产生动作电位的过程中，动作电位与Na＋的内流有关，
①点处于静息电位，因此图乙②点时Na＋的内流速率比①点时的
大，B正确；图乙曲线处于③点时，动作电位最大，此时图丙曲线
正处于④点，C错误；图丙曲线处于④点时，兴奋传递到b处，还没
有传递到a处，因此图甲a处正处于静息电位状态，D正确。
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）什么是神经冲动？
提示：神经冲动是兴奋时，在神经纤维上传导的电信号。
（2）在神经纤维上，兴奋传导方向与局部电流方向的关系是什么？
提示：兴奋传导的方向与膜内电流方向一致，与膜外电流方向
相反。
（3）在正常反射活动中，兴奋在传入或传出神经上的传导是单向
的，为什么？
提示：正常反射活动中，只能是感受器接受刺激，兴奋沿着反
射弧传导。
1. 神经细胞处于静息状态时，细胞内外K＋和Na＋的分布特征是（ ）
A. 细胞外K＋和Na＋浓度均高于细胞内
B. 细胞外K＋和Na＋浓度均低于细胞内
C. 细胞外K＋浓度高于细胞内，Na＋相反
D. 细胞外K＋浓度低于细胞内，Na＋相反
解析： 神经细胞内K＋浓度明显高于细胞外，而Na＋浓度比细胞
外低。处于静息状态时，细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外
流，使膜外阳离子浓度高于膜内，这是大多数神经细胞产生和维持
静息电位的主要原因。
2. 将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液S中，用以检测静息电位或
动作电位。下列叙述正确的是（ ）
A. 测静息电位时，溶液S中的K＋浓度比神经细胞内的K＋浓度低
B. 测动作电位时，溶液S中的Na＋浓度比神经细胞内的Na＋浓度低
C. 膜两侧出现内正外负的电位变化时神经细胞膜上的K＋通道充分 打开
D. 将电极放在膜的同一侧以测定静息电位和动作电位
解析： 静息时，钾离子通道开放，钾离子外流，此时细胞内的
钾离子浓度仍高于细胞外，故溶液S中的K＋浓度比神经细胞内的K＋
浓度低，A正确；动作电位形成时，钠离子通道开放，钠离子内
流，但整体而言，细胞外的钠离子浓度仍高于细胞内，故溶液S中
的Na＋浓度比神经细胞内的Na＋浓度高，B错误；膜两侧出现内正外
负的电位变化时意味着钠离子内流，此时神经细胞膜上的Na＋通道
充分打开，C错误；测量静息电位和动作电位时，应将电极放到细
胞膜的内外两侧进行测量，D错误。
3. 下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和
兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭
头表示兴奋传导方向）。其中正确的是（ ）
解析： S点受到刺激后产生兴奋，兴奋区域和未兴奋区域会产生
电位差，从而产生局部电流，局部电流的方向是从正电位到负电
位，兴奋在神经纤维上能进行双向传导。
4. 为研究神经冲动产生和传导的特点，某兴趣小组在特定位点刺激神经纤维后，用仪器测定①②段动作电位传导情况，结果如图。下列叙述错误的是（ ）
A. ①②段需要测定多个点的电位变化
B. 若轴突膜外K＋浓度增大，c点位置基本不变
C. c点轴突膜内外Na＋浓度相近，Na＋不再内流
D. ce段K＋外流且不消耗能量
解析： 要测定①②段动作电位传导情况，①②段需要测定多个
点的电位变化，A正确；c点为钠离子内流导致，若轴突膜外K＋浓
度增大，c点位置基本不变，B正确；c点钠离子浓度依然是细胞外
高，不再内流的原因是钾离子通道打开，钾离子外流，钠离子通道
关闭，C错误；ce段K＋外流为协助扩散，不消耗能量，D正确。
5. 如图所示，将灵敏电表的两个电极（b、c）置于蛙的离体坐骨神经
纤维上，然后在a处给予适宜的电刺激。下列叙述错误的是（ ）
A. 刺激a处后，电表会发生两次方向不同的偏转
B. 刺激a处后，受刺激部位Na＋大量内流导致膜内Na＋浓度高于膜外
C. 静息时，电表指针没有偏转，说明电表两个电极处的膜外没有电位差
D. 此实验不能说明神经冲动沿着神经纤维双向传导
解析： 刺激a处产生的兴奋先传到b，再传到c，电表指针发生两
次方向相反的偏转，A正确；刺激a处后，受刺激部位Na＋大量内流
形成动作电位，但Na＋的运输方式为协助扩散，膜内Na＋浓度始终
低于膜外，B错误；电表的两电极接在坐骨神经纤维的外表面，静
息时膜外均为正电位，两电极的电位差为0，C正确；此实验不能说
明神经冲动沿着神经纤维双向传导，D正确。
6. 以枪乌贼的粗大神经纤维为材料，在神经纤维的表面放置两个相距
2～3厘米的电极，利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的
变化，处理方式及作用机理如下，①～④处理方式与下列可能出现
的结果对应正确的是（ ）
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
A. 甲—④，乙—②，丙—①，丁—③
B. 甲—①，乙—②，丙—③，丁—④
C. 甲—④，乙—①，丙—②，丁—③
D. 甲—③，乙—①，丙—④，丁—②
