第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时 神经冲动的产生和兴奋在神经纤维上的传导
【预习梳理】
一、1.电信号
2.K+外流 内负外正 Na+内流 内正外负 内负外正 内正外负
二、1.相反 相同
2.双向传导
【预习检测】
(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)×
[解析] (1)未受刺激时,膜电位为外正内负,受刺激后变为外负内正。
(2)静息电位不是零电位,细胞膜的内外两侧具有电位差。
【任务活动】
任务
[资料1] (1)①→③→②→③
(2)电信号 低于
[资料2] (1)未兴奋 兴奋
(2)电位差 局部电流
(3)①③ 膜内
[资料3] (1)静息电位 静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流
(2)Na+
(3)动作电位
(4)协助扩散 外正内负
反馈评价
例1 A [解析] ①处膜外正电位、膜内负电位是K+外流引起的,此时为静息电位状态,A错误;图中②处的电位表现为外负内正,处于动作电位状态,动作电位的产生是Na+内流的结果,由于Na+内流是顺浓度梯度进行的,为协助扩散,不需要消耗能量,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,即向右传导出去,C正确;将电表的两个电极置于神经纤维膜外③④处时,由于兴奋传导的方向为③→④,当兴奋传至③和④处时,指针会发生偏转,D正确。
例2 C [解析] 动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值,A项正确;静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流量增多,导致静息电位的绝对值增大,B项正确;细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放,C项错误;分析题图可知,与环境丙相比,细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大,更难发生兴奋,D项正确。第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时 神经冲动的产生和兴奋
在神经纤维上的传导
1.A [解析] 静息状态时,静息电位的维持是通过钾离子外流实现的,同时通过主动运输维持膜外钠离子高于膜内的状态,A错误;神经纤维上兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流,B正确;兴奋在神经纤维上的传导可以是双向的,C正确;神经纤维上兴奋的产生与Na+内流有关,D正确。
2.A [解析] 由图可知:兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量,Na+内向流量大于外向流量,A正确,B错误;静息状态时,K+外向流量大于内向流量,Na+外向流量小于内向流量,C、D错误。
3.A [解析] 由题图可知,动作电位传导是局部电流触发邻近质膜依次产生新的电位变化的过程,A正确;动作电位产生是钠离子内流引起的,恢复静息电位是钾离子外流引起的,c是形成动作电位的过程,b是动作电位,a为恢复静息电位过程,因此动作电位产生及恢复静息电位过程是c→b→a,B错误;产生a段是K+经通道蛋白外流造成的,C错误;轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相反,D错误。
4.C [解析] 该种药物特异性阻断细胞膜上Na+-K+泵,导致细胞排出的钠离子减少,使细胞外钠离子通过Na+-Ca2+交换体进入细胞内的量减少,钙离子外流减少,说明Na+-Ca2+交换体活动减弱,细胞内钙离子浓度增加,心肌收缩力加强,A、D错误;由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致细胞内钠离子浓度增高,钾离子浓度降低,动作电位期间,由于细胞内外钠离子浓度差减小,钠离子内流量减少,B错误,C正确。
5.D [解析] 人体神经细胞吸收钠离子为通道蛋白介导的被动运输,排出钠离子为钠钾泵介导的主动运输,故两者依赖的转运蛋白是不同的,A错误;钠离子通道打开引起钠离子的跨膜运输方式为协助扩散,B错误;钠离子通道打开会导致Na+内流,产生动作电位,出现外负内正的膜电位,C错误;乌头碱中毒是由乌头碱与神经元上的钠离子通道结合,使其持续开放引起的,所以阻遏Na+通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状,D正确。
6.C [解析] 神经纤维静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正,神经纤维受刺激后,膜的通透性发生改变使Na+内流而产生兴奋,造成膜两侧的电位表现为内正外负,A正确;神经纤维未受刺激时,膜外为正电位,指针应不偏转,但从图中可以看出,神经纤维未受刺激时,指针向右侧偏转,说明c点为负电位,由此推测被损伤部位c点的膜外电位为负电位,B正确;当在a点左侧给予刺激时,a点先发生电位变化,膜外由正变为负,当传至b点时,a点又恢复为正电位,而此时c点由于受损仍为负电位,故兴奋传到b点时记录仪的指针将向右侧偏转,C错误;根据刺激前后记录仪指针的偏转情况可推测兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,D正确。
7.B [解析] a点为静息电位,静息电位的大小受K+影响,c点是动作电位峰值,受Na+影响,Na+内流方式为协助扩散,Na+内流越多,峰值越大,因此如果把神经纤维放在高浓度的 NaCl溶液中,a点不动,c点上移,A错误;图中 cd段为恢复静息电位过程,钾离子外流,神经纤维膜内电位变化是由正电位变为负电位,B正确;图中的 ab段与ce段,神经纤维上K+出细胞的方式相同,都是协助扩散,C错误;人体内神经纤维上的兴奋以电信号的形式进行单向传导,这个过程是消耗能量的,如钠钾泵的运输是耗能过程,D错误。
8.D [解析] 若增大微电极的刺激强度,膜内外钠离子浓度保持不变的情况下,此神经纤维位置①或②上的动作电位的峰值是不变的,A正确;兴奋在神经纤维上传导的过程中不会因为距离的增加而减弱,动作电位的峰值不变,B正确;若已知位置①②之间的距离,从显示屏可得出兴奋从①传导至②所用时间,则可以得出兴奋的传导速率,C正确;若想证明兴奋在神经纤维上是单向传导的,需要在刺激点左右两侧分别设置位置①和位置②,位置①和位置②在刺激点同侧则不能证明兴奋在神经纤维上是单向传导的,D错误。
