2.2 典型题（含历年真题）详解
一、单项选择题
1．骨骼肌细胞兴奋时细胞膜发生去极化的离子基础是（）。[2014研]
A．K＋内流
B．Ca2＋内流
C．Cl－内流
D．Na＋内流
【答案】B
【解析】神经纤维传来动作电位到达神经末梢，造成接头前膜的去极化和膜上电压门控Ca2＋通道瞬间开放，Ca2＋借助于膜两侧的电化学驱动力流入神经末梢内，使末梢内Ca2＋浓度升高，Ca2＋可启动突触小泡的出胞机制，使其与接头前膜融合，并将小泡内的ACh排放到接头间隙内。ACh在接头间隙内扩散指终极板膜，与ACh受体阳离子通道结合并使它激活，于是通道开放，导致Na＋、K＋的跨膜运动，因静息状态下，Na＋内流远大K＋外流，使终模板发生去极化，因此Ca2＋是骨骼及细胞兴奋时细胞膜去极化的基础。
2．引起骨骼肌细胞复极化的离子流是（ ）。[2013研]
A．K＋外流
B．Na＋内流
C．Ca2＋内流
D．Mg2＋内流
【答案】A
【解析】骨骼肌的动作电位由去极化和复极化过程所组成，共分为去极化、反极化、复极化、超极化4个时期。产生的原因为：（1）去极化和反极化：Na＋内流；（2）复极化期：K＋快速外流造成；（3）超极化期：K＋持续外流超过静息电位；（4）恢复期：恢复膜内外各种离子浓度的正常比例，如Na＋－ K＋泵的活动，Na＋－ Ca2＋交换。
3．具有“全或无”特征的电位是（ ）。[2013研]
A．终板电位
B．突触后电位
C．慢波电位
D．动作电位
【答案】D
【解析】A项，终板电位的特点：终板电位是局部电位，具有局部电位的特征：（1）大小与神经末梢释放的Ach的量成正比；（2）可以进行电紧张性扩布，不能远距离传播；（3）无不应期，可以表现为总和。B项，突触前膜释放递质，经扩散作用与突触后膜相应受体结合从而引起一定程度的超极化或去极化，从而形成突触后电位；突触后电位是局部电位，不具有“全或无”的特性。C项，慢波电位是局部电位，是细胞节律性地去极化产生的，因此不具有“全或无”特性。D项，动作电位的特点：（1）动作电位有时程变化；（2）具“全或无”特性，即刺激强度未达到阈电位时，不会引起动作电位的产生，动作电位一经出现，其幅度便达到一定数值，它的幅度不随刺激强度的增强而增大；（3）动作电位可以沿细胞膜向周围迅速传播；（4）动作电位在传播过程中不衰减，其波形和幅度始终保持不变；（5）动作电位的锋电位不能总和，处于不应期阶段，即对任何强度的刺激都不会发生反应。
4．神经细胞动作电位上升支形成的原因是（ ）。[2008研]
A．Ca2＋内流
B．Na＋内流
C．K＋内流
D．Cl－内流
【答案】B
【解析】神经细胞膜在受到刺激时，Na＋通透性突然增大，以致超过K＋通透性，使大量的Na＋从膜外涌入膜内，导致膜电位迅速去极化乃至反极化，形成动作电位的上升支，当达到Na＋平衡电位时，Na＋通道很快关闭，开放的K＋通道继续使膜内K＋大量外流，膜电位迅速恢复，构成动作电位的下降支。
5．肠上皮细胞经由肠腔吸收葡萄糖的方式是（）。
A．单纯扩散
B．易化扩散
C．原发性主动转运
D．继发性主动转运
【答案】D
【解析】肠上皮细胞经由肠腔吸收葡萄糖，是葡萄糖逆浓度、需要供能的跨膜转运，它依赖于肠黏膜上含Na＋的转运体蛋白与肠腔内的葡萄糖结合，将葡萄糖转运入肠上皮细胞，属于继发性主动转运过程。
6．关于细胞跨膜信号转导特征描述错误的是（）。
A．刺激信号种类很多，又是多种细胞引发的多种功能改变，因此，细胞跨膜信号转导的途径也很多
B．刺激信号种类很多，又是多种细胞引发的多种功能改变，但细胞跨膜信号转导是由离子通道介导途径完成