解析： 图甲虚线的峰值降低，说明处理后Na＋内流量减少，可
能是神经纤维所处溶液中Na＋浓度低，故甲—④；图乙虚线没有波
动，不能形成动作电位，说明处理后Na＋内流受阻，即乙—①；图
丙虚线表示形成动作电位后无法恢复为静息电位，说明处理后K＋外
流受阻，即丙—②；图丁虚线表示膜两侧的电位差变大，③处理可
致使该现象出现，即丁—③。
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 离子运输与兴奋的产生
1. 神经纤维受到刺激时,细胞膜内、外的电位变化是( )
①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位 ③膜外
由负电位变为正电位 ④膜内由正电位变为负电位
A. ①② B. ③④
C. ②③ D. ①③
解析: 静息时,膜电位为内负外正,兴奋时膜电位变为内正外负。
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2. 静息时,大多数神经细胞的细胞膜( )
A. 对阴离子的通透性比较大,Cl-大量流出膜外
B. 对阳离子的通透性比较大,Na+大量流出膜外
C. 对Na+的通透性比较小,对K+的通透性比较大
D. 对Na+的通透性比较大,对K+的通透性比较小
解析: 静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流。
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3. 如图表示完成一次神经冲动的膜电位变化,下列叙述正确的是( )
A. 图中b点膜两侧电位差为0,但仍有离子出入细胞
B. 处于图中b点时,细胞膜对K+的通透性增加
C. 若增加细胞外液中的Na+浓度,则图中c点将下降
D. 将电表的两电极均置于细胞膜外侧可测得图示膜电位
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解析: 图中b点膜两侧电位差为0,此时细胞膜上的Na+通道打开,仍
有Na+流入细胞,A正确;处于b点时,正在形成动作电位,细胞膜对Na+的
通透性增加,B错误;若增加细胞外液中的Na+浓度,则能有更多Na+流
入细胞内,增大动作电位,图中c点将上升,C错误;将电表的两电极均置
于细胞膜外侧,静息电位时,无电位差,与图示膜电位不符合,D错误。
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4. 若在图甲所示神经纤维的箭头处给予一适当的刺激,则电表偏转的顺
序依次是( )
A. ②→①→②→③→② B. ②→③→②→①
C. ③→②→①→②→② D. ③→②→①→②
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解析: 当刺激未传至b点时,a点和b点都为静息电位,电表偏转情况
为图②;当刺激由右向左传导时,b点首先出现动作电位,a点为静息电
位,电表偏转情况为图①;接着b点恢复为静息电位,探针两侧电位相
同,此时为图②所示;神经冲动继续向左传导,当神经冲动传导到a点,a
点出现动作电位,b点为静息电位,则为图③所示;之后a点恢复静息电
位,探针两侧电位差相同,则为图②所示,所以在图甲所示神经纤维的
右侧给予一适当的刺激,电表偏转的顺序依次是②→①→②→③→
②。
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知识点二 兴奋在神经纤维上的传导
5. 下列关于神经纤维上兴奋传导的叙述,错误的是( )
A. 兴奋的产生是Na+向膜内流动的结果
B. 神经纤维上以局部电流的方式传导兴奋
C. 兴奋沿神经纤维的传导过程不需要消耗能量
D. 兴奋的传导依赖细胞膜对离子通透性的变化
解析: 神经纤维细胞膜上存在钠钾泵消耗能量,使膜内Na+移出膜
外,膜外K+移到膜内,C错误。
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6. 以下是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图,下列相关叙述错误的
是( )
A. 图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,测出的是动作电位
B. 图甲中的膜内外电位不同,主要是由于K+外流形成的
C. 图乙中刺激神经纤维会引起指针发生两次方向相反的偏转
D. 图乙中产生的兴奋会以局部电流的形式向两侧快速传导
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解析: 图甲中指针偏转说明膜内外电位不同,神经纤维膜两侧的电
位表现为内负外正,所以测出的是静息电位,该电位的形成与K+的外
流有关,A错误,B正确;图乙中刺激神经纤维,产生兴奋,兴奋先传导到
电表右侧电极,后传导到电表左侧电极,所以会引起指针发生两次方
向相反的偏转,C正确;兴奋时,神经纤维膜对Na+通透性增加,使得刺激
点处膜两侧的电位表现为内正外负,该部位与相邻部位产生电位差而
