Question

19．科學家以槍烏賊離體神經纖維為實驗材料，研究細胞外Na⁺濃度對槍烏賊動作電位（神經沖動）的影響．實驗結果如圖所示，其中曲線1表示神經纖維處于正常海水中的動作電位，曲線2表示神經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%．回答下列問題：

（1）槍烏賊體內神經細胞內、外兩種主要的陽離子分別是K⁺和Na⁺，其電位產生的物質基礎是K⁺和Na⁺濃度的
不均勻分布．
（2）在本實驗中，改變溶液S中海水所占體積，實質是改變細胞外Na⁺濃度．正常海水中神經纖維受刺激時，膜外Na⁺濃度高于（高于、低于、等于）膜內Na⁺濃度．
（3）由圖可知，圖甲、乙、丙三種溶液S中神經纖維的靜息電位相等（填“相等”或“不等”）．細胞外Na⁺濃度對槍烏賊動作電位的影響是降低細胞外Na⁺濃度會導致動作電位幅度（峰值）和上升速度的下降．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：該實驗的自變量是細胞外的鈉離子濃度，從甲乙丙三圖可以看出曲線1、2的靜息電位曲線重合，說明細胞外Na⁺濃度的改變對靜息電位沒有影響，從三圖曲線分析，曲線2與曲線1比較只是動作電位的峰值降低，產生動作電位的時間延長．

解答 解：（1）槍烏賊體內神經細胞內、外兩種主要的陽離子分別是K⁺和Na⁺，其電位產生的物質基礎是K⁺和Na⁺濃度的不均勻分布．
（2）因為圖甲、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，所以自變量應該是細胞外Na⁺濃度．正常海水中神經纖維受刺激時，興奮部位電位是外負內正，但整個神經纖維細胞膜外鈉離子濃度仍然高于膜內．
（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，所以神經纖維的靜息電位相等．由實驗數(shù)據(jù)可知，細胞外Na⁺濃度對槍烏賊動作電位的影響是產生動作電位時單位時間內流入細胞內的鈉離子數(shù)目減少，動作電位的峰值降低，產生動作電位的時間延長．
故答案為：
（1）K⁺和Na⁺    K⁺和Na⁺濃度的不均勻分布
（2）細胞外Na⁺濃度    高于
（3）相等  降低細胞外Na⁺濃度會導致動作電位幅度（峰值）和上升速度的下降

點評 本題結合圖示主要考查興奮產生時膜電位的變化情況，意在提高學生對相關知識點的理解和分析識圖能力．