细胞膜内外在各种状态下的电位情况知识点

(1)动作电位和静息电位
①静息电位
a．概念：未兴奋区的电位。
b．特点：外正内负。
c．产生原因：由K^＋外流引起。
②动作电位
a．概念：兴奋区的电位。
b．特点：外负内正。
c．产生原因：由Na^＋内流引起。
(2)局部电流
①膜外局部电流的方向：由未兴奋区域向兴奋区域传导。
②膜内局部电流的方向：由兴奋区域向未兴奋区域传导。
(3)细胞外液中Na^＋、K^＋浓度改变对膜电位的影响

项目	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

分析表格可知：
①静息电位是K^＋的平衡电位，就是细胞内K^＋向外扩散达到平衡时的膜电位。细胞外Na^＋浓度的改变通常不会影响到静息电位。
②细胞外K^＋浓度上升，导致细胞内K^＋向外扩散减少，从而引起静息电位(绝对值)变小。反之，静息电位变大。
③动作电位的峰值是Na^＋的平衡电位，就是细胞外Na^＋向细胞内扩散达到平衡时的电位。细胞外K^＋浓度的改变通常不会影响到动作电位的峰值。
④细胞外Na^＋浓度上升，导致其向细胞内的扩散量增加，从而引起动作电位的峰值变大。反之，动作电位峰值变小。

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下列有关实验方法或检测试剂的叙述，正确的是（　　）

A . 观察DNA和RNA在细胞中的分布时可选用洋葱鳞片叶的外表皮或选用人口腔上皮细胞 B . 在用淀粉酶、淀粉为原料来探究酶的最适pH的实验中，可用碘液来检测实验结果 C . 用微电流计测量膜电位时，要将微电流计的两极置于膜外或膜内 D . 在证明T₂噬菌体的遗传物质是DNA实验中，不可同时用³²P和³⁵S标记其DNA和蛋白质外壳

如图是体育运动对学习记忆的促进作用与蛋白质类神经营养因子（BDNF）关系的部分图解．请据图回答问题：

（1）突触小泡中的b物质是，该物质通过方式进入突触间隙．

（2）运动应激能促进a过程，a过程是指BDNF基因的

（3）当b物质与AMPA结合后兴奋传导至d处时，d处细胞膜内外电荷的分布情况．

（4）据图可知，BDNF具有激活上相应受体的作用，从而促进兴奋在突触处的传递．若向大鼠脑室内注射抗BDNF的抗体，将导致突触间隙内b物质的含量（填“增加”/“不变”/“减少”）．

如图1表示缩手反射的反射弧，图2、图3分别表示图1虚线框内局部结构放大示意图．请回答相关问题：

（1）图1中表示效应器的是（填字母）．图2中组成突触的结构包括（填字母），物质e属于神经递质，需要与细胞膜上的受体结合才能发挥（填“催化”、“供能”或“传递信息”）的作用．
（2）图3中，表示兴奋部位的是（填字母）．
（3）兴奋在图2所示处只能单向传递的原因是．
（4）某同学取指血进行化验，当针刺破手指时并未缩手．这说明缩手反射的神经中枢虽在脊髓，但还会受控制．

取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜的环境中，进行如图所示的实验．G表示灵敏电流计，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．请据图分析回答下列问题：

（1）静息状态时的电位，A侧为，B侧为．（均填“正”或“负”）
（2）局部电流在膜外由部位流向部位，这样就形成了局部电流回路．
（3）兴奋在神经纤维上的传导是的．
（4）如果将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），电流计的指针会发生两次方向（填“相同”或“相反”）的偏转．
（5）神经元间兴奋传递过程中，突触前膜释放是依赖于细胞膜具有特点．接收多巴胺等传递的信号产生兴奋时突触后膜发生（信号转变）．

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．请回答：

（1）图中a线段表示电位；b点膜电位为，此时Na⁺（内、外）流．
（2）兴奋在神经纤维上以形式向前传导．在离体神经纤维上（单向、双向）传导，在动物体内，神经冲动的传导方向是（单向、双向）．
（3）兴奋在突触的传递过程是：突触前神经元兴奋传至，引起其中突触小泡与突触前膜融合，释放递质到，递质与突触后膜上受体结合，导致突触后神经元．
（4）神经冲动在突触的传递受很多药物的影响．某药物能阻断突触传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解（或再摄取）等都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与的结合．

如图为反射弧结构示意图，下列有关说法不正确的是（）

A . 由ABCDE组成了一个完整的反射弧 B . 当①处受刺激时，该处的膜电位表现为外正内负 C . ②处的结构决定了神经元之间的兴奋传递只能是单向的 D . 若从①处剪断神经纤维，刺激③处，效应器仍能产生反应

若在图中C和D两点的细胞膜表面安放电极，中间接记录仪（电流左进右出为+），当给B点施加适宜刺激，兴奋在神经细胞间传递时，检测到的结果是( )

A .