9.C [解析] 图甲所示两电极都在膜外,所测电位为零,测量静息电位需将电流计两电极分别置于膜内外两侧,A错误;兴奋的传导方向(a→b)和膜外侧的电流方向相反,所以兴奋传导过程中,a、b间膜外电流的方向为b→a,B错误;由于兴奋是由a传向b,a处先形成动作电位,因此两电极之间产生电位差,形成t1~t2的曲线变化,当兴奋传导至ab之间时,a处恢复为静息电位,b处未兴奋,两电极之间没有电位差,形成t2~t3的曲线变化,当兴奋传导至b处,b处形成外负内正的动作电位,与a电极处形成电位差,从而产生t3~t4的曲线变化,C正确;a处先兴奋,b处后兴奋,a处由静息电位转变为动作电位时b处仍处于静息电位状态,D错误。
10.A [解析] e点为静息电位,静息电位是由K+外流导致,细胞内K+增多,会导致K+外流增加,静息电位增大,e点下移,A正确。题图中c~e段为动作电位的产生,B错误。较高浓度海水中Na+含量较高,Na+内流影响动作电位,而a点是静息电位,是由K+外流引起的,所以a点一般不会受到影响,C错误。刺激强度达到阈值就会产生动作电位,且动作电位峰值的大小不会随刺激强度增加而增加,D错误。
11.C [解析] 曲线Ⅰ从P点开始突触后膜膜内电位增加逐渐变成正值,然后一直维持正电位不变,A错误;动作电位的产生与钠离子内流有关,若降低突触间隙中Na+浓度,则适宜刺激下Na+内流减少,动作电位的峰值减小,曲线Ⅰ不会变为曲线Ⅳ,B错误;如果P点时用药物促使突触后膜Cl-通道开放,则细胞外Cl-内流,使外正内负的静息电位绝对值增大,膜电位变化为曲线Ⅳ,C正确;曲线Ⅱ的下降段为恢复静息电位的过程,是K+以协助扩散方式外流所致,D错误。
12.D [解析] 据题图可知,单次阈下刺激不能引发动作电位,但连续多个阈下刺激叠加可以引发动作电位,A正确;阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位,在静息电位一定的情况下,阈电位的绝对值低的神经元需要更强的刺激才能产生兴奋,即更不容易兴奋,B正确;据图可知,单次阈下刺激也会引起少数Na+通道开放,只是Na+内流量较少,不能产生动作电位,C正确;兴奋的产生机制是 Na+通道开放导致 Na+内流,该过程中物质的跨膜运输方式是顺浓度梯度的协助扩散,动作电位达到峰值时仍然是膜外Na+浓度高于膜内,D错误。
13.(1)a、f 钾 协助扩散
(2)钠 未兴奋区→兴奋区 相反 易
(3)不发生 兴奋在离体神经纤维上双向传导并且传导速度相同,会同时到达两侧的电极,不产生电位差
[解析] (1)图甲所测量的电位为静息电位,与图乙中的a、f点对应。静息电位主要是由K+以协助扩散方式进行跨膜运输形成的。(2)动作电位的产生是由于神经细胞受到一定刺激后细胞膜上的钠离子(Na+)通道迅速打开,使刺激部位发生电位逆转,电位变为外负内正,相邻区域仍然是内负外正,刺激部位与相邻区域产生局部电流,在膜外局部电流的方向是未兴奋区→兴奋区,这与兴奋的传导方向是相反的,兴奋是由兴奋区域向未兴奋区域传导。若某神经细胞的阈电位为-65 mV,由图乙可知,该神经纤维的阈电位为-55 mV,与图甲所示神经纤维相比,其阈电位与静息电位的差值更小,则该细胞更容易兴奋。(3)若将两电极均置于神经纤维膜表面,给予刺激前两电极之间没有电位差,电流计指针不发生偏转,若在两电极之间的中点位置给予一个可产生动作电位的刺激,由于兴奋双向传导且传导速度相同,会同时传导至两侧的电极,两电极之间不产生电位差,因此电流计指针不发生偏转。
14.(1)Na+ 由负变正 不一定相同
(2)峰值降低,时间变长 不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致位点2处电位叠加量减小
(3)不变 不变
(4)钠钾泵主动将细胞内的Na+排出
[解析] (1)蛋白C可吸收特定波长的光子,导致神经细胞Na+内流而产生兴奋,神经纤维膜内的电位变化是由负变正。该坐骨神经上位于同一位点的不同的神经纤维产生的动作电位的峰值大小不一定相同。(2)神经纤维直径不同则传导速度会有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值可以叠加,由图Ⅱ可知,与位点1相比,位点2的动作电位峰值有下降的变化,原因是不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致位点2处电位叠加量减小。(3)单根神经纤维的动作电位具有“全或无”的特点,因此若将图示坐骨神经换作为某一条神经纤维,置于适宜Na+浓度的培养液中,刺激蛋白C,兴奋从位点1传至位点2,动作电位峰值不变。电流表甲测的是静息电位,提高钠离子浓度对静息电位没有影响。(4)神经细胞内Na+浓度低于细胞外,维持Na+膜内外分布不均的机制主要是钠钾泵主动将细胞内的Na+排出。第3节 神经冲动的产生和传导
学习 目标 1.阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。 2.说明突触传递的过程及特点。 3.说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害,自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害。
第1课时 神经冲动的产生和兴奋在神经纤维上的传导
一、传导形式及过程
1.传导形式: (神经冲动)。
2.传导过程
二、传导方向
1.在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向 ;在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向 。
2.传导特点: (离体状态)。
(1)未受刺激时,膜电位为外负内正,受刺激后变为外正内负。( )
(2)神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流。( )
(3)神经纤维静息时K+外流,受刺激时Na+内流,均属于依靠转运蛋白的协助扩散。( )
(4)刺激离体神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。( )
(5)神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位。( )
任务兴奋在神经纤维上的传导
【资料1】给离体的神经纤维连接一个灵敏电流计,并给予如图所示的适当刺激,图中①②③表示电流计指针的偏转情况。
(1)适当刺激后,电流计指针偏转的顺序依次是 (用图中序号及箭头表示)。
(2)该实验证明兴奋沿神经纤维传导的形式是 。神经纤维膜外兴奋发生位置电位 (填“高于”或“低于”)未兴奋部位。
【资料2】如图表示某离体神经纤维局部放大后膜内外电荷的分布情况。
(1)图中,①③区域表示 (填“兴奋”或“未兴奋”)部位,②区域表示 (填“兴奋”或“未兴奋”)部位。
(2)由图可知,神经纤维上兴奋部位与未兴奋部位之间由于存在 而发生电荷移动,形成 。
