Question

【題目】為探究細(xì)胞外K+濃度對中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性（指細(xì)胞接受刺激產(chǎn)生興奮的能力）的影響，科研人員將體外培養(yǎng)的槍烏賊神經(jīng)細(xì)胞置于含K+濃度不同的培養(yǎng)液中，測定其靜息電位和閥強(qiáng)度（引發(fā)神經(jīng)沖動(dòng)發(fā)生的最小電刺激強(qiáng)度），結(jié)果如圖所示：

回答下列問題：

（1）上述實(shí)驗(yàn)中的自變量是__________，在實(shí)驗(yàn)中保持各組實(shí)驗(yàn)的溫度、pH值、O2濃度都相同，其目的是:__________。

（2）據(jù)圖分析，當(dāng)靜息電位由-65mV變?yōu)?75mV時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞的興奮性水平__________（填：升高或降低）。在K+濃度為10mmol/L時(shí)，給予細(xì)胞35PA強(qiáng)度的單個(gè)電刺激__________（填:“能”或“不能”）記錄到神經(jīng)沖動(dòng)。

（3）上述實(shí)驗(yàn)也能說明無機(jī)鹽含量對穩(wěn)態(tài)的重要性，請舉例說明無機(jī)鹽在內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)中的作用________。（至少兩例）

Answer 1

【答案】 鉀離子濃度 排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的影響/遵循實(shí)驗(yàn)單一變量原則/無關(guān)變量要保持一致 降低 不能 （HC03-等）維持酸堿度穩(wěn)定/（Na+等）調(diào)節(jié)滲透壓

【解析】試題分析：據(jù)題意可知，本題的實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄坎煌�的鉀離子濃度對中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性的影響，故自變量為鉀離子濃度，因變量為靜息電位和閥強(qiáng)度。靜息時(shí)，K離子外流，膜外電位高于膜內(nèi)，表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)。據(jù)左圖可知，圖中靜息電位用負(fù)值表示，且隨著鉀離子濃度從26mmol/l降低到10mmol時(shí)，靜息電位先增加后降低，即神經(jīng)細(xì)胞的興奮性水平先增加后降低；據(jù)右圖可知，隨著鉀離子濃度從26mmol/l降低到10mmol，神經(jīng)細(xì)胞的閥強(qiáng)度也發(fā)生變化，即先降低后增加，結(jié)合左圖說明神經(jīng)細(xì)胞的興奮性水平降低時(shí)，需要更強(qiáng)刺激才能使細(xì)胞達(dá)到同等興奮程度。

（1）據(jù)試題分析可知，上述實(shí)驗(yàn)中的自變量是鉀離子濃度，在實(shí)驗(yàn)中保持各組實(shí)驗(yàn)的溫度、pH值、O2濃度都相同，其目的是排除無關(guān)變量對實(shí)驗(yàn)的影響。

（2）據(jù)圖可以看出，當(dāng)靜息電位由-65mV變?yōu)?/span>-75mV時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞的興奮性水平降低。據(jù)圖可知，在K+濃度為10mmol/L時(shí)，引發(fā)神經(jīng)沖動(dòng)發(fā)生的最小電刺激強(qiáng)度為47PA左右，因此給予細(xì)胞35PA強(qiáng)度的單個(gè)電刺激低于閥強(qiáng)度，不能記錄到神經(jīng)沖動(dòng)。

（3）無機(jī)鹽在維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)方面有重要作用，如（HC03-、HPO4-）可以維持內(nèi)環(huán)境酸堿度的穩(wěn)定，Na+可以調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境的滲透壓。