发生电荷移动,形成局部电流,因此,图乙中产生的兴奋会以局部电流
的形式向两侧快速传导,D正确。
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7. 如图表示兴奋在神经纤维上的传导情况,下列说法错误的是( )
A. 乙处膜电位变化为:外正内负变为外负内正
B. 甲、丙处膜电位即将发生与乙处相同的变化
C. 由图可知兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的
D. 膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相反
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解析: 在乙处施加一定强度的刺激,乙处由原来的静息电位变为动
作电位,由外正内负变为外负内正,A正确;兴奋在神经纤维上以电信
号的形式传导,当兴奋传导至甲、丙处时,甲、丙处膜电位将发生与
乙处相同的变化,B正确;由图可知,兴奋沿神经纤维向两侧传导,在神
经纤维上的传导方向是双向的,C正确;膜内局部电流的方向与兴奋传
导的方向相同,D错误。
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8. 神经纤维受到刺激时,主要是Na+内流,从而使膜内外的电位由外
正内负变为外负内正,恢复静息电位时,主要是K+外流,从而使膜电
位恢复为外正内负,这一周期的电位变化称为动作电位,如图1所
示。在神经纤维上分别取三个电位差测量点,电流计的两个电极
分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧,FE=FG,均为5 cm,如图2所
示。请回答下列问题:
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(1)神经纤维在静息状态下,膜内K+的浓度 (填“大于”或“小
于”)膜外K+的浓度,从图1可知,膜内外的电位差为 mV。
大于
-60
(2)图1中A点时膜外Na+浓度 (填“大于”或“小于”)膜内Na+浓
度。AC段为产生动作电位,此时Na+内流方式为 ;CD
段为恢复静息电位,此时K+外流方式为 。
大于
协助扩散
协助扩散
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(3)图2中,受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是
。
由负电
位变为正电位
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(4)兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2,两者的大小是
t1 t2(填“=”“<”或“>”),原因是
。
解析:由题干可知,FE和FG的距离相等,且在同一神经纤维上,神
经传导所用时间相同。
=
FE=FG,兴奋在同一神经纤维
上等距传导,所用时间相同
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9. 如图为骨髓神经纤维的局部,被髓鞘包裹的轴突区域(b、d)钠、钾离
子不能进出细胞,裸露的轴突区域(a、c、e)钠、钾离子进出不受影
响。下列叙述正确的是( )
A. a区域处于静息状态,细胞膜对Na+的通透性较大
B. b、d区域不能产生动作电位
C. c区域处于兴奋状态,膜内离子均为阳离子
D. 局部电流在轴突内的传导方向为a→c和e→c
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解析: a区域处于静息状态,细胞膜对Na+的通透性很小,膜两侧的
电位表现为内负外正,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,所以刺激c区域,b、d区域不能产生动作电位,B
正确;c区域受到刺激处于兴奋状态,Na+内流,造成膜两侧的电位表现
为内正外负,膜内阳离子多,但仍有阴离子存在,C错误;局部电流在轴
突内的传导方向为c→a和c→e,D错误。
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10. 某神经纤维在产生动作电位的过程中,Na+、K+通过离子通道的流动造成的跨膜电流如图所示(内向电流是指正离子由细胞膜外向膜内流动,外向电流则相反)。下列说法正确的是( )
A. A点之前神经纤维膜内外之间没有正离子的流动
B. AB段Na+通道开放,BC段Na+通道关闭
C. C点时神经纤维的膜内电位等于0 mV
D. CD段K+排出细胞不需要消耗ATP
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解析: 据图分析可知,A点之前神经纤维处于静息状态,此时有K+
外流,A错误;AB段与BC段均是内向电流,此时Na+通道都开放,B错
误;C点时神经纤维处于动作电位状态,此时膜内为正电位,膜外为负
