题目内容
【题目】兴奋性是指细胞接受刺激产生兴奋的能力.为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,研究人员先将体外培养的大鼠海马神经细胞置于含氧培养液中,测定单细胞的静息电位和阈强度(引发神经冲动的最小电刺激强度),之后再将其置于无氧培养液中,于不同时间点重复上述测定,结果如图所示.请回答:
(1)本实验的自变量是 .
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,据图分析,当静息电位由﹣60mV变为﹣65mV时,神经细胞的兴奋性水平 .
(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激(能/不能)记录到神经冲动.
(4)在含氧培养液中,细胞内ATP主要在合成.在无氧培养液中,细胞内ATP含量逐渐减少,对细胞通过方式跨膜转运离子产生影响,这是缺氧引起神经细胞兴奋性改变的可能机制之一.
【答案】
(1)缺氧时间
(2)降低
(3)不能
(4)线粒体(或线粒体内膜);主动运输
【解析】解:(1)该实验目的为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,自变量为缺氧时间,因变量是神经细胞的兴奋性,或静息电位的强度(大小).(2)图中静息电位用负值表示,静息电位时,细胞膜两侧的电位为外正内负,即以细胞膜外侧为参照,定义为 0mV.静息电位数值变化增大,神经细胞的兴奋性水平降低,需要更强刺激才能使细胞达到同等兴奋程度.(3)缺氧处理20min,阈强度为30pA以上,所以给予25pA强度的刺激低于阈强度,不能记录到神经冲动. (4)有氧呼吸过程中第三阶段产生的能量最多,其场所为线粒体内膜.因此含氧条件,细胞进行有氧呼吸,ATP主要在线粒体中合成.离子通过主动运输形式实现跨膜运输,主动运输需要消耗能量.
据题意可知,实验目的为探究不同缺氧时间对中枢神经细胞兴奋性的影响,故自变量为缺氧时间. 缺氧处理20min,阈强度为30pA以上,所以给予25pA 强度的刺激低于阈强度,不能记录到神经冲动.
静息时,K离子外流,膜外电位高于膜内,表现为外正内负;兴奋时,Na离子通道开放,Na离子内流,膜内电位高于膜外,表现为外负内正.