C．刺激信号种类很多，又是多种细胞引发的多种功能改变，细胞跨膜信号转导是由离子通道介导或G蛋白耦联介导途径完成
D．刺激信号种类很多，又是多种细胞引发的多种功能改变，细胞跨膜信号转导是由离子通道介导或G蛋白耦联受体介导或酶耦联受体介导等少数途径完成
【答案】A
【解析】A项，刺激信号即外来信号可以有千变万化，但研究证实跨膜信号转导是通过少数途径来完成的。不是刺激信号种类很多，细胞跨膜信号转导的途径就一定很多。
7．关于同一细胞兴奋传导，下列叙述错误的是（）。
A．动作电位可以沿细胞膜传导到整个细胞
B．动作电位的幅度随传导的距离增加而衰减
C．有髓纤维是以跳跃式方式传导的
D．传导的机制是通过局部电流实现的
【答案】B
【解析】B项，动作电位在神经纤维上的传导是不衰减的。
8．肌肉的初长度取决于（）。
A．被动张力
B．单收缩
C．前负荷
D．后负荷
【答案】C
【解析】A项，被动张力是指由于前负荷的存在而使得肌肉被动产生的张力。B项，肌组织对于一个短促的阈上强度的刺激，先是发生一次动作电位，紧接着出现一次肌肉机械收缩，称为单收缩。C项，前负荷是肌肉收缩前作用于肌肉的负荷，它决定了肌肉的初长度，在一定范围内，前负荷的大小可以改变肌肉的初长度。D项，后负荷是指肌肉在收缩过程中遇到的阻力。
二、简答题
1．简述细胞膜上钠泵活动的生理意义。[2013研]
答：细胞膜上钠泵活动的生理意义：
（1）钠泵活动是细胞产生静息电位和动作电位的基础，也是许多代谢反应进行的必要条件。
（2）钠泵活动具有维持细胞渗透压和细胞容积相对稳定的作用，对维持体内水、电解质和酸碱平衡也有重要作用。如果细胞允许大量细胞外Na＋进入膜内，由于渗透压的关系，必然会导致过多水分了进入膜内，这将引起细胞的肿胀，进而破坏细胞的结构。
（3）钠泵为继发性主动转运提供能量。众所周知，能量只能转换而不能消灭，细胞由物质代谢所获得的能量，先以化学能的形式贮存在ATP的高能磷酸键之中；当钠泵蛋白质分解ATP时，此能量用于使离子作逆电－化学势跨膜移动，于是能量又发生转换，以膜两侧出现了具有高电－化学势的离子（分别为K＋和Na＋）而以势能的形式贮存起来；换句话说，泵出膜外的Na＋由于其高浓度而有再进入膜内的趋势，膜内高浓度的K＋、则有再有再移了膜的趋势，这就是一种势能贮备。由钠泵造成的离子势能贮备，可用于细胞的其他耗能过程。
2．简述神经－肌肉接头处的兴奋传递过程。[2008研]
答：神经－肌肉接头处的兴奋传递过程为：
（1）神经－骨骼肌接头是由运动神经末梢（称接头前膜）和与之相对的细胞膜（称接头后膜或运动终板）构成，接头前膜内有许多小泡，小泡内含有大量的乙酰胆碱（ACh）分子，而接头后膜上有N2型ACh受体和乙酰胆碱酯酶。
（2）动作电位到达神经末梢，引起接头前膜去极化，电压门控钙通道开放，钙离子进入神经末梢，突触囊泡与接头前膜融合，乙酰胆碱释放至接头间隙。
（3）乙酰胆碱与终板膜N2乙酰胆碱受体结合，使终板膜对钠、钾离子通透性增高，产生终板电位，总和后使肌膜产生动作电位。
（4）肌膜产生一次动作电位和一次骨骼肌收缩后,ACh可被胆碱酯酶分解为胆碱和乙
酸。
3．简述膜电位几种状态及其含义。
答：膜电位有五种状态：
（1）极化：是细胞在安静状态下膜外为正电位、膜内为负电位的状态；
（2）超极化：是静息电位增大的过程或状态；
（3）去极化：是静息电位减小的过程或状态；
（4）反极化：是去极化减小至零电位后，膜电位进一步变为正值的过程或状态；
（5）复极化：是细胞膜去极化后再向静息电位方向恢复的过程。
