题目内容
【题目】某实验小组制作了蛙的坐骨神经腓肠肌离体标本(如图),置于任氏液(蛙的生理盐水)中。实验员(甲)将标本取出,用电流计M连接在标本的神经纤维上,用电刺激a处,观察到电流计指针发生了偏转,且肌肉收缩。回答下列问题:
(1)该标本的神经—肌肉接头处有________结构。实验员(甲)用电刺激a处,观察到电流计指针发生了两次方向________的偏转。神经末梢释放的________与肌肉细胞膜上的受体结合,进而引起肌肉收缩。
(2)实验人员每次实验后,都要将标本放入任氏液中,待下一次实验时取出。推测任氏液所起的作用是_______________________________。
(3)为了验证兴奋在细胞间只能单向传递,在上述实验员(甲)的实验基础上,还应该进行的实验操作及实验结果是_____________________________________
【答案】突触 相反 神经递质 维持细胞正常形态,保持标本的生理活性 用电刺激b处,观察到肌肉收缩,但电流表指针没有发生偏转
【解析】
当神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,膜电位由外正内负变为外负内正,而临近的未兴奋部位依然是外正内负。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动形成局部电流,这样膜内电流就由兴奋部位流向未兴奋部位,膜外电流就由未兴奋部位流向兴奋部位。电流计测量的是膜外侧电流(未兴奋部位到兴奋部位)的流动。用电刺激a处,观察到电流计指针发生了偏转,且肌肉收缩,说明兴奋由a点经过电流计传至b点,引起肌肉的收缩反应。
(1)识图分析可知,标本的神经—肌肉接头处有类似于突触的结构,用电刺激a处,兴奋由a处向电流计方向传导,连接电流计M的两极先后兴奋,电位发生变化,因此可以观察到电流计指针发生了两次方向相反的偏转。神经末梢释放的神经递质与肌肉细胞膜上的受体结合,进而引起肌肉收缩。
(2)在实验中都要将标本放入任氏液中,待下一次实验时取出。说明任氏液相当于细胞生活的内环境,起到维持细胞正常的形态,从而保持标本的生理活性的功能。
(3)根据题意可知,实验员(甲)的实验证明了兴奋可以通过a点经过电流计和突触后向肌肉细胞传递,若要证明兴奋在细胞间传递的单向性,还需要证明兴奋不能从b点向a点传递,因此实验设计的思路:用电刺激b处,观察到肌肉收缩,但电流表指针没有发生偏转,由此说明兴奋不能从b点向a点传递。由此结合以上实验员(甲)的实验可以证明兴奋在细胞间传递的单向性。