膜电位变化曲线分析.doc

膜电位变化曲线分析
1、（09年上海28）神经电位的测量装置如右上图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，其它实验条件不变，则测量结果是
答案是C，曲线一开始是向下变化，中间显示两侧电位差为0的时期较长。 
先需所给的条件“用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图”得出记录仪记录A、B两电极之间的电位差是A点的膜内电位和B点的膜外电位的差值（A点的膜内电位减去B点的膜外电位），可知若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，一开始A、B两处都是静息电位，膜外都是正电位，所以AB两处的电位差为0，知道答案在C和D中选。又因为若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，记录仪记录的就是A、B两处的膜外电位的差值，动物电位先传到A点，所以当A点的膜外先变成负电位，A、B两处的膜外电位的差值为负值，可知只有C符合。 
做过这个上海题后，可做如下总结：当记录仪记录两处的膜外电位的差时，所得出的曲线除了开始和结束是0电位外，中间也要经历0电位。 

2、（2010年海南9）将记录仪（R）的两个电极置于某一条结构和功能完好的神经表面，如右图，给该神经一个适宜的刺激使其产生兴奋，可在R上记录到电位的变化。能正确反映从刺激开始到兴奋完成这段过程中电位变化的曲线是
答案是D，曲线一开始是向上变化，中间显示两侧电位差为0的时期很短。
若细心观察这两年高考题的答案就会发现，同样是刺激左侧，然后记录右侧两处的膜外电位变化， 
和上海题相似之处是都是刺激两处的左侧，再记录两处的膜外电位，但不同的是，做上海题时能从已给的曲线图推测所测的值是左侧电位和右侧电位的差值，解题时可据曲线是应先向下还是应先向上，初定是哪几个选项正确。海南题没有给出两侧电位的变化曲线，推测不出所测的值是左侧电位和右侧电位的差值还是右侧电位和左侧电位的差值，所以不能从应先向下还是应先向上，但可以根据所得出的曲线除了开始和结束是0电位外，中间也要经历0电位直接选出D选项。 
若细心观察这两年高考题的答案 就会发现，09年上海题给的答案是C，曲线一开始是向下变化，中间显示两侧电位差为0的时期较长，2010年海南给的答案是D，曲线一开始是向上变化，中间显示两侧电位差为0的时期很短。由于上海题时所测的值是左侧电位和右侧电位的差值，可见海南题所测的值是右侧电位和左侧电位的差值，这样就不难解释上海题曲线一开始是向下变化，海南题曲线一开始是向上变化。 
按教材，刺激神经左侧某处时，记录右侧两处膜外电位的变化图应如下图所示

 不难看出，图②和图③之间应还有一个图，应由五个图表示，这五个图只能由下图（一）或图（二）表示： 

就09年上海题而言，若这五个图由图（一）所示，由于图（一）的① ③ 、⑤三处的A、B两处的电位变化完全相同，所以表示A的膜内电位和B的膜外电位差的曲线应有三处是负值，而题中的表示A的膜内电位和B的膜外电位差的曲线只有首末两处是负值，不符合，故这五个图由图（二）所示。 
当两侧的兴奋传导如图（一）所示时，记录两处膜外电位变化的曲线中间是0的时间可以维持较长的时间，当两侧的兴奋传导如内（二）所示时，记录两处膜外电位变化的曲线中间是0的时间只可以维持较短的时间，有关09年上海题的两侧的兴奋传导应如图（二）所示，曲线中间是0的时间只可以维持较短的时间，2010年海南题曲线中间是0的时间很短，是否是对09年上海题的修正。 

   可见这两个图的兴奋在两点间的传导只有第3个图不同，图（一）的图3两处都是静息电位，图（二）的图③两处都是动作电位。    
    就09年上海题而言，若这五个图由图（一）所示，由于图（一）的1 、3 、5三处的A、B两处的电位变化完全相同，所以表示A的膜内电位和B的膜外电位差的曲线应有三处是负值，而题中的表示A的膜内电位和B的膜外电位差的曲线只有首末两处是负值，不符合，故这五个图由图（二）所示。        
当两侧的兴奋传导如图（一）所示时，记录两处膜外电位变化的曲线中间是0的时间可以维持较长的时间，当两侧的兴奋传导如内（二）所示时，记录两处膜外电位变化的曲线中间是0的时间只可以维持较短的时间有关09年上海题的两侧的兴奋传导应如图（二）所示，曲线中间是0的时间只可以维持较短的时间，2010年海南题曲线中间是0的时间很短，是否是对09年上海题的正。        
 需要说明一下，无论兴奋是按图（一）传导，还是兴奋按图（二）传导，所记录的两处的膜外的电位差变化可以是相同的，不能据两处的膜外的电位差变化曲线推测出兴奋是按图（一）传导，还是兴奋按图（二）传导。      
      兴奋是按图（一）传导和兴奋按图（二）传导，所记录的某处的膜内的电位和另一处的膜外电位的电位差却是不相同的，据此可推出所记录是某处的膜内的电位和另一处的膜外电位的电位差还是另处的膜外的电位和某处的膜内电位的电位差，可以推测出兴奋是按图（一）传导，还是兴奋按图（二）传导。      
还可以总结出按图（一）传导，还是兴奋按图（二）传导，具体情况取决于兴奋区域大小、两测量电极之间的距离以及动作电位传导速度三者之间的关系。当两个测量电极之间的间隔距离较大或动作电位传导速度较小，就可以用图(一)表示，当两个测量电极之间的间隔距离较小或动作电位传导速度较大，就可以用上图(二)表示，09年上海题只能用图（二）解释所给定的电位变化曲线。    
    用图（二）解释所给定的电位变化曲线时，两处的动作电位是先后产生的，在这种情况下两处的膜外维持等电位的时间应该很短，就是海南题的D选项。      
单就两处的膜外维持等电位的时间长短而言，图（一）可得到上海C，图（二）可得出海南D及上海D。

 小狗啃骨头 ： 1、电表的偏转问题
         我承认电表的偏转方向主要取决于电表内部的线圈缠绕方式。但是默认的电表是这样的：电流从正接线柱流入时，表现为正值，指针向右偏转；电流从负接线柱流入时，表现为负值，指针向左偏转。
         在各种版本的教材中，都是电表先向左偏转，这表明有电流从负接线柱流入。在人教版的教材中，由于左侧（靠近刺激的一侧）的膜外电位首先变为负值，所以电流的方向是从右侧流向左侧。由此可知，右侧是电表负接线柱，左侧是电表正接线柱。
         2、示波器的问题
         示波器的连接方式不同，也会导致不同的测量结果。如果示波器的正接线柱连接在右侧（远离刺激的一侧，在“冰河”老师提供的链接中可以看到就是这样连接的），那么就可以得到王玢主编的生理学中的图像。
         3、王玢主编教材中存在的矛盾
         既然电表测量时，电表的正接线柱放置在靠近刺激的一侧，负接线柱放置在远离刺激的一侧；而示波器测量时，正接线柱放置在远离刺激的一侧，负接线柱放置在靠近刺激的一侧。这难道不是自相矛盾吗？
          指针左偏转（负值）就代表电流从负接线柱流入，指针右偏转（正值）就代表电流从正接线柱流入，电流表通常左侧是正接线柱，右侧是负接线柱。因此电表图像是在一种默认状态下得到的。