慧眼识图,找出差异——一张被误解的图形

河北

笔者近几年经常在网上或者教辅资料中看到一道题，如下所示：

图1表示兴奋的传导和传递过程以及膜电位变化示意图。下列叙述正确的是 （ ）

图1

A.轴突膜处于bc段时，钠离子大量内流，消耗ATP

B.轴突膜处于ce段时，钾离子大量外流，不消耗ATP

C.轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相同

D.A处只有在兴奋传到后才能合成神经递质

所有资料给出此题的答案都是B，解析认为ac正在形成动作电位，ce正在恢复为静息电位。所以，B选项中，轴突膜处于ce段时，钾离子大量外流，不消耗ATP正确。

错因剖析：实际上命题者和解析者错把此图当成了图2。

图2

仔细观察两个图的横坐标是不同的，图1横坐标为位置，图2横坐标为时间，这两点的差异主要表现在测量结果的方式不同。要想绘出图1的结果，实验的方法是在一条神经纤维上，放多个电流表（假设电流表紧挨着），每一个电流表都是其中一个电极位于神经纤维膜内，另一个电极位于神经纤维膜外。然后刺激神经纤维左侧某一点，在某一时刻，记录每一个电流表的偏转情况。即同一时刻，神经纤维不同位置的每一位点上电位差的情况。图1来源于浙科版教材必修3第22页（见图3）。

图3 动作电位传导的示意图

图3是在神经纤维接受刺激后，不同的时刻得到的两个图形，可以看出兴奋传导方向是从左到右，而动作电位在不同的神经纤维位点上出现的时间不同。要想绘出图2的结果，需要在神经纤维的某一位点上放一个电流表，同样一个电极位于神经纤维膜内，另一个电极位于神经纤维膜外。然后刺激神经纤维左侧某一点，记录一段时间内电流表指针的变化情况。即固定神经纤维一个位点，在一段时间内电位差变化情况。

表1 图1与图2对比分析

续表

【例题1】下图甲表示动作电位产生过程示意图。图乙、图丙表示动作电位传导示意图。下列叙述正确的是 （ ）

A.若将离体神经纤维放在高Na+浓度的溶液中，图甲的c点将降低

B.图甲、乙、丙中发生Na+内流的过程分别是b、②、⑦

C.图甲、乙、丙中c、③、⑧点时细胞膜外侧Na+高于细胞膜内侧

D.恢复静息电位化过程中K+外流需要消耗能量、不需要膜蛋白

【答案】C

【解析】Na+内流的多少与细胞内外浓度差有关，此时细胞内外浓度差增大，内流的Na+增多，c点将升高，A项错误；②是恢复静息电位过程，K+外流，B项错误；Na+内流是协助扩散，由高浓度一侧流向低浓度一侧，C项正确；复极化过程中K+外流的过程是协助扩散，不需要消耗能量，需要膜蛋白，D项错误。故答案为C。

【例题2】下图表示动作电位在神经纤维传导的示意图。下列叙述错误的是 （ ）

A.动作电位沿神经纤维传导时，其电位变化是一样的

B.在EF段神经纤维膜处于静息电位状态

C.DE段的电位变化与Na+内流有关

D.CD段的神经纤维膜正处于Na+内流过程

【答案】D

【解析】动作电位沿神经纤维传导时，其电位变化是一样的，只是每一位点的动作电位出现的时间不同，A项正确；兴奋尚未传导到EF段，EF段神经纤维膜处于静息电位状态，B项正确； DE段正在产生动作电位，故与Na+内流有关，C项正确； CD段的神经纤维膜正处于恢复静息状态,处于K+外流过程，D项错误。故答案为D。