Question

【題目】將新生小鼠的神經元置于小鼠血漿中，將一電流表的兩個接線頭分別接于神經纖維的a、b兩處細胞膜外表面，當在a的左側給予神經纖維一適當刺激，可迅速引發此處興奮產生和傳導。請回答：

（1）神經纖維興奮處膜電位表現為_________，其形成原因是_________。處于興奮狀態的神經元內鈉離子濃度_________（填“低于”“等于”或“高于”）血漿中鈉離子濃度。

（2）在a的左側施加刺激后電流表指針發生了兩次方向相反的偏轉，據此能否得出興奮在神經纖維上能夠雙向傳導的結論。如能，請說明理由；如不能，請提出解決方案。_________。

（3）若實驗所用神經元先經過了24h、5℃的低溫處理，測得動作電位峰值較處理前有所下降，分析其原因是_________。

Answer 1

【答案】外負內正 鈉離子內流 低于 不能；解決方案:在a、b兩點之間（除a、b之間的中間點之外）施加適宜的刺激，觀察電流表指針是否發生兩次方向相反的偏轉 低溫使鈉離子通道活性降低（細胞膜對Na+的通遺性降低）。使神經興奮時鈉離子內流量減少；同時低溫使鈉鉀泵的活性和能量供應減少，細胞膜兩側的Na+濃度差減小

補充答案:低溫引起神經元酶的活性降低；細胞呼吸速率下降，細胞膜的通透性降低，從而使神經興奮時鈉離子內流減少）

【解析】

靜息電位形成的原因是鉀離子外流，動作電位形成的原因是鈉離子內流，靜息電位時的鉀離子外流和動作電位時的鈉離子內流均是協助擴散，擴散的速率與細胞膜內外相應離子的濃度差有關。

（1）動作電位的形成是鈉離子大量內流所致，神經纖維興奮處膜電位表現為外負內正；無論有沒有產生動作電位，膜內鈉離子濃度始終小于膜外（血漿中）濃度；

（2）當將電流表的兩端分別接在a、b兩處，在a左側給予一適當刺激，受刺激部位立即產生興奮，當興奮傳至a處，電流表發生一次偏轉，再傳到b處，電流表發生一次方向相反的偏轉，這只能證明神經纖維上興奮能夠發生（一個方向的）傳導；要通過一次刺激證明興奮在神經纖維上能雙向傳導 ，應在在a、b兩點之間（除a、b之間的中間點之外）施加適宜的刺激，觀察電流表指針是否發生兩次方向相反的偏轉；

（3） 若神經元先經過了24h、5℃的低溫處理，測得動作電位峰值較處理前有所下降，原因主要是鈉離子內流減少造成的，而鈉離子內流減少是由于低溫引起的：低溫使鈉離子通道活性降低（細胞膜對Na+的通遺性降低）。使神經興奮時鈉離子內流量減少；同時低溫使鈉鉀泵的活性和能量供應減少，細胞膜兩側的Na+濃度差減小。