Question

将新生小鼠的神经元置于小鼠血浆中，将一电流表的两个接线头分别接于神经纤维的a、b两处细胞膜外表面，当在a的左侧给予神经纤维一适当刺激，可迅速引发此处兴奋产生和传导。请回答：

（1）神经纤维兴奋处膜电位表现为_________，其形成原因是_________。处于兴奋状态的神经元内钠离子浓度_________（填“低于”“等于”或“高于”）血浆中钠离子浓度。

（2）在a的左侧施加刺激后电流表指针发生了两次方向相反的偏转，据此能否得出兴奋在神经纤维上能够双向传导的结论。如能，请说明理由；如不能，请提出解决方案。_________。

（3）若实验所用神经元先经过了24h、5℃的低温处理，测得动作电位峰值较处理前有所下降，分析其原因是_________。

Answer

外负内正 钠离子内流 低于 不能；解决方案:在a、b两点之间（除a、b之间的中间点之外）施加适宜的刺激，观察电流表指针是否发生两次方向相反的偏转 低温使钠离子通道活性降低（細胞膜对Na+的通遗性降低）。使神经兴奋时钠离子内流量减少；同时低温使钠钾泵的活性和能量供应减少，细胞膜两侧的Na+浓度差减小

补充答案:低温引起神经元酶的活性降低；细胞呼吸速率下降，细胞膜的通透性降低，从而使神经兴奋时钠离子内流减少）

【解析】

静息电位形成的原因是钾离子外流，动作电位形成的原因是钠离子内流，静息电位时的钾离子外流和动作电位时的钠离子内流均是协助扩散，扩散的速率与细胞膜内外相应离子的浓度差有关。

（1）动作电位的形成是钠离子大量内流所致，神经纤维兴奋处膜电位表现为外负内正；无论有没有产生动作电位，膜内钠离子浓度始终小于膜外（血浆中）浓度；

（2）当将电流表的两端分别接在a、b两处，在a左侧给予一适当刺激，受刺激部位立即产生兴奋，当兴奋传至a处，电流表发生一次偏转，再传到b处，电流表发生一次方向相反的偏转，这只能证明神经纤维上兴奋能够发生（一个方向的）传导；要通过一次刺激证明兴奋在神经纤维上能双向传导 ，应在在a、b两点之间（除a、b之间的中间点之外）施加适宜的刺激，观察电流表指针是否发生两次方向相反的偏转；

（3） 若神经元先经过了24h、5℃的低温处理，测得动作电位峰值较处理前有所下降，原因主要是钠离子内流减少造成的，而钠离子内流减少是由于低温引起的：低温使钠离子通道活性降低（細胞膜对Na+的通遗性降低）。使神经兴奋时钠离子内流量减少；同时低温使钠钾泵的活性和能量供应减少，细胞膜两侧的Na+浓度差减小。