神经电位中，电流计指针偏转方向和电流流入的关系

?典型试题解析?

试题：以新鲜的蛙坐骨神经－腓肠肌标本为材料，b、c处膜外连接一个电表，a处给予适宜的刺激，肌肉会产生收缩。下列叙述错误的是(　 　)

A.b、c处都能产生负电波

B.支配腓肠肌的运动神经元胞体位于脊髓

C.电流计指针先右偏再左偏

D.实验说明神经细胞和肌肉细胞都是可兴奋的细胞

解析：以适宜强度的刺激作用于a处时，会产生一个负电波(动作电位)，并沿着神经传导至b、c处，A正确；支配腓肠肌的运动神经元胞体位于脊髓， B 正确；负电波先到b再到c，电流计指针先左偏再右偏，C错误；神经细胞能产生负电波，肌肉会产生收缩，说明两者都是可兴奋的细胞，D正确。故答案为C。

以下两道题都涉及电流方向引起的指针偏转问题，但试题1中指针偏转方向与电流流入方向正好相同，试题2中指针的偏转方向与电流流入方向正好相反。

许多学生觉得有疑问，甚至认为是不是题目有错误，其实这些题目都没有问题。

试题1：（浙江高考题）下图①～⑤依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是(　　)

A．图①表示甲乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同

B．图②表示甲电极处的膜处于去极化过程，乙电极处的膜处于极化状态

C．图④表示甲电极处的膜处于复极化过程，乙电极处的膜处于反极化状态

D．图⑤表示甲乙两个电极处的膜均处于极化状态

解析：由题意知，①～⑤依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程，可知兴奋由乙传向甲，故可推测：①图未发生兴奋，甲乙两个电极处的膜外电位相同，均为静息电位，处于极化状态。②图甲处膜外电位高于乙处膜外电位，乙处可能处于动作电位发生过程，即反极化状态。③图乙处已恢复至静息状态，甲处未兴奋，甲乙两个电极处的膜外电位相同，均为静息电位，处于极化状态。④图乙处膜外电位高于甲处膜外电位，甲处可能处于动作电位发生过程，即去极化，乙处为静息电位，即极化状态。⑤图兴奋已传过甲，甲乙两个电极处的膜外电位相等，甲乙两处恢复为静息电位，即处于极化状态。故答案为D。

试题2：（上海高考题）图1是测量神经纤维膜内外电位的装置，图2是测得的膜电位变化。请回答：

（1）图1装置A测得的电位相当于图2中的? ? ? ?点的电位，该电位称为? ? ?电位。装置B测得的电位相当于图2中的? ? ? ?点的电位，该电位称为? ? ??电位。

（2）当神经受到适当刺激后，在兴奋部位，膜对? ? ? ?离子的? ? ??性发生变化，离子大量流向? ? ??膜，引起电位逐步变化，此时相当于图2中的? ? ? ?段。

（3）将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中，给予一定刺激后，图中能正确反映膜电位变化与钠离子浓度关系的是? ? ? ??。

答案：

（1）A????静息????C????动作

（2）钠? ?通透? ? B ?? ??

（3）D

解析：

（1）在静息的神经纤维中，细胞膜使大量的钠离子留在细胞外的组织液中，钾离子集中在细胞内，但钾离子透过细胞膜向外扩散比钠离子向内扩散更容易，于是膜内的阳离子比细胞外的阳离子少，结果形成离子分布的内负外正，这个电位为静息电位，即图1中装置A，对应图2中的A点。装置B测得的膜电位是内正外负，属于动作电位，对应C点。

（2）当神经纤维受到刺激产生动作电位时，兴奋区细胞膜的通透性发生改变，使钠离子内流，这时膜内外离子分布的情况迅速由内负外正变成内正外负的动作电位，即图1中装置B，对应图2中的C点。

（3）生理盐水中的离体神经，给予一定刺激后，可以出现膜电位变化，出现动作电位原因是钠离子内流造成的，所以钠离子浓度越高，内流量就越大，形成的动作电位电位峰值就越大，则膜电位变化就越大，神经细胞膜外的膜电位变化和钠离子浓度成正相关。故D曲线正确。

总体分析：

电流表中指针的偏转方向不仅与电流的流入方向有关，还与电流表正负极的连接方式有关。同样是测神经纤维的静息电位或者动作电位，电流表的正负极的连接方式不同，指针偏转方向就会不同。

对于常规的电流表来说，电流从正极流入，指针会向右偏转；电流从负极流入，指针会向左偏转。

上述两道高考题中，电流表的指针偏转方向的不同，是因为它们的正负极的连接方式不同，因而并不矛盾。

试题2的图1已经绘出了电流表正负极的连接方式是正极连接膜内，负极连接膜外，A图膜电位为外正内负（静息电位），电流从负极流入表内，故指针向左偏转；B图膜电位为外负内正（动作电位），电流从正极流入表内，故指针向右偏转。

试题1图中并没有表示出电流表正负极的连接方式，按照浙科版生物教材和大学生理学教材，接线柱情况正好相反，所以电流的流向和偏向相同。

例如，如果让微电极刺穿细胞膜进入膜内，那么在电极尖端刚刚进入膜内的瞬间，在记录仪上将显示一个电位突变，电位计的指针从“0mV”位置即刻偏转到“－70mV”位置（注意：向右偏转为负，这和电流计右侧为正是相反的），这就表明细胞膜内外存在着电位差，即静息电位。

周定刚《动物生理学》

试题1只给出刻度盘面，试题2给出整个电流计（包括刻度盘面），是二种不同情景的题。

在分析电流表的指针偏转问题时，一定要注意电流的流入方向和电流表的正负极连接方式，并按照常规的电流表连接方式判断即可：对于常规的电流表（“0”刻度在中间）来说，电流从正极流入，指针会向右偏转；电流从负极流入，指针会向左偏转。（简单地说，电流从哪极流入，就往哪方向偏。）?

例如：下图所示，将连接灵敏电压表的导线两端置于神经纤维的外表面和内部（已知表的指针向电流流入表内的接线柱一侧偏转），显示神经纤维兴奋部位膜电位的是(? ? )

解析：神经纤维兴奋部位膜电位的变化为膜外为负电位，膜内为正电位。故显示神经纤维兴奋部位膜电位的是选项中D。故本题选D。

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