如何应对“一组膜电位变化”之类的高考题

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  【摘 要】兴奋在神经纤维上的传导是近几年高考命题的热点,这部分内容学生不易理解,怎样让学生灵活地应对这类高考题?首先要吃透这方面的知识。其次要加强对考题的分析,熟练做题技巧和方法。
  【关键词】如何 应对 考题
  
  兴奋在神经纤维上的传导是近几年高考命题的热点。此部分内容比较抽象,不易理解。分析两年来的生物考题,可发现此类试题难度较大。
  
  一、静息电位和动作电位
  1. 静息电位。在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态下细胞膜两侧的电位差称静息电位。将一对电极在处于静息状态的神经纤维膜上任意移动可见两点间无电位差。若将其中一个插入膜,可观察到电位差,以膜外为零,膜内则为负值,一般情况下膜内电位都在-10mv~-100mv之间。此时膜内外两侧所保持的外正内负状态称为膜的极化。
  2.动作电位。这一快速生物电变化历时不到1毫秒,包括一个十分陡峭的上升相和一个较为缓慢的下降相。上升相表现先是膜电位由原先的静息水平迅速减小,原来的极化状态取消,即为去极化。进而导致膜极性倒转,变成膜内为正的状态,称为反极化,极性倒转的部分为超射。然后是下降相,膜电位恢复到原先的静息电位水平为复极化。
  
  二、静息电位和动作电位的离子基础
  1.静息电位产生的机制。静息状态下,细胞内K+浓度高,K+很容易顺着浓度梯度流向膜外,膜的通透性主要表现在K+的外流,总的效应是膜外侧聚集较多的正离子,膜内侧为较多的负离子,造成膜两侧的电位差,膜外为正膜内为负。这种电位差能阻止K+进一步外流,当K+扩散造成膜两侧的电位梯度足以对抗由于浓度梯度引起的K+进一步扩散时,离子的移动就达到平衡状态,这时膜的K+净通量为零,膜两侧的电位差稳定于某一个水平。这个电位差称为K+平衡电位。进一步实验证明,当细胞外K+浓度降低时,静息电位增大,若膜外K+浓度增高,则静息电位减小,而改变Na+浓度不影响静息电位值。
  2.动作电位产生机制。去极化:当受到一个阈刺激时,膜上的钠通道立即被激活,有少量的Na+内流,引起膜轻度去极化。当膜电位去极化至某一临界电位时,电压门控式Na+通道开放。此时膜对Na+的通透性突然增大,并形成钠通道激活对膜去极化的正反馈,使膜迅速去极化,直到膜内正电位增大到足以阻止由浓度差引起的Na+内流时,膜对Na+的净移动量为零,从而形成了动作电位的上升支,此时膜两侧电位差称Na+平衡电位。
  复极化:Na+通道开放时间很短,它很快就进入失活状态,从而使膜对Na+通透性变小。与此同时,电压门控式K+通道开放,膜内的K+顺浓度梯度流出,膜内恢复原来的负电性,膜外也恢复原来的正电性,这样出现了膜的复极化。实验表明神经浸在无Na+溶液时,动作电位不复出现。改变膜内或膜外Na+浓度,使细胞外Na+与细胞内Na+比值变小时,不影响静息电位的数值,但可使动作电位上升相幅度相应降低。
  
  三、近两年来相关高考题
  例.图(1)所示,表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是(C)
  A.曲线a代表正常海水中膜电位的变化。
  B.两种海水中神经纤维的静息电位相同。
  C.低Na+海水中神经纤维静息时,膜内Na+浓度高于膜外
  解析:细胞内外Na+浓度主要影响动作电位,当细胞外Na+浓度降低时使动作电位上升相幅度下降,曲线a代表正常海水中膜电位变化,曲线b代表低Na+海水中膜电位变化。
  针不偏转,说明甲乙都处于极化状态,所以答案为D。
  四、复习备考建议
  1.合理使用教材,把握好教学的广度与深度。对于重点知识可通过精讲、精练、互动、反馈等多种方法让学生掌握。拓宽内容把握好度,不应高于学生目前所拥有的知识能力范围。
   2.关注热点,对高考题进行纵向横向比较,比较几年同一省份考题和同一年份不同省份试题,对考点进行摸排,可使教学少走弯路。高考题多为原创题,和平时训练的模拟题有所差别,要考察学生对知识活学活用能力。对新题要读懂题意,和相关的知识点建立联系,通过严密的思维去破解。
  (陕西商南县高级中学;726300)
  
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