Question

科學研究表明：細胞外液中K^＋濃度會影響神經纖維靜息電位的大小，而細胞外液中Na^＋濃度幾乎不影響；但細胞外液中Na^＋濃度會影響受刺激神經膜電位的變化幅度和速率。請根據以下提供的材料和用具設計實驗證明。要求寫出實驗思路，預測實驗結果并分析預測結果。

材料和用具：測量電位變化的測量儀器、刺激器、生理狀態一致的槍烏賊離體神經纖維若干、正常海水、低K^＋海水、高K^＋海水、低Na^＋海水、高Na^＋海水等（注：不同海水的滲透壓相等但K^＋或Na^＋濃度不同）

（l）實驗思路：①　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　；

（2）預測實驗結果：①在不同K^＋濃度的海水中，按靜息電位絕對值由大到小排序，順序是　　　　　　　　　　　　　　 。

②在答題紙的坐標中畫出不同Na^＋濃度海水中槍烏賊離體神經纖維受刺激后的膜電位變化曲線（假設在正常海水中：靜息電位是－70mV，變化的最大幅度是105mv，從開始去極化到復極化完成大約需1.5ms時間）。

（3）分析預測結果：①在不同K^＋濃度的海水中，靜息電位如此排序，這是因為在不同K^＋濃度的海水中， 　　　　　　　　　　　　　不同，造成靜息電位不同。②在不同Na^＋濃度海水中神經纖維受刺激后的膜電位變化曲線呈現圖中所示結果，是因為在不同Na^＋濃度的海水中　　　　　　　　　　　　　　 不同，造成電位變化的幅度和速率不同。

 

Answer 1

（l）①將槍烏賊離體神經纖維分成5組，分別放到正常海水、低K^＋海水、高K^＋海水、低Na^＋海水、高Na^＋海水中；（l分）

②一段時間后，分別測量、記錄槍烏賊離體神經纖維的靜息電位；（l分）

③分別給予這5組槍烏賊離體神經纖維相同的適宜刺激，（1分）再測量、記錄槍烏賊離體神經纖維的電位變化（l分）

（2）①低K^＋海水＞正常海水＞高K^＋海水（2分）

②右圖。每條曲線正確l分，共3分，a為正常海水、b為低Na^＋海水、c為高Na^＋海水。要求：三條曲線起點即－70mV基本相同，低Na^＋海水與正常海水比較，電位變化幅度要小，上升的速率要慢，恢復的時間要更長。高Na^＋海水中相反。曲線未注明不得分，起點、高度、斜率、時間有一項不符這條曲線就不得分

（3）①K^＋外流的量（l分）

②Na^＋內流的量和速率（2分，只說明“量不同”得l分）