Question

【題目】為探究細胞外K+濃度對中樞神經細胞興奮性（指細胞接受刺激產生興奮的能力）的影響，科研人員將體外培養的槍烏賊神經細胞置于含K+濃度不同的培養液中，測定其靜息電位和閥強度（引發神經沖動發生的最小電刺激強度），結果如圖所示：

回答下列問題：

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

（2）據圖分析，當靜息電位由-65mV變為-75mV時，神經細胞的興奮性水平__________（填：升高或降低）。在K+濃度為10mmol/L時，給予細胞35PA強度的單個電刺激__________（填:“能”或“不能”）記錄到神經沖動。

（3）上述實驗也能說明無機鹽含量對穩態的重要性，請舉例說明無機鹽在內環境穩態中的作用________。（至少兩例）

Answer 1

【答案】 鉀離子濃度 排除無關變量對實驗的影響/遵循實驗單一變量原則/無關變量要保持一致 降低 不能 （HC03-等）維持酸堿度穩定/（Na+等）調節滲透壓

【解析】試題分析：據題意可知，本題的實驗目的為探究不同的鉀離子濃度對中樞神經細胞興奮性的影響，故自變量為鉀離子濃度，因變量為靜息電位和閥強度。靜息時，K離子外流，膜外電位高于膜內，表現為外正內負。據左圖可知，圖中靜息電位用負值表示，且隨著鉀離子濃度從26mmol/l降低到10mmol時，靜息電位先增加后降低，即神經細胞的興奮性水平先增加后降低；據右圖可知，隨著鉀離子濃度從26mmol/l降低到10mmol，神經細胞的閥強度也發生變化，即先降低后增加，結合左圖說明神經細胞的興奮性水平降低時，需要更強刺激才能使細胞達到同等興奮程度。

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

（2）據圖可以看出，當靜息電位由-65mV變為-75mV時，神經細胞的興奮性水平降低。據圖可知，在K+濃度為10mmol/L時，引發神經沖動發生的最小電刺激強度為47PA左右，因此給予細胞35PA強度的單個電刺激低于閥強度，不能記錄到神經沖動。

（3）無機鹽在維持內環境的穩態方面有重要作用，如（HC03-、HPO4-）可以維持內環境酸堿度的穩定，Na+可以調節內環境的滲透壓。