B .

C .

D .

将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液（溶液S）中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na⁺浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到（）

A . 静息电位值增大 B . 静息电位值减小 C . 动作电位峰值升高 D . 动作电位峰值降低

甲图和乙图分别表示参与人体生命活动调节的两种细胞的一部分，下列对它们参与的相关调节过程的描述不正确的是（）

A . 甲图中1→2→3和乙图中①→②→③都有ATP的水解 B . 甲图如果是突触小体，3一定能引起突触后膜发生如乙图中①→②的变化 C . 如果甲图是胰岛B细胞，则3可以促进血糖进入肝脏细胞 D . 血液中适当浓度的CO₂可以使呼吸中枢产生如乙图的电位变化

下图（一）是反射弧的组成示意图（虚线内为神经中枢），图（二）是一个突触的结构示意图，根据图示信息回答下列问题：

（1）图（一）中表示感受器的是编号，感受器接受刺激后，接受刺激部位的膜内电位变化是。
（2）图（一）的中枢中共有突触个；位于神经中枢内的细胞体有个。
（3）图（一）中如果感受器受到刺激后产生兴奋，图中ABCD处首先测到局部电流的
是处。
（4）图（二）中的结构"1"表示，释放的物质"3"表示。其中“4”（突触后膜）是由形成的。

回答下列有关神经冲动传导的问题：

（1）神经纤维处于静息状态时，细胞膜内的电位是电位.
（2）产生静息电位的主要原因是由于膜主要对具有通透性，造成，使膜外阳离子浓度（高于或低于或等于）膜内.
（3）当神经纤维受到刺激产生兴奋时，细胞膜内外电位变化是.
（4）兴奋在一个神经元上的传导是，兴奋在两个神经元之间的传递是，其原因是.
（5）如图表示三个突触连接的神经元.现于箭头处施加以强刺激，则能测到动作电位的位置是______

A . a和b处 B . a、b和c处 C . b、c、d和e处 D . a、b、c、d和e处

如图所示为某一神经元游离的一段轴突，在C处给予一个适宜刺激，可以观察到的现象及原因解释正确的是（）

A . 甲和乙的指针同时偏转，兴奋同时向左、右两侧传导 B . 甲指针先偏转、乙指针后偏转，二者指针偏转的次数相同 C . 甲指针偏转、乙指针不偏转，兴奋先向左侧传导再向右侧传导 D . 甲指针和乙指针同时偏转，二者指针第一次偏转时的方向相反

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（）

A . TEA处理后，只有内向电流存在 B . 外向电流由Na⁺通道所介导 C . TTX处理后，外向电流消失 D . 内向电流结束后，神经纤维膜内Na⁺浓度高于膜外

太极拳是我国传统的运动项目，其刚柔并济、行云流水般的动作是神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。其中“白鹤亮翅”的伸肘动作在脊髓水平上的反射弧结构如下图所示，实现伸肌的收缩和屈肌的舒张。下列叙述正确的是（）

A . 兴奋传至a处时，a处膜内外电位应表现为内负外正 B . 伸肘时，抑制性中间神经元不能产生和释放神经递质 C . 图中所示的反射弧中含有4个神经元，效应器是伸肌运动神经末梢及伸肌 D . 若神经元轴突外的Na⁺浓度升高，神经元产生的动作电位绝对值将增大

TRPM8受体是一种能够感知冷刺激的感受器，广泛分布于皮肤和口腔中。薄荷中的薄荷醇也能与TRPM8受体结合，让机体产生“冷”的感觉。下列叙述错误的是（）

A . 涂抹薄荷后皮肤冷觉感受器受到刺激，兴奋传到大脑皮层形成冷觉 B . TRPM8受体与薄荷醇结合后，感觉神经元的膜电位变为外正内负 C . 吃薄荷后机体会出现汗腺分泌减少、皮肤毛细血管收缩、立毛肌收缩等生理变化 D . 若抑制人体TRPM8基因的表达，人体可能会表现寒冷反应下降而导致内环境稳态破坏

正常人体在黎明觉醒前后肝脏生糖和胰岛素敏感性都达到高峰，伴随胰岛素水平的波动，维持机体全天血糖动态平衡，约50%的Ⅱ型糖尿病患者发生“黎明现象”（黎明时处于高血糖水平，其余时间血糖平稳），是糖尿病治疗的难点。请回答下列问题。