(3)图中兴奋会向 (填标号)方向传导。兴奋传导方向与 (填“膜内”或“膜外”)局部电流方向相同。
【资料3】动作电位的产生过程:神经纤维在安静状态时,其静息电位约为-70mV。a点时,神经纤维受到一次一定强度的刺激,膜内原来存在的负电位将迅速消失,并变成正电位,即膜内电位由原来的-70mV变为+30mV,膜电位由原来的内负外正变为内正外负。这样,整个膜内电位变化的幅度约为100mV,构成了动作电位的上升支。由刺激引起的这种膜内外电位的逆转只是暂时的,膜内电位很快就出现了下降,逐渐恢复到受刺激前的负电位状态,这就构成了动作电位的下降支。如图所示。
(1)a点前,神经细胞的膜电位为 (填“静息电位”或“动作电位”),主要形成原因是 。
(2)ac段,神经纤维受到刺激后,Na+通道打开,膜外的 以协助扩散方式大量内流,使膜内外电位由“外正内负”变为“外负内正”。
(3)c点时,神经细胞的膜电位为 (填“静息电位”或“动作电位”)的最大值。
(4)ce段时,Na+通道关闭,K+通道打开,相应离子以 的方式大量外流,膜电位逐渐恢复为 ,此时因K+外流过多导致膜内外电位差值大于初始静息电位。
(5)e点后,Na+-K+泵参与吸钾排钠过程,膜电位恢复为初始静息电位,从而为下一次兴奋做好准备。
1.兴奋在神经纤维上的传导特点
(1)离体神经纤维上,刺激点位于神经纤维中部时,刺激产生的兴奋可向远离刺激点的方向传导,即兴奋在神经纤维上可双向传导。
(2)在反射过程中,刺激部位是感受器,此时刺激产生的兴奋只能向效应器的方向单向传导。
2.兴奋传导过程中膜电位变化原理分析
注:Na+和K+运输方式的判断
(1)维持和恢复静息电位时K+外流和产生动作电位时Na+内流都是由高浓度一侧向低浓度一侧运输,需通道蛋白的协助,不消耗能量,属于协助扩散。
(2)恢复初始静息电位时,钠钾泵将流入的Na+泵至膜外,将流出的K+泵入膜内,需要消耗ATP,属于主动运输。
3.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
例1[2025·广东深圳高二期中]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处膜外正电位、膜内负电位是导致K+外流的原因
B.②处Na+内流,不需要消耗能量
C.②处产生的神经冲动只能沿着神经纤维向右侧传导出去
D.若将电表的两个电极分别置于神经纤维膜外的③④处,某时刻指针会发生偏转
例2[2024·湖南卷]细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性,膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
[题后归纳]细胞外液中Na+、K+浓度变化对电位的影响
静息电位绝对值 动作电位峰值
Na+增加 不变 增大
Na+降低 不变 变小
K+增加 变小 不变
K+降低 增大 不变第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时 神经冲动的产生和兴奋在神经纤维上的传导
[1~12题,每题2分,共24分]
知识点一 兴奋的产生及在神经纤维上的传导
1.下列有关神经兴奋产生、传导的叙述,错误的是( )
A.静息状态时,神经元的细胞膜内外没有离子进出
B.神经纤维上兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流
C.兴奋在神经纤维上的传导可以是双向的
D.神经纤维上兴奋的产生与Na+内流有关
2.[2024·浙江6月选考] 以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。
下列叙述正确的是 ( )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
3.[2025·河北石家庄高二期中] 如图表示某神经元一个动作电位传导示意图,据图分析正确的是 ( )
A.动作电位传导是局部电流触发邻近细胞膜依次产生新电位变化的过程
B.图中a→b→c的过程就是动作电位快速形成和恢复的过程
C.产生a段是由Na+内流造成的,不消耗ATP
D.轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相同
4.[2023·湖北卷] 心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是 ( )
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强
5.[2024·四川眉山青神中学高二期中] 有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯,但草乌中含有乌头碱,乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合,使其持续开放,从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状,严重可导致死亡。下列判断合理的是 ( )
A.人体细胞吸收和排出Na+依赖相同的转运蛋白
B.钠离子通道打开引起钠离子的跨膜运输方式为主动运输
C.钠离子通道打开,Na+外流会使神经细胞出现外正内负的膜电位
D.注射阿托品(钠离子通道阻滞剂)可缓解乌头碱中毒症状
知识点二 膜电位的测定及相关曲线分析
6.[2025·广东中山中学高二月考] 将记录仪的两个电极分别放置在神经纤维膜外的 a、c两点,c 点所在部位的膜已被损伤,其余部位均正常。如图是刺激前后的电位变化,以下说法不正确的是 ( )
注:图中灰色区域为兴奋部位,阴影区域为损伤部位。
A.兴奋的产生与膜对Na+的通透性改变有关
B.被损伤部位c点的膜外电位为负电位
C.兴奋传到b点时记录仪的指针将不偏转
D.实验结果可表明兴奋在神经纤维上以电信号形式传导
7.[2025·山东青岛高二期中] 下图表示神经纤维某处受到刺激后产生动作电位的示意图,据图分析下列说法正确的是 ( )
A.如果把神经纤维放在高浓度的 NaCl溶液中,a点下移,c点上移
B.图中 cd段,神经纤维上受刺激部位的膜内电位由正电位变为负电位
C.图中的 ab段与ce段,神经纤维上K+出细胞的方式不同
D.人体内神经纤维上的兴奋以电信号的形式进行双向传导且消耗能量
8.某小组研究神经纤维上兴奋的传导时,进行了下图所示实验,获得了显示屏所示的结果。下列相关分析不正确的是 ( )
A.若增大微电极的刺激强度,则位置①或②的峰值不变
B.兴奋在神经纤维上传导的过程中,动作电位的峰值不变
C.若已知位置①②之间的距离,则可以得出兴奋的传导速率
D.该实验结果可以说明兴奋在神经纤维上是单向传导的