电位,所以其膜内电位大于0 mV,C错误;CD段K+通过K+通道由高浓
度到低浓度排出细胞,是协助扩散,不需要消耗ATP,D正确。
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11. 图甲为某一种神经纤维示意图,将一电表的a、b两极置于膜外,在X处给予适宜刺激,测得电位变化如图乙所示。下列说法不正确的是( )
A. 静息时,可测得a、b两处的电位相等
B. t1~t2、t3~t4电位的变化分别是Na+内流和K+外流造成的
C. 兴奋传导过程中,a、b间膜内电流的方向为a→b
D. 兴奋从a点到b点的传导过程消耗能量
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解析: 由于电表的a、b两极都置于膜外,静息时a、b两处的电位
相等,都是正电位,A正确;t1~t2、t3~t4的电位变化都是峰值之前由Na+
内流造成的,峰值之后由K+外流造成的,方向相反是因为电流相反,B
错误;兴奋的传导方向和膜内电流传导的方向一致,故兴奋传导过程
中,a、b间膜内电流的方向为a→b,C正确;兴奋从a点到b点的传导过
程,钠-钾泵吸钾排钠需要消耗能量,D正确。
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12. 研究人员进行了不同Na+浓度的细胞外液(保持细胞外液渗透压相
同、K+浓度相同,a、b、c代表的Na+浓度依次降低)对离体枪乌贼神
经纤维上膜电位变化影响的实验,结果如图。下列相关叙述不正确
的是( )
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A. 在未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性
小,膜内的K+扩散到膜外,而膜外的Na+几乎不能扩散到膜内
B. 细胞外液中Na+浓度可以影响动作电位的产生幅度和速率
C. 若持续降低细胞外液中Na+的浓度,则神经纤维可能会接受适宜刺激
后无法产生动作电位
D. 在神经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中,Na+进出细胞均不消耗
ATP
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解析: 根据题意可知,实验利用不同Na+浓度的细胞外液测定对离
体枪乌贼神经纤维上膜电位变化的影响,由a、b、c三条曲线可知,细
胞外液中Na+浓度可以影响动作电位的产生幅度和速率,B正确;根据
实验结果可知,若持续降低细胞外液中Na+的浓度,将导致Na+内流减
少,最终可能使离体枪乌贼神经纤维无法产生动作电位,C正确;在神
经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中,Na+进入细胞属于协助扩散,
不消耗ATP,但是恢复静息电位的过程中,Na+运出细胞属于主动运
输,消耗ATP,D错误。
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13. 图1是置于适宜环境中的枪乌贼完整无损的粗大神经纤维,G表示电
表,a、b为两个微型电极,阴影部分表示开始发生局部电流的区域。
图2是人体中当A接受一定强度刺激后引起的F收缩过程的示意图。
请回答下列问题:
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(1)图1中,当刺激c处产生兴奋时,A侧的兴奋处为 (填“正”或
“负”)电位,B侧为 (填“正”或“负”)电位,此时兴奋在神经纤
维上的传导是 的。
负
正
双向
解析:图1中,当刺激c处产生兴奋时,神经纤维膜的通透性发生
改变,对钠离子的通透性增加,钠离子内流,形成内正外负的动作
电位,此时兴奋在神经纤维上的传导是双向的。。
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(2)如果将图1中a、b两电极置于神经纤维膜外,同时在c处给予一个
强刺激(如图所示),电表的指针会发生 次方向 (填
“相同”或“相反”)的偏转。若将b电极置于d处膜外,a电极位置不
变,则刺激c处后,电表的指针先向 (填“右”或“左”)偏转。
两
相反
右
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解析:如果将图1中a、b两电极置于神经纤维膜外,同时在c处给予一个强刺激,兴奋先后到达b、a两电极,故电表的指针会发生两次方向相反的偏转。若将b电极置于d处膜外,a电极位置不变,则刺激c处后,兴奋先到达d处,d处电位先变为内正外负,故电表的指针先向右偏转。
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(3)图2的结构名称是 ,其中C是 ,可以据此判断
B代表 。
反射弧
神经节
传入神经
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