（1）人体在黎明觉醒前后主要通过分解为葡萄糖，进而为生命活动提供能源。
（2）如图所示，觉醒后人体摄食使血糖浓度上升，葡萄糖经GLUT2以方式进入细胞，氧化生成ATP，ATP/ADP比率的上升使ATP敏感通道关闭，细胞内K⁺浓度增加，细胞膜内侧膜电位的变化为，引起钙通道打开，Ca²⁺内流，促进胰岛素以方式释放。
（3）胰岛素通过促进、促进糖原合成与抑制糖原分解、抑制非糖物质转化等发挥降血糖作用，胰岛细胞分泌的能升高血糖，共同参与维持血糖动态平衡。
（4） Ⅱ型糖尿病患者的靶细胞对胰岛素作用不敏感，原因可能有：（填序号）
①胰岛素拮抗激素增多 ②胰岛素分泌障碍 ③胰岛素受体表达下降 ④胰岛素B细胞损伤 ⑤存在胰岛细胞自身抗体
（5）人体昼夜节律源于下丘脑视交叉上核SCN区，通过神经和体液调节来调控外周节律。研究发现SCN区REV-ERB基因节律性表达下降，机体在觉醒时糖代谢异常，表明“黎明现象”与生物钟紊乱相关。由此推测，Ⅱ型糖尿病患者的胰岛素不敏感状态具有的特点，而可能成为糖尿病治疗研究新方向。

下图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述错误的是（）

A . 神经纤维形成静息电位的主要原因是K⁺的大量外流，不需要消耗ATP B . bc段Na⁺大量内流，需要转运蛋白的协助并消耗能量 C . 神经纤维置于稍低浓度的Na⁺溶液中，c点下移 D . 动作电位传导至轴突末梢时可转化为化学信号

美国两位科学家因发现了辣椒素受体（TRPV1）获得2021年诺贝尔生理学或医学奖。辣椒素受体（TRPV1）是位于感觉神经末梢的阳离子通道蛋白，辣椒素可通过与TRPV1结合激活神经末梢，使机体产生辣味。回答下列问题：

（1） TRPV1是在（填细胞器）上合成。辣椒素与TRPV1结合后，感觉神经元兴奋，此时兴奋部位的细胞膜两侧电位表现为，最终兴奋传到产生辣味。
（2）吃辣椒后，人体会感觉全身发热、大量出汗。从激素调节的角度分析，其原因是。

（3）为研究镇痛药物草乌甲素的作用效果和机理，科研人员将若干只大鼠（体重24.63g-212.36g）分成4组并进行如下实验处理，在相同且适宜的条件下培养一段时间后，测定大鼠的痛觉指数（数值越大代表痛感越强）和体内TRPV1mRNA相对含量，如下表。其中模型组、地塞米松组、草乌甲素组在实验处理前通过手术切除L5脊神经建立神经病理性疼痛。（地塞米松是临床上常用的消炎止痛药）

组别	实验处理	痛觉指数	TRPV1 mRNA相对含量
对照组	？	0.00	0.94
模型组	按1mL/100g比例注射生理盐水，每天1次	8.99	5.32
地塞米松组	按1mL/100g比例注射地塞米松，每天1次	2.50	1.52
草乌甲素组	按1mL/100g比例注射草乌甲素，每天1次	4.47	2.98

①对照组中大鼠的处理方式包括，按1mL/100g比例给药的原因是。

②设置地塞米松组的目的是。

③据上述结果分析，草乌甲素镇痛的机理是。

电流计与神经纤维的连接方式如图1所示，图2是在图1箭头处施加一定的刺激后，根据电流计指针的变化绘制的电位差变化曲线图。下列有关叙述错误的是（　　）

A . 若在a、b两点间用药物阻断电流通过，在箭头处施加刺激，电流计指针发生一次偏转 B . 若将a点处电极移向膜外，在箭头处施加刺激，根据电流计指针变化绘制的电位差变化曲线图与图2不相同 C . 若减小图1中a、b两点间的距离，则刺激时图2中的d也随之减小，当ab＝0 时电流计指针不偏转 D . 无刺激时，电流计测得的是静息电位，且图1中a、b两点膜内K^＋浓度均比膜外高

在t₁、t₂、t₃时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的甲刺激，测得神经纤维电位变化如图所示。请据图判断，以下说法错误的是（）

A . t₁时给予甲刺激，虽然引起Na⁺通道打开，产生局部电位，但刺激强度过小，无法产生动作电位 B . 适当提高细胞外K⁺浓度，测得的静息电位可能位于-65～-55mV C . t₁、t₂、t₃三次强度相同的甲刺激均可累加并引起神经纤维产生动作电位 D . t₄～t₅时间段，细胞K⁺通道打开，K⁺以协助扩散的方式运出细胞恢复静息状态

细胞膜内外在各种状态下的电位情况 知识点

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