9.图甲为某一神经纤维示意图,将一电流计的a、b两电极置于膜外,在X处给予适宜刺激,测得电位变化如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A.未受刺激时,电流计测得的为静息电位
B.兴奋传导过程中,a、b间膜外电流的方向为a→b
C.在图乙中的t3时刻,兴奋传导至b电极处
D.a、b两处电位同时由静息电位转变为动作电位
10.[2025·江苏盐城高二期中] 某刺激产生的兴奋在枪乌贼神经纤维上的传导过程如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.细胞内K+增多会导致e点下移
B.图中c~e段表示静息电位重新恢复
C.若将枪乌贼神经纤维放于较高浓度海水中,则a点会下移
D.若适当增大刺激强度,则c点对应的动作电位峰值增大
11.[2025·江苏南通高二期中] 在离体实验条件下,突触后膜受到不同刺激或处理后,膜电位的变化曲线如图所示。下列相关叙述正确的是 ( )
A.曲线Ⅰ从P点开始突触后膜膜内电位一直在增加
B.降低突触间隙中Na+浓度,在P点给予适宜刺激,曲线Ⅰ会变为曲线Ⅳ
C.P点时用药物促使突触后膜Cl-通道开放,膜电位变化应为曲线Ⅳ
D.曲线Ⅱ的下降段为恢复静息电位的过程,是K+以主动运输方式外流所致
12.阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。用同种强度的阈下刺激分别以单次和连续的方式刺激某一神经元,测得该神经元的膜电位变化情况如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.连续多个阈下刺激叠加后可能会引发动作电位
B.在静息电位一定的情况下,阈电位的绝对值低的神经元更不容易兴奋
C.单次阈下刺激也会引起少数Na+通道开放
D.动作电位达到峰值时因Na+内流导致膜外Na+浓度低于膜内
13.(11分)[2024·山西大同高二期中] 图甲表示检测神经纤维静息电位实验装置,图乙为该神经纤维动作电位产生过程模式图。回答下列问题:
(1)(4分)图甲所测量的电位与图乙中 (填字母)点对应,主要是由 离子的跨膜运输形成的,其运输方式为 。
(2)(4分)动作电位的产生是由于神经细胞受到一定刺激后细胞膜上的 离子通道迅速打开,使刺激部位发生电位逆转,与相邻区域产生局部电流,在膜外局部电流的方向是 (用“未兴奋区”和“兴奋区”及箭头表示),这与兴奋的传导方向是 的。并非任何刺激都能触发神经细胞产生动作电位,把能触发动作电位的膜电位的最小值称为阈电位,若某神经细胞的阈电位为-65 mV,则该细胞相较于图甲所示神经纤维更 (填“易”或“难”)兴奋。
(3)(3分)若将两电极均置于神经纤维膜表面,两电极之间连接一电流计,若在两电极的中点位置给予一个可产生动作电位的刺激,电流计指针 (填“向左”“向右”或“不发生”)偏转,理由是 。
14.(11分)[2025·山东菏泽高二期中] 坐骨神经由多种神经纤维外面包有一层包膜组成,神经纤维直径不同则传导速度会有差异,多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值可以叠加。科研人员分离出光敏通道蛋白C,并将其整合到坐骨神经上(如图Ⅰ所示)。用特定波长光子刺激光敏通道蛋白C,产生的动作电位情况如图Ⅱ所示。
注:甲为电流表,位点1和位点2分别与生物信号采集仪连接,可测得动作电位相对值。
Ⅰ
Ⅱ
请回答下列问题:
(1)(3分)蛋白C吸收特定波长光子后, 内流,神经纤维膜内的电位变化是 。该坐骨神经上位于同一位点的不同的神经纤维产生的动作电位的峰值大小 (填“相同”或“不同”或“不一定相同”)。
(2)(4分)观察图Ⅱ,与位点1相比,位点2的动作电位有 的变化,原因是 。
(3)(2分)若将图示坐骨神经换作为某一条神经纤维,置于适宜Na+浓度的培养液中,刺激蛋白C,兴奋从位点1传至位点2,动作电位峰值 (填“增大”“降低”或“不变”)。若增大培养液中Na+浓度,图Ⅰ中电流表甲的偏转幅度 (填“增大”“降低”或“不变”)。
(4)(2分)神经细胞内的Na+浓度远低于细胞外,维持这种离子浓度不均匀分布的机制是 。 (共86张PPT)
第3节 神经冲动的产生和传导
学 习 目 标 1.阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。
2.说明突触传递的过程及特点。
3.说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害，自觉拒绝毒品并向他人
宣传毒品的危害。
第1课时 神经冲动的产生和兴奋
在神经纤维上的传导
任务 兴奋在神经纤维上的传导
一、传导形式及过程
1.传导形式：________(神经冲动)。
2.传导过程
电信号
外流
内负外正
内流
内正外负
内负外正
内正外负
二、传导方向
1.在膜外，局部电流方向与兴奋传
导方向______；在膜内，局部电
流方向与兴奋传导方向______。
相反
相同
2.传导特点：__________(离体状态)。
双向传导
(2)神经细胞静息电位形成的主要原因是 外流。( )
√
[解析] 静息电位不是零电位，细胞膜的内外两侧具有电位差。
(3)神经纤维静息时外流,受刺激时 内流,均属于依靠转运蛋白的
协助扩散。( )
√
(4)刺激离体神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。
( )
√
(5)神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位。( )
×
(1)未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变为外正内负。( )
×
[解析] 未受刺激时，膜电位为外正内负，受刺激后变为外负内正。
任务 兴奋在神经纤维上的传导
【资料1】 给离体的神经纤维连接一
个灵敏电流计，并给予如图所示的适
当刺激，图中①②③表示电流计指针
的偏转情况。
(1)适当刺激后，电流计指针偏转的顺
(2)该实验证明兴奋沿神经纤维传导的形式是________。神经纤维膜
外兴奋发生位置电位______(填“高于”或“低于”)未兴奋部位。
电信号
低于
序依次是__________________ (用图中序号及箭头表示)。
【资料2】 如图表示某离体神经纤维局部放大后膜内
外电荷的分布情况。
(1)图中，①③区域表示________(填“兴奋”或“未兴奋”)
部位，②区域表示______(填“兴奋”或“未兴奋”)部位。
未兴奋
兴奋
(2)由图可知，神经纤维上兴奋部位与未兴奋部位之间由于存在
_________而发生电荷移动，形成__________。
(3)图中兴奋会向______(填标号)方向传导。兴奋传导方向与______
(填“膜内”或“膜外”)局部电流方向相同。
电位差
局部电流
①③
膜内
