题目内容
【题目】【加试题】某研究小组欲研究影响神经冲动传导速度的因素,请根据以下提供的实验材料,提出实验思路,并预测实验结果。
实验材料:蟾蜍坐骨神经、3%KCl、5%NaCl、2%普鲁卡因、任氏液、信号釆集处理系统等。
(要求与说明:蟾蜍坐骨神经的制备和测定神经传导速度的具体操作不作要求;实验过程中神经放在有任氏液的培养盟;普鲁卡因可阻滞Na+内流;传导速度v=m/S,其中m为两电极间距离,s为两电极间传导时间)
请回答:
(1)实验思路:
①准备若干培养皿,分别加入适量等量任氏液,编号A、B、C……。
②将坐骨神经放在A培养皿中,保持恒温10-15min,然后测定此时的神经传导速度。__________
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用曲线图表示检测结果): __________
(3)请分析滴加5%NaCl溶液使动作电位传导速度改变的原因。__________
【答案】 ③将坐骨神经取出放在B培养皿中2-3min,再滴加适量3%KC1溶液,测量坐骨神经传导速度。
④将坐骨神经取出用任氏液冲洗几次后,再放在C培养皿中2-3min,再滴加5%NaCl溶液2-3滴,测量坐骨神经传导速度。
⑤将坐骨祌经取出用任氏液冲洗几次后,再放在D培养皿中2-3min,再滴加2%普鲁卡因溶液3-4滴,测量坐骨神经传导速度。
⑥统计分析实验数据。 说明:加3%KC1和5%NaCl的二条曲线位罝可以换 Na+在膜内外存在巨大的浓度梯度,细胞外Na+迅速向膜内扩散,使膜两侧电位差急剧减小为零,进而反转为膜外电位为负、膜内电位为正。在内正外负的电位差使Na+通道受到抑制,神经传导速度降低。
【解析】试题分析:神经兴奋的发生和传导有赖于细胞膜上Na离子内流。其观察指标是神经兴奋时产生的动作电位。普鲁卡因等局麻醉药可阻滞Na离子内流,从而抵制神经冲动的发生与传导速度的减慢。神经纤维的静息电位接近K离子的平衡电位,故细胞外液K离子浓度升高可使细胞膜内外浓度差减小,K离子平衡电位减小,膜发生去极化。在此基础上,由于Na离子通道受到抑制,神经传导速度降低;当细胞外夜Na离子内流减弱,也可以使神经传导速度减慢。
(1)题干中给出的一些药品用于对蟾蜍坐骨神经进行处理,本实验给出了前两步,第②步是将坐骨神经放在A培养皿中,不加任何药品,只有任氏液,因此第③④⑤分别是用所给的3%KC1、5%NaCl、2%普鲁卡因分别加入到任氏液中,观察坐骨神经中神经传导速度的变化,所以后三步分别是③将坐骨神经取出放在B培养皿中2-3min,再滴加适量3%KC1溶液,测量坐骨神经传导速度④将坐骨神经取出用任氏液冲洗几次后,再放在C培养皿中2-3min,再滴加5%NaCI溶液2-3滴,测量坐骨神经传导速度。⑤将坐骨祌经取出用任氏液冲洗几次后,再放在D培养皿中2-3min,再滴加2%普鲁卡因溶液3-4滴,测量坐骨神经传导速度。最后一步是⑥统计分析实验数据。
(2)实验结果如下图所示
(3)高渗氯化钠溶液使动作电位传导速度降低。其作用机理是由于钠离子在膜内外存在巨大的浓度梯度,细胞外钠离子迅速向膜内扩散,使膜两侧电位差急剧减小为零,进而出现膜电位的倒转,即反转为膜外电位为负、膜内电位为正。内正外负的电位差使钠离子通道受到抑制,神经传导速度降低。