从2025山东高考题到模拟题:帮你理清静息电位与动作电位的离子机制本人编著的《高中生物学疑难知识解惑》丛书在热卖中!全国通用,可提供正规发票,也可以通过文章末的微信小店购买。问题的提出:前几天,我在整理判断题的时候,忽视了一个问题,认为“若静息状态下Na⁺通道的通透性增加,静息电位的幅度不变”是正确的,是因为脑子中存在的知识是Na⁺不影响静息电位,静息电位与K⁺内流有关,但该判断认为在静息状态下,不是细胞外Na⁺浓度增加(Na⁺通道关闭,故不影响),而是Na⁺通道的通透性增加,因此,请该判断题是错误的。离高考还有10多天,我们也做了许多试题,往往会形成惯性思维,这是高考时切忌的,只有彻底搞清楚原理,重新审题才能避免不必要的失分。下面通过两道试题拆解:彻底搞懂神经电位的 “静息-动作” 逻辑。试题1:(2025年山东高考题)神经细胞动作电位产生后,K⁺外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K⁺、Na⁺的活动增强,促使膜内外的K⁺、Na⁺分布也恢复到静息状态。已知胞内K⁺浓度总是高于胞外,胞外Na⁺浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( )A.若增加神经细胞外的Na⁺浓度,动作电位的幅度增大B.若静息状态下Na⁺通道的通透性增加,静息电位的幅度不变C.若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小D.神经细胞的K⁺、Na⁺跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输解析(来自于网络,可能是官方解析):本题以神经冲动产生时的离子转运过程为情境,涉及静息电位的特征及影响因素、动作电位的形成和传导、离子跨膜运输方式等相关内容。旨在考查考生对相关基础知识的掌握情况,对情境中复杂机制描述的理解能力、信息转化能力和演绎推理能力,引导考生运用信息观解释生命现象,探究生命规律。神经细胞在产生动作电位和恢复静息电位的过程中,发生了膜内外不同离子通透性的改变、膜内外离子转运及浓度的改变、膜电位从内正外负又回到内负外正等一系列复杂变化。试题提供的情境引导考生有效获取信息、合理分析机制并做出科学推理的同时,也激发了考生对生命现象和生命活动规律进行探究的浓厚兴趣。由题干信息可知,胞内K⁺浓度总是高于胞外,胞外Na⁺浓度总是高于胞内。神经细胞受到适宜强度刺激时,细胞膜对Na⁺通透性增加,继而产生动作电位。若增加细胞外的Na⁺浓度,则使Na⁺内流的动力增大,从而增大动作电位的幅度。因此,选项A说法正确。当神经细胞处于静息状态时,细胞膜主要对K⁺有通透性,造成K⁺外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,并形成稳定的静息电位。若静息状态下Na⁺通道的通透性增加,造成Na⁺顺浓度梯度从膜外流向膜内,这将部分抵消K⁺外流形成的电位差,从而使静息电位的幅度降低。因此,选项B说法错误。由题干信息可知,动作电位发生后,钠钾泵转运K⁺、Na⁺的活动增强,促使膜内外的K⁺、Na⁺分布也恢复到静息状态。若钠钾泵活动被抑制,会造成膜内外的K⁺、Na⁺浓度差均减小,并分别减小静息电位时K⁺外流和动作电位时Na⁺内流的动力,从而分别降低静息电位和动作电位的幅度。因此,选项C说法正确。静息电位和动作电位过程中K⁺、Na⁺分别通过各自的离子通道顺浓度梯度运输;而由题干信息可知,钠钾泵通过将胞外K⁺转运至胞内、胞内Na⁺转运至胞外,从而促使膜内外的K⁺、Na⁺分布恢复到静息状态,可以判断出钠钾泵转运时K⁺、Na⁺都是逆浓度梯度运输的,属于主动运输。因此,神经细胞的K⁺、Na⁺跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输,选项D说法正确。综上所述,选项B符合题目要求。试题2:(2026年5月浙江精诚联盟模拟题)在离体神经纤维上安装的灵敏电表,两电极分别置于膜的内外两侧如图甲。将神经纤维置于适宜的生理溶液中,在A点给予刺激,灵敏电表检测到的电位变化如图乙所示。A.引起a-b段电位变化的原因是Na⁺外流,引起b-c段电位变化的原因是K⁺内流
B.若将灵敏电表连接在B点,检测到的电位变化情况与乙图所示一致
C.若提高刺激的强度,图乙的b点上移
D.若刺激前在生理溶液中添加ATP水解酶抑制剂,则灵敏电表指针不会发生偏转
解析:动作电位的峰值由膜内外Na⁺浓度差决定:浓度差越大,Na⁺内流的驱动力越强,内流量越多,去极化的峰值(动作电位幅度)越高。增加胞外Na⁺浓度,直接增大了Na⁺的电化学梯度,因此动作电位幅度增大,引起a-b段电位变化的原因是Na⁺内流,K⁺外流使膜电位恢复为静息电位,引起b-c段电位变化的原因是K⁺外流,A错误;图甲中电表接在刺激点A的位置,刺激A点,电位立刻变化,形成图乙的曲线,若将电表接在B点,A处的刺激强度无法产生动作电位,B处没有兴奋,若将灵敏电表连接在B点,无电位变化,和图乙不一致,B错误;由右图可知,没有产生动作电位,说明刺激强度没有达到阈刺激,若提高刺激的强度,去极化增加,图乙的b点上移,C正确;动作电位的产生过程(Na⁺内流、K⁺外流)都是协助扩散,不需要消耗ATP,因此ATP水解酶抑制剂不会影响动作电位的产生,指针依然会偏转,只有Na⁺-K⁺泵(恢复静息电位时的主动运输)才需要 ATP,但抑制剂不影响动作电位的形成,D错误。故答案为C。