【资料3】 动作电位的产生过程:神经纤维在安静状态时，其静息电
位约为。 点时，神经纤维受到一次一定强度的刺激，膜内
原来存在的负电位将迅速消失，并变成正电位，即膜内电位由原来
的变为 ，膜电位由原来的内负外正变为内正外负。
这样，整个膜内电位变化的幅度约为 ，构成了动作电位的上
升支。由刺激引起的这种膜内外电位的逆转只是暂时的，膜内电位
很快就出现了下降，逐渐恢复到受刺激前的负电位状态，这就构成
了动作电位的下降支。如图所示。
(1) 点前，神经细胞的膜电位为______
____(填“静息电位”或“动作电位”)，主
要形成原因是_____________________
____________________。
静息电位
静息时，膜主要对有通透性，造成外流
(2)段，神经纤维受到刺激后， 通
道打开，膜外的_____以协助扩散方式
(3) 点时，神经细胞的膜电位为__________(填“静息电位”或“动作电
位”)的最大值。
动作电位
大量内流，使膜内外电位由“外正内负” 变为“外负内正”。
(4)段时，通道关闭， 通道打
开，相应离子以__________的方式大
量外流，膜电位逐渐恢复为_________,
此时因 外流过多导致膜内外电位
差值大于初始静息电位。
协助扩散
外正内负
(5)点后， 泵参与吸钾排钠过
程，膜电位恢复为初始静息电位，从而为下一次兴奋做好准备。
1.兴奋在神经纤维上的传导特点
(1)离体神经纤维上，刺激点位于神经纤维中部时，刺激产生的兴奋
可向远离刺激点的方向传导，即兴奋在神经纤维上可双向传导。
(2)在反射过程中，刺激部位是感受器，此时刺激产生的兴奋只能向
效应器的方向单向传导。
2.兴奋传导过程中膜电位变化原理分析
注:和 运输方式的判断
(1)维持和恢复静息电位时外流和产生动作电位时 内流都是由
高浓度一侧向低浓度一侧运输，需通道蛋白的协助，不消耗能量，
属于协助扩散。
(2)恢复初始静息电位时，钠钾泵将流入的 泵至膜外，将流出的
泵入膜内，需要消耗 ，属于主动运输。
3.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 ____________________________________________________________________________ _____________________________________________________
测量方法 测量图解 测量结果
电表两极 均置于神 经纤维膜 的外侧 ____________________________________________________________________________ ___________________________________________________
（续表）
例1 ［2025·广东深圳高二期中］ 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处膜外正电位、膜内负电位是导致 外
流的原因
B.②处 内流,不需要消耗能量
C.②处产生的神经冲动只能沿着神经纤维向右侧
传导出去
D.若将电表的两个电极分别置于神经纤维膜外的
③④处,某时刻指针会发生偏转
√
[解析] ①处膜外正电位、膜内负电位是 外流引
起的,此时为静息电位状态,A错误;图中②处的电位
表现为外负内正,处于动作电位状态,动作电位的产
生是内流的结果,由于 内流是顺浓度梯度进行的,为协助扩散,不需
要消耗能量,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,即向右传导出去,C正确;将电表的两个电极置于神经纤
维膜外③④处时,由于兴奋传导的方向为 ,当兴奋传至③和④处时,
指针会发生偏转,D正确。
例2 ［2024·湖南卷］ 细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性，膜
电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后，才能产生兴奋。如图
所示，甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。
下列叙述错误的是( )
A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C.细胞膜电位达到阈电位后，钠离子通道才开放
D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
√
[解析] 动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯
度内流有关,细胞内外钠离子浓度差会影响动作
电位峰值,A项正确;静息电位的产生主要与钾离
子顺浓度梯度外流有关,细胞外钾离子浓度降低
时,膜两侧钾离子浓度差增大,钾离子外流量增多, 导致静息电位的绝对值
增大,B项正确;细胞膜电位达到阈电位前,钠离子通道就已经开放，C项错
误;分析题图可知,与环境丙相比,细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差
值更大,更难发生兴奋, D项正确。
［题后归纳］细胞外液中、 浓度变化对电位的影响
静息电位绝对值 动作电位峰值
增加 不变 增大
降低 不变 变小
增加 变小 不变
降低 增大 不变
备用习题
A．丁区域接下来先后发生K+外流和Na+内流
B．甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
C．乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D．图示神经冲动传导方向可能是从左到右或从右到左
1.如下图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列错误的是（ ）
√
[解析]由于丁区域的电位是外正内负，说明此时丁区域为静息电位，此时是K+外流，接下来可能兴奋或继续保持静息状态，因此可能发生Na+内流或K+外流，A错误；由于乙区域是动作电位，如果神经冲动是从图示轴突左侧传导而来，则甲区域或丙区域可能刚恢复为静息电位状态，B正确；局部电流的方向是由正电荷到负电荷，乙区域膜内是正电位，丁区域膜内是负电位，所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁，C正确；由于图中只有乙区域是动作电位，因而在轴突上，神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左，D正确。
2.如图所示，将灵敏电压表的导线两端分别置于神经纤维的外表面或内部(已知电压表的指针向电流注入电压表内的接线柱一侧偏转)，则显示神经兴奋部位膜电位的是( )
√
A.
D.
B.
C.