4．简述动作电位在无髓神经纤维和有髓神经纤维上传导的特点。
答：（1）动作电位在无髓神经纤维上的传导特点
一条无髓神经纤维某点产生动作电位，该点出现外负内正的状态，而相邻部位仍处于外正内负的静息状态，这样，兴奋点与未兴奋点之间有了电位差，产生局部电流，不断地流动下去，在无髓神经纤维上传导。
（2）动作电位在有髓神经纤维上的传导特点
动作电位在有髓神经纤维上的传导为跳跃式传导,动作电位在有髓神经纤维上的传导也是通过局部电流。只不过在有髓神经纤维外表面包裹一层既不能导电、离子又不能通过的髓鞘，动作电位只能在没有髓鞘的郎飞氏结处传导，因而呈跳跃式，加之有髓神经纤维较粗，电阻较小，所以动作电位在有髓神经纤维上的传导要比在无髓神经纤维上的传导快得多。
三、实验题
1．设计实验证明环境温度对蛙或蟾蜍神经干动作电位的传导速度有影响。要求简要写出实验方法与步骤，预测并分析实验结果。[2011研]
答：（1）试验方法与步骤：
①制备蛙坐骨神经－腓肠肌标本，将坐骨神经－腓肠肌标本的中枢端安放在刺激电极端，神经干的外周端安放在记录电极端。
②将中间的神经干浸在两个不同温度的生理盐水中，进行刺激，分别记录出现反应的时间差t。
（2）实验结果及分析
放入温度高的生理盐水的标本出现反应的时间差比温度低的要短。因为温度的升高可使神经纤维的传导速度加快。
四、分析论述题
1．电刺激蛙坐骨神经－腓肠肌标本的神经可引起腓肠肌收缩，试分析这一过程中骨骼肌的兴奋－收缩偶联机制。[2010研]
答：（1）骨骼肌的收缩是由动作电位引发的。骨骼肌的动作电位来自支配它的运动神经，二者的动作电位的形态相似，都呈尖峰状，形成的机制也相似。骨骼肌的动作电位引发机械收缩的中介机制称为兴奋－收缩耦联。
（2）基本过程包括：
①肌膜上的动作电位沿肌膜向肌膜延续形成的T管膜传播，并激活了T管膜和肌膜上的L管钙通道；
②激活的L管钙通道又激活终（末）池上的钙释放通道，并使Ca2＋释放入胞质，Ca2＋浓度迅速升高；
③胞质内高浓度的Ca2＋与肌钙蛋白C亚单位结合，引发肌肉收缩；
④胞质内高浓度的Ca2＋同时也激活终（末）池上的钙泵，钙泵将胞质内的Ca2＋回收入肌质网，遂使胞质中的Ca2＋浓度降低，肌肉发生舒张；相反，Ca2＋浓度持续升高时，肌肉维持在收缩状态。
2．分析静息电位和动作电位产生机制。
答：（1）静息电位的产生机制
经过测定，细胞内外离子的浓度有差异，膜对不同离子的通透性也有差异。如细胞外Na＋浓度是细胞内的10倍左右，细胞内K＋浓度是细胞外的30倍。在静息状态下，细胞膜主要对K＋有通透性，K＋可顺浓度梯度从细胞内流向细胞外，同时吸引带负电的蛋白质分子有外流的倾向，但膜对蛋白质不通透，只好阻隔在膜的内表面，加之细胞外的Na＋对外流K＋的排斥，使外流的K＋集中分布于膜的外表面，这样产生了膜外为正电位、膜内为负电位的极化状态。一旦K＋受到的向外的扩张力和向内的电场力相等时，跨膜静移动为零，即达到电－化学平衡。此时的电位大小基本为K＋的平衡电位，即静息电位。
（2）动作电位的产生机制
膜在受到刺激时，Na＋通透性突然增大，以致超过K＋通透性，使大量的Na＋从膜外涌入膜内，导致膜电位迅速去极化乃至反极化，形成动作电位的上升支，当达到Na＋平衡电位时，Na＋通道很快关闭，开放的K＋通道继续使膜内K＋大量外流，膜电位迅速恢复，构成动作电位的下降支；负后电位表示迅速涌出的K＋蓄积在膜外侧附近，暂时阻碍了K＋进一步外流而使复极化变慢；而正后电位是由于膜上钠钾泵（生钠泵）启动，泵出3个Na＋、泵入2个K＋而产生的，使膜超极化，逐渐恢复静息状态。