Question

【題目】河豚毒素是河豚魚體內(nèi)含有的一種生物堿，是自然界中所發(fā)現(xiàn)的毒性最大的非蛋白質(zhì)的神經(jīng)毒素之一。科學家研究發(fā)現(xiàn)了河豚毒素的作用機理：能特異性的抑制鈉離子通道，從而減小神經(jīng)纖維上動作電位的最大值（峰值），且隨著作用時間延長，效果會越明顯；但河腸毒素對鉀離子通道無直接影響，因此對靜息電位基本無影響，為驗證河豚毒素的上述作用機理，請根據(jù)以下提供的實驗材料，完善實驗思路，預測實驗結(jié)果。

材料用具：浸潤在生理鹽水中的新制蛙的神經(jīng)組織一組、靈敏電位計（用于測量電位變化）、微電極（提供適宜強度刺激）、適宜濃度的河豚毒素制劑（實驗室直接加在浸潤神經(jīng)組織的生理鹽水中，施用后第6min開始起作用）、玻璃容器及相關輔助儀器。（要求與說明：靈敏電位計和微電極的具體操作不作要求，適溫等適宜環(huán)境）

（1）神經(jīng)元在靜息時膜內(nèi)外的電位分布為____________，用微電極給予神經(jīng)元適宜刺激時，興奮將以____________形式在神經(jīng)纖維上傳導。

（2）實驗思路：請完善表格中橫線部分的實驗流程，要求給予4次刺激并進行電位測定。

	河豚毒素處理時間		，測神經(jīng)元動作 電位的最大值（峰值）（mv）
①
②
③
④

____________

（3）預測實驗結(jié)果____________（以坐標曲線圖的形式表示實驗結(jié)果，電位的大小用絕對值表示）

Answer 1

【答案】外正內(nèi)負 局部電流（電信號

	河豚毒素處理 時間	測神經(jīng)元的靜息電位（mv）	用微電極給予神經(jīng)元適宜刺激，測神經(jīng)元動作電位的最大值（峰值）（mv）
①	0min
②	6min
③	12min
④	18min

【解析】

1、靜息電位：在未受刺激時，神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)，這時由于細胞膜內(nèi)外特異的離子分布狀態(tài)，細胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正，這稱為靜息電位。

2、動作電位：當神經(jīng)纖維受到刺激時，細胞膜對鈉離子的通透性增加，鈉離子內(nèi)流使興奮部位膜內(nèi)側(cè)陽離子濃度高于膜外側(cè)，表現(xiàn)為內(nèi)正外負，此時的電位狀態(tài)稱為動作電位。

3、神經(jīng)沖動：興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導的，這種電信號也叫神經(jīng)沖動。

（1）神經(jīng)元在靜息時膜內(nèi)外的電位分布為外正內(nèi)負，用微電極給予神經(jīng)元適宜刺激時，興奮將以電信號/局部電流/神經(jīng)沖動的形式在神經(jīng)纖維上傳導。

（2）因為題干信息中強調(diào)施用6分鐘后才開始有效果，且隨著時間的延長效果越明顯，又因?qū)嶒炓��?次刺激，故設計的時間梯度為6分鐘，分別為 ：0、6、12、和18分鐘；題干中強調(diào)了毒素對動作電位有影響，對靜息電位沒有影響，故表格中應顯示對靜息電位和動作電位的測量。故填表格如下：

	河豚毒素處理 時間	測神經(jīng)元的靜息電位（mv）	用微電極給予神經(jīng)元適宜刺激，測神經(jīng)元動作電位的最大值（峰值）（mv）
①	0min
②	6min
③	12min
④	18min

（3）根據(jù)題目信息可知：施用毒素6分鐘后開始作用，且隨著時間的延長效果越明顯，故預測實驗結(jié)果為：（以坐標曲線圖的形式表示實驗結(jié)果，電位的大小用絕對值表示）