[解析]静息电位是由K+外流造成的，表现为外正内负，当受到刺激时，受刺激部位(兴奋部位)Na+内流，使此处膜外变成负电位，膜内变为正电位，所以兴奋部位的膜电位是外负内正，按图中装置，D正确。
3.如图所示，神经纤维上有A、B、C三个点，现将一个灵敏电流计连接到神经纤维膜表面的A、B两点，若在C处给一强刺激，则电流表读数变化为( )
√
A B C D
[解析]刺激C点局部电流传至B点时，该点膜外为负电位，A点未兴奋，膜外仍为正电位，此时电流计指针向右偏转，电流表读数为负值;B点兴奋后恢复为静息电位，动作电位向A点传导，传至A点时，A点膜外变为负电位，电流计指针向左偏转，电流表读数为正值。故选D。
4. 图Ⅰ表示神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输的过程,其中甲为某种载体蛋白,乙为通道蛋白,该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道。图Ⅱ表示兴奋在神经纤维上传导时膜电位的变化。下列有关分析正确的是 ( )
A.图ⅠA侧为神经细胞膜的内侧,B侧为神经细胞膜的外侧
B.图Ⅱ③处膜外为负电位,而Na+浓度膜外小于膜内
C.图Ⅱ兴奋传导过程中,膜外电流方向与兴奋传导方向一致
D.若将神经纤维放于较高浓度海水中重复实验,图Ⅱ中③处值将会变大
√
[解析]据图分析,图示钾离子从B侧运输到A侧是通过离子通道完成的,所以A侧为神经细胞膜的外侧,B侧为神经细胞膜的内侧,A错误;图Ⅱ中③处膜外为负电位,Na+浓度膜外仍然大于膜内,B错误;图Ⅱ兴奋传导过程中,膜外电流方向与兴奋传导方向相反,C错误;若将神经纤维放于较高浓度海水中重复实验,导致钠离子内流增多,因此③处值将会变大,D正确。
5.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元兴奋性的影响，研究人员先将体外培养的大鼠海马神经元置于含氧培养液中，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，在不同时间点重复上述测定，结果如图所示。请回答下列问题。
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程
(1)兴奋是指________________________________________________
______________________________。该实验的自变量是 。
神经细胞的缺氧时间
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
[解析] 兴奋是指人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程；根据题意，本实验的自变量是神经细胞的缺氧时间。
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一，图中静息电位数值是以细胞膜的 侧（填“内”或“外”）为参照并将该侧电位水平定义为0mV测得的。为了使静息电位由-60mV变为-65mV时，可以通过 （填“增加”或“减少”）培养液中 的浓度，此时神经元更 （填“容易”或“不易”）产生兴奋。
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
外
减少
K+
不易
[解析] 静息电位时，细胞膜两侧的电位为外正内负，以细胞膜外侧为参照，定义为0mV。静息电位的形成依赖K+外流，若减少细胞外K+的浓度，则膜内K+外流增多，可使静息电位由-60mV变为-65mV，静息电位的绝对值增大，神经元不易产生兴奋。
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
(3)在缺氧处理20min时，给予细胞25pA强度的单个电刺激，______（填“能”或“不能”）检测到神经冲动，判断依据是 。
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
不能
该刺激强度低于该条件下的阈强度
[解析] 在缺氧处理20min时，给予细胞25pA强度的单个电刺激不能检测到神经冲动，因为此时的阈强度为25pA以上，25pA强度的刺激低于阈强度。
注：“对照”的数值是在含氧培养液中测得的。
练习册
［1~12题，每题2分，共24分］
知识点一 兴奋的产生及在神经纤维上的传导
1.下列有关神经兴奋产生、传导的叙述，错误的是( )
A.静息状态时，神经元的细胞膜内外没有离子进出
B.神经纤维上兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流
C.兴奋在神经纤维上的传导可以是双向的
D.神经纤维上兴奋的产生与 内流有关
√
[解析] 静息状态时，静息电位的维持是通过钾离子外流实现的，同
时通过主动运输维持膜外钠离子高于膜内的状态，A错误;神经纤维
上兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流，B正确;兴奋在神经纤
维上的传导可以是双向的，C正确;神经纤维上兴奋的产生与 内流
有关，D正确。
2.［2024·浙江6月选考］以枪乌贼的巨大神经纤维为材料，研究了静
息状态和兴奋过程中，、 的内向流量与外向流量，结果如图
所示。外向流量指经通道外流的离子量，内向流量指经通道内流的
离子量。
下列叙述正确的是( )
A.兴奋过程中， 外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中， 内向流量小于外向流量
C.静息状态时， 外向流量小于内向流量
D.静息状态时， 外向流量大于内向流量
[解析] 由图可知：兴奋过程中，外向流量大于内向流量， 内
向流量大于外向流量，A正确，B错误；静息状态时， 外向流量大
于内向流量， 外向流量小于内向流量，C、D错误。
√
3.［2025·河北石家庄高二期中］如图表示某神经元一个动作电位传导示意图，据图分析正确的是( )
A.动作电位传导是局部电流触发邻近细胞膜依次产生新电位变化的过程
B.图中 的过程就是动作电位快速形成和恢复的过程
C.产生段是由内流造成的，不消耗
D.轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相同
√
[解析] 由题图可知，动作电位
传导是局部电流触发邻近质膜
依次产生新的电位变化的过程，
A正确；动作电位产生是钠离
子内流引起的，恢复静息电位是钾离子外流引起的， 是形成动作电位
的过程，是动作电位， 为恢复静息电位过程，因此动作电位产生及恢
复静息电位过程是，B错误；产生段是 经通道蛋白外流造
成的，C错误；轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相反，D错
误。
4.［2023·湖北卷］心肌细胞上广泛存在泵和 交
换体(转入的同时排出 )，两者的工作模式如图所示。已知细
胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断
