题目内容

10.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)本实验的自变量是缺氧时间.
(2)静息电位水平是影响细胞兴奋性水平的因素之一,图中静息电位是细胞膜内侧的电位.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降低.
(3)在缺氧处理20min时,给予细胞25pA强度的单个电刺激不能(能/不能)记录到神经冲动,判断理由是刺激强度低于阈强度.
(4)据图分析,本实验的结论是:缺氧时间在20分钟内,神经细胞的兴奋性下降;20分钟后,神经细胞的兴奋性上升.

分析 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.

解答 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.
(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,故图中静息电位是细胞膜内侧的电位.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)据图分析,本实验的结论是:缺氧时间在20分钟内,神经细胞的兴奋性下降;20分钟后,神经细胞的兴奋性上升.
故答案为:
(1)缺氧时间
(2)内    降低
(3)不能     刺激强度低于阈强度
(4)缺氧时间在20分钟内,神经细胞的兴奋性下降;20分钟后,神经细胞的兴奋性上升

点评 本题考查细神经传导、有氧呼吸场所及物质跨膜运输方式的有关知识,考查识图 能力和判断能力,运用所学知识分析问题和解决问题的能力以及实验探究的能力. 难度适中.

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