膜电位变化及其测量(教学材料)

膜电位变化及其测量

一、设计思路及依据

神经纤维受到刺激后，兴奋产生以及传导这部分内容在高三教学中是非常重要的内容之一，上海市在2003和2009年的高考试卷中考到这部分内容，学生的得分率很低。教师在教这部分内容时，也都觉得这部分内容不好处理，虽然教师绞尽脑汁设计教学，但还是无法真正让学生理解透彻甚至掌握，也就成为学生碰到此部分内容就无从下手。

本节课的主要目的，是针对神经纤维上兴奋的产生与传导这部分教学内容，探索一种有效地教学方法，通过绘图使学生能够理解并掌握这部分内容，学会解析这部分内容相关题目的步骤，从而提高解题的正确率。

二、教学目标：

通过对典型题目的分析，结合动手绘图，能够熟练运用神经纤维上兴奋的产生与传导内容解析有关膜电位变化曲线题目，感悟生命科学学习过程中的严谨的逻辑思维。

三、教学重点、难点：

运用神经纤维上兴奋的产生与传导内容解析有关膜电位变化曲线题目

四、教学过程：

复习提问：

1、神经纤维上受到刺激时膜电位会发生什么变化？

2、兴奋在神经纤维上的传到形式以及方向？

例1：神经电位的测量装置如下图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域，下图中指针所示电流方向，依次看到现象的顺序如图：

分析一：指针偏转几次，方向如何？

测膜外电流，指针偏转2次且方向相反

例2：神经电位的测量装置如下图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域，下图中指针所示电流方向，依次看到现象的顺序如图：

分析二：指针偏转几次，方向如何？

测膜内外电流，指针偏转3次且方向相同

例3：（2010年十三校联考）下图为神经电位的测量装置，其中箭头表示施加适宜刺激，涂黑区表示兴奋区域。用仪器记录a、b两电极之间的电位差，结果预期的电位测量结果是（）

答案：选A

学生绘图：左侧（a）膜内和右侧（b）膜外的电

位差

规律一：如果测量的是膜内和膜外的电位差，当两个测量电极之间的间隔距离较大时、则测量结果会出现两次同向的电位波动。

例4、09年上海28．神经电位的测量装置如右上图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，其它实验条件不变，则测量结果是（）

解析1：为什么已知条件中电位波动只有一次？

学生绘图：左侧（a）膜内和右侧（b）膜外的电位差：

规律二：如果测量的是膜内和膜外的电位差，当两个测量电极之间的间隔距离较近时、则测量结果会出现一次电位波动。

解析2：答案为什么选C？

学生绘图：

规律三：如果测量的是膜外两点的电位差，当两个测量电极之间的间隔距离较近时、则测量结果会出现两次方向相反的电位波动，且中间显示两侧电位差为0的时期较短。

解析3：当两个测量电极之间的间隔距离较远时，测量的是膜外两点的电位差会怎样变化？绘图：

规律四：如果测量的是膜外两点的电位差，当两个测量电极之间的间隔距离较远时、则测量结果会出现两次方向相反的电位波动，且中间显示两侧电位差为0的时期较远。

例5、2010年海南9．将记录仪（R）的两个电极置于某一条结构和功能完好的神经表面，如右图，给该神经一个适宜的刺激使其产生兴奋，可在R上记录到电位的变化。能正确反映从刺激开始到兴奋完成这段过程中电位变化的曲线是（）

答案是D

分析：为什么两次波动方向是先向后下，与上海高考题相反？

海南题没有给出两侧电位的变化曲线，推测不出所测的值是左侧电位和右侧电位的差值还是右侧电位和左侧电位的差值，所以不能从应先向下还是应先向上，由于上海题时所测的值是左侧电位和右侧电位的差值，可见海南题所测的值是右侧电位和左侧电位的差值，这样就不难解释上海题曲线一开始是向下变化，海南题曲线一开始是向上变化。

小结：规律一规律二规律三规律四

拓展：分析如下图若b侧损伤则会怎样变化？（涂黑区表示兴奋区域，阴影区表示损伤部位。

解析：

练习：

1、（2009安徽卷）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。如图表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点膜两侧的电位差为，此时Na+ （内、外）流。

（2）神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导，但在动物体内，神经冲动的传导方向是单向的，总是由胞体传向。

（3）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。

2、（2009重庆卷）题30图2是反射弧结构模式图，a、b

分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和

骨骼肌；c是放置在传出神经上的电位计，用于记录神经兴

奋电位；d为神经与肌细胞接头部位，是一种突触。

（1）用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩

（属于或不属于）反射。

（2）用b刺激骨骼肌，（能或不能）在c处记录到电

位。

（3）正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩，根据本题条件，完成下列判断实验：

①如果，表明传出神经受损。

②如果，表明骨骼肌受损。

③如果，表明部位d受损。