细胞膜上的 泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述
正确的是( )
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上 交换体的活动加强
√
[解析] 该种药物特异性阻断细胞膜上
泵，导致细胞排出的钠离子减少，
使细胞外钠离子通过 交换体进入
细胞内的量减少，钙离子外流减少，说明
交换体活动减弱，细胞内钙离子浓度增加，心肌收缩力加强，
A、D错误；由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的 泵，导
致细胞内钠离子浓度增高，钾离子浓度降低，动作电位期间，由于细胞
内外钠离子浓度差减小，钠离子内流量减少，B错误，C正确。
5.［2024·四川眉山青神中学高二期中］有些地方的人们有食用草乌
炖肉的习惯，但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子
通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状，
严重可导致死亡。下列判断合理的是( )
A.人体细胞吸收和排出 依赖相同的转运蛋白
B.钠离子通道打开引起钠离子的跨膜运输方式为主动运输
C.钠离子通道打开， 外流会使神经细胞出现外正内负的膜电位
D.注射阿托品(钠离子通道阻滞剂)可缓解乌头碱中毒症状
√
[解析] 人体神经细胞吸收钠离子为通道蛋白介导的被动运输，排出
钠离子为钠钾泵介导的主动运输，故两者依赖的转运蛋白是不同的，
A错误；钠离子通道打开引起钠离子的跨膜运输方式为协助扩散，B
错误；钠离子通道打开会导致 内流，产生动作电位，出现外负内
正的膜电位，C错误；乌头碱中毒是由乌头碱与神经元上的钠离子通
道结合，使其持续开放引起的，所以阻遏 通道开放的药物可以缓
解乌头碱中毒症状，D正确。
知识点二 膜电位的测定及相关曲线分析
6.［2025·广东中山中学高二月考］将记录仪的两个电极分别放置在
神经纤维膜外的、两点， 点所在部位的膜已被损伤，其余部位均
正常。如图是刺激前后的电位变化，以下说法不正确的是( )
注：图中灰色区域为兴奋部位，阴影区域为损伤部位。
A.兴奋的产生与膜对 的通透性改变有关
B.被损伤部位 点的膜外电位为负电位
C.兴奋传到 点时记录仪的指针将不偏转
D.实验结果可表明兴奋在神经纤维上以电信号形式传导
√
[解析] 神经纤维静息时， 外流，造成膜两侧的电位表现为内负外
正，神经纤维受刺激后，膜的通透性发生改变使 内流而产生兴奋，
造成膜两侧的电位表现为内正外负，A正确；神经纤维未受刺激时，
膜外为正电位，指针应不偏转，但从图中可以看出，神经纤维未受
刺激时，指针向右侧偏转，说明 点为负电位，由此推测被损伤部位
点的膜外电位为负电位，B正确；
当在点左侧给予刺激时， 点先发生电位变化，膜外由正变为负，
当传至点时，点又恢复为正电位，而此时 点由于受损仍为负电位，
故兴奋传到 点时记录仪的指针将向右侧偏转，C错误；根据刺激前
后记录仪指针的偏转情况可推测兴奋在神经纤维上以电信号形式传
导，D正确。
7.［2025·山东青岛高二期中］下图表示神经纤维某处受到刺激后产
生动作电位的示意图，据图分析下列说法正确的是( )
A.如果把神经纤维放在高浓度的溶液中， 点
下移， 点上移
B.图中 段，神经纤维上受刺激部位的膜内电位
由正电位变为负电位
C.图中的段与段，神经纤维上 出细胞的方
式不同
D.人体内神经纤维上的兴奋以电信号的形式进行
双向传导且消耗能量
√
[解析] 点为静息电位，静息电位的大小受 影
响，点是动作电位峰值，受影响， 内流
方式为协助扩散， 内流越多，峰值越大，因
此如果把神经纤维放在高浓度的溶液中， 点
不动，点上移，A错误；图中 段为恢复静息电位过程，钾离子外流，
神经纤维膜内电位变化是由正电位变为负电位，B正确；图中的 段与
段，神经纤维上 出细胞的方式相同，都是协助扩散，C错误；人体
内神经纤维上的兴奋以电信号的形式进行单向传导，这个过程是消耗能
量的，如钠钾泵的运输是耗能过程，D错误。
8.某小组研究神经纤维上兴奋的传导时，进行
了下图所示实验，获得了显示屏所示的结果。
下列相关分析不正确的是( )
A.若增大微电极的刺激强度，则位置①或②的峰值不变
B.兴奋在神经纤维上传导的过程中，动作电位的峰值不变
C.若已知位置①②之间的距离，则可以得出兴奋的传导速率
D.该实验结果可以说明兴奋在神经纤维上是单向传导的
√
[解析] 若增大微电极的刺激强度，膜内外钠
离子浓度保持不变的情况下，此神经纤维位
置①或②上的动作电位的峰值是不变的，A正
确；兴奋在神经纤维上传导的过程中不会因为距离的增加而减弱，动作
电位的峰值不变，B正确；若已知位置①②之间的距离，从显示屏可得
出兴奋从①传导至②所用时间，则可以得出兴奋的传导速率，C正确；
若想证明兴奋在神经纤维上是单向传导的，需要在刺激点左右两侧分别
设置位置①和位置②，位置①和位置②在刺激点同侧则不能证明兴奋在
神经纤维上是单向传导的，D错误。
9.图甲为某一神经纤维示意图，
将一电流计的、 两电极置于
膜外，在 处给予适宜刺激，测
得电位变化如图乙所示。下列说
法正确的是( )
A.未受刺激时，电流计测得的为静息电位
B.兴奋传导过程中，、间膜外电流的方向为
C.在图乙中的时刻，兴奋传导至 电极处
D.、 两处电位同时由静息电位转变为动作电位
√
[解析] 图甲所示两电极都在膜外，
所测电位为零，测量静息电位需将
电流计两电极分别置于膜内外两侧，
A错误；兴奋的传导方向 和
膜外侧的电流方向相反，所以兴奋传导过程中，、 间膜外电流的方向
为，B错误；由于兴奋是由传向， 处先形成动作电位，因此两
电极之间产生电位差，形成的曲线变化，当兴奋传导至 之间
时，处恢复为静息电位， 处未兴奋，两电极之间没有电位差，形成
的曲线变化，当兴奋传导至
处， 处形成外负内正的动作电位，
与 电极处形成电位差，从而产生
的曲线变化，C正确； 处先
兴奋，处后兴奋， 处由静息电位
转变为动作电位时 处仍处于静息
电位状态，D错误。
10.［2025·江苏盐城高二期中］某刺激产生的兴奋在枪乌贼神经纤维
上的传导过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.细胞内增多会导致 点下移
B.图中 段表示静息电位重新恢复
C.若将枪乌贼神经纤维放于较高浓度
海水中，则 点会下移
D.若适当增大刺激强度，则 点对应
的动作电位峰值增大
√
[解析] 点为静息电位，静息电位是由外流导致，细胞内 增多，
会导致外流增加，静息电位增大，点下移，A正确。题图中
段为动作电位的产生，B错误。较高浓度海水中含量较高，
内流影响动作电位，而点是静息电位，是由外流引起的，所以
点一般不会受到影响，C错误。刺激强度达到阈值就会产生动作电位，
且动作电位峰值的大小不会随刺激强度增加而增加，D错误。
11.［2025·江苏南通高二期中］在离体实验
条件下，突触后膜受到不同刺激或处理后，
膜电位的变化曲线如图所示。下列相关叙
述正确的是( )
A.曲线Ⅰ从 点开始突触后膜膜内电位一直在增加
