Question

13．興奮性是指細(xì)胞接受刺激產(chǎn)生興奮的能力．為探究不同缺氧時(shí)間對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性的影響，研究人員先將體外培養(yǎng)的大鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞置于含氧培養(yǎng)液中，測(cè)定單細(xì)胞的靜息電位和閾強(qiáng)度（引發(fā)神經(jīng)沖動(dòng)的最小電刺激強(qiáng)度），之后再將其置于無(wú)氧培養(yǎng)液中，于不同時(shí)間點(diǎn)重復(fù)上述測(cè)定，結(jié)果如圖所示．請(qǐng)回答：

（1）本實(shí)驗(yàn)的自變量是缺氧時(shí)間．
（2）靜息電位水平是影響細(xì)胞興奮性水平的因素之一，據(jù)圖分析，當(dāng)靜息電位由-60mV變?yōu)?65mV時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞的興奮性水平降低．
（3）在缺氧處理20min時(shí)，給予細(xì)胞25pA強(qiáng)度的單個(gè)電刺激不能（能/不能）記錄到神經(jīng)沖動(dòng)．
（4）在含氧培養(yǎng)液中，細(xì)胞內(nèi)ATP主要在線粒體內(nèi)膜合成．在無(wú)氧培養(yǎng)液中，細(xì)胞內(nèi)ATP含量逐漸減少，對(duì)細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)離子產(chǎn)生影響，這是缺氧引起神經(jīng)細(xì)胞興奮性改變的可能機(jī)制之一．

Answer 1

分析 據(jù)題意可知，實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄坎煌�缺氧時(shí)間對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性的影響，故自變量為缺氧時(shí)間． 缺氧處理20min，閾強(qiáng)度為30pA以上，所以給予25pA 強(qiáng)度的刺激低于閾強(qiáng)度，不能記錄到神經(jīng)沖動(dòng)．
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)；興奮時(shí)，Na離子通道開(kāi)放，Na離子內(nèi)流，膜內(nèi)電位高于膜外，表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄坎煌�缺氧時(shí)間對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性的影響，自變量為缺氧時(shí)間，因變量是神經(jīng)細(xì)胞的興奮性，或靜息電位的強(qiáng)度（大�。�．
（2）圖中靜息電位用負(fù)值表示，靜息電位時(shí)，細(xì)胞膜兩側(cè)的電位為外正內(nèi)負(fù)，即以細(xì)胞膜外側(cè)為參照，定義為 0mV．靜息電位數(shù)值變化增大，神經(jīng)細(xì)胞的興奮性水平降低，需要更強(qiáng)刺激才能使細(xì)胞達(dá)到同等興奮程度． 
（3）缺氧處理20min，閾強(qiáng)度為30pA以上，所以給予25pA強(qiáng)度的刺激低于閾強(qiáng)度，不能記錄到神經(jīng)沖動(dòng)． 
（4）有氧呼吸過(guò)程中第三階段產(chǎn)生的能量最多，其場(chǎng)所為線粒體內(nèi)膜．因此含氧條件，細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸，ATP主要在線粒體中合成．離子通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸形式實(shí)現(xiàn)跨膜運(yùn)輸，主動(dòng)運(yùn)輸需要消耗能量．
故答案為：
（1）缺氧時(shí)間      
（2）降低  
（3）不能   
（4）線粒體（或線粒體內(nèi)膜）    主動(dòng)運(yùn)輸

點(diǎn)評(píng) 本題考查細(xì)神經(jīng)傳導(dǎo)、有氧呼吸場(chǎng)所及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的有關(guān)知識(shí)，考查識(shí)圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及實(shí)驗(yàn)探究的能力，難度適中．