B.降低突触间隙中浓度，在 点给予适宜刺激，曲线Ⅰ会变为曲线Ⅳ
C.点时用药物促使突触后膜 通道开放，膜电位变化应为曲线Ⅳ
D.曲线Ⅱ的下降段为恢复静息电位的过程，是 以主动运输方式外
流所致
√
[解析] 曲线Ⅰ从 点开始突触后膜膜内电位
增加逐渐变成正值，然后一直维持某一正
电位不变，A错误；动作电位的产生与钠离
子内流有关，若降低突触间隙中 浓度，
则适宜刺激下 内流减少，动作电位的峰值减小，曲线Ⅰ不会变为曲线Ⅳ，B错误；如果点时用药物促使突触后膜通道开放，则细胞外 内流，使外正内负的静息电位绝对值增大，膜电位变化为曲线Ⅳ，C正确；曲线Ⅱ的下降段为恢复静息电位的过程，是 以协助扩散方式外流所致，D错误。
12.阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。用同种强度的阈下刺
激分别以单次和连续的方式刺激某一神经元，测得该神经元的膜电
位变化情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A.连续多个阈下刺激叠加后可能会引发动作
电位
B.在静息电位一定的情况下，阈电位的绝对
值低的神经元更不容易兴奋
C.单次阈下刺激也会引起少数 通道开放
D.动作电位达到峰值时因 内流导致膜外
浓度低于膜内
√
[解析] 据题图可知，单次阈下刺激不能引发动作电位，但连续多个阈下刺激叠加可以引发动作电位，A正确；阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位，在静息电位一定的情况下，阈电位的绝对值低的神经元需要更
强的刺激才能产生兴奋，即更不容易兴奋，B正确；据图可知，单次阈下刺激也会引起少数 通道开放，只是 内流量较少，不能产生动作电位，C正确；兴奋的产生机制是通道开放导致 内流，该过程中物质的跨膜运输方式是顺浓度梯度的协助扩散，动作电位达到峰值时仍然是膜外 浓度高于膜内，D错误。
13.(11分)［2024·山西大同高二期中］ 图甲表示检测神经纤维静息电
位实验装置，图乙为该神经纤维动作电位产生过程模式图。回答下
列问题：
(1)(4分)图甲所测量的电位与图乙中_____(填字母)点对应，主要是由
____离子的跨膜运输形成的，其运输方式为__________。
、
钾
协助扩散
[解析] 图甲所测量的电位为静息电位，与图乙中的、 点对应。静
息电位主要是由 以协助扩散方式进行跨膜运输形成的。
(2)(4分)动作电位的产生是由于神经细胞受到一定刺激后细胞膜上的
____离子通道迅速打开，使刺激部位发生电位逆转，与相邻区域产
生局部电流，在膜外局部电流的方向是__________________
(用“未兴奋区”和“兴奋区”及箭头表示)，这与兴奋的传导方向是
______的。并非任何刺激都能触发神经细胞产生动作电位，把能触
发动作电位的膜电位的最小值称为阈电位，若某神经细胞的阈电位
为 ，则该细胞相较于图甲所示神经纤维更____(填“易”或“难”)
兴奋。
钠
未兴奋区 兴奋区
相反
易
[解析] 动作电位的产生是由于神经细胞受到一定刺激后细胞膜上的
钠离子 通道迅速打开，使刺激部位发生电位逆转，电位变为外
负内正，相邻区域仍然是内负外正，刺激部位与相邻区域产生局部
电流，在膜外局部电流的方向是未兴奋区 兴奋区，这与兴奋的传
导方向是相反的，兴奋是由兴奋区域向未兴奋区域传导。若某神经
细胞的阈电位为 ，由图乙可知，该神经纤维的阈电位为
，与图甲所示神经纤维相比，其阈电位与静息电位的差值更
小，则该细胞更容易兴奋。
(3)(3分)若将两电极均置于神经纤维膜表面，两电极之间连接一电流
计，若在两电极的中点位置给予一个可产生动作电位的刺激，电流
计指针________(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转，理由是________
___________________________________________________________
_________________。
不发生
兴奋在离体神经纤维上双向传导并且传导速度相同，会同时到达两侧的电极，不产生电位差
[解析] 若将两电极均置于神经纤维膜表面，给予刺激前两电极之间
没有电位差，电流计指针不发生偏转，若在两电极之间的中点位置
给予一个可产生动作电位的刺激，由于兴奋双向传导且传导速度相
同，会同时传导至两侧的电极，两电极之间不产生电位差，因此电
流计指针不发生偏转。
Ⅰ
14.(11分)［2025·山东菏泽高二期中］ 坐骨神经由多种神经纤维外面包有一层包膜组成，神经纤维直径不同则传导速度会有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值可以叠加。科研人员分离出光敏通道蛋白C，并将其整合到坐骨神经上(如图Ⅰ所示)。用特定波长光子刺激光敏通道蛋白C，产生的动作电位情况如图Ⅱ所示。
注：甲为电流表，位点1和位点2分别与生物信号采集仪连接，可测得动作电位相对值。
Ⅱ
请回答下列问题：
(1)(3分)蛋白C吸收特定波长光子后，_____内流，神经纤维膜内的电
位变化是__________。该坐骨神经上位于同一位点的不同的神经纤
维产生的动作电位的峰值大小____________(填“相同”或“不同”或“不
一定相同”)。
由负变正
不一定相同
Ⅰ
Ⅱ
[解析] 蛋白C可吸收特定波长的光子，导致神经细胞 内流而产生
兴奋，神经纤维膜内的电位变化是由负变正。该坐骨神经上位于同
一位点的不同的神经纤维产生的动作电位的峰值大小不一定相同。
Ⅰ
Ⅱ
(2)(4分)观察图Ⅱ，与位点1相比，位点2的动作电位有_____________
_______的变化，原因是______________________________________
__________________________。
峰值降低，时间变长
不同神经纤维上动作电位的传导速率不同导致位点2处电位叠加量减小
Ⅰ
Ⅱ
[解析] 神经纤维直径不同则传导速度会有差异，多根神经纤维同步
兴奋时，其动作电位幅值可以叠加，由图Ⅱ可知，与位点1相比，位
点2的动作电位峰值有下降的变化，原因是不同神经纤维上动作电位
的传导速率不同导致位点2处电位叠加量减小。
Ⅰ
Ⅱ
(3)(2分)若将图示坐骨神经换作为某一条神经纤维，置于适宜 浓
度的培养液中，刺激蛋白C，兴奋从位点1传至位点2，动作电位峰值
______(填“增大”“降低”或“不变”)。若增大培养液中 浓度，图Ⅰ中
电流表甲的偏转幅度______(填“增大”“降低”或“不变”)。
不变
不变
Ⅰ
Ⅱ
[解析] 单根神经纤维的动作电位具有“全或无”的特点，因此若将图
示坐骨神经换作为某一条神经纤维，置于适宜 浓度的培养液中，
刺激蛋白C，兴奋从位点1传至位点2，动作电位峰值不变。电流表甲
测的是静息电位，提高钠离子浓度对静息电位没有影响。
Ⅰ
Ⅱ
(4)(2分)神经细胞内的 浓度远低于细胞外，维持这种离子浓度不
均匀分布的机制是_____________________________。
钠钾泵主动将细胞内的排出
[解析] 神经细胞内浓度低于细胞外，维持 膜内外分布不均的
机制主要是钠钾泵主动将细胞内的 排出。
Ⅰ
Ⅱ
