摘 要 本文以近年的相关高考题为例，对常考题型的相关问题了整理和比较，希望能够帮助考生对此类型问题理解清晰、深刻。 关键词 电位变化 动作电位 静息电位 电位差兴奋在神经纤维上的传导所引起的膜内外的电位变化已经日渐成为近些年高考试题中考查的热点。认真剖析“电位变化”不仅能够综合考查学生对兴奋传导特点以及过程的理解和熟练掌握程度，还可以考察学生通过应用物理、数学模型突破神经调节这部分重难点的能力。本文以近年的相关高考题为例，对常考题型的相关问题了整理和比较，希望能够帮助考生对此类型问题理解清晰、深刻。
一、相关知识介绍
（一） 钠钾泵：神经纤维的膜上的钠钾泵（也称钠钾转运体），为蛋白质分子，进行钠离子和钾离子之间的交换，通过保钾排钠保持膜内高钾膜外高钠的不均匀离子分布 。
（二）动作电位
1.去极化：膜上除了有钠钾泵，还有Na+通道和K+通道。细胞外钠离子的浓度比细胞内高的多，它有从细胞外向细胞内扩散的趋势，但钠离子能否进入细胞是由细胞膜上的钠通道的状态来决定的。当细胞受到刺激产生兴奋时，在膜两侧钠离子浓度差和电位差（内负外正）的作用下，使细胞外的钠离子快速、大量地内流，导致细胞内正电荷迅速增加，电位急剧上升，形成了动作电位的上升支，即去极化。
2.复极化：当膜内侧的正电位增大到足以阻止钠离子的进一步内流时，也就是钠离子的平衡电位时，钠离子停止内流，并且钠通道失活关闭。在此时，钾通道被激活而开放，钾离子顺着浓度梯度从细胞内流向细胞外，大量的阳离子外流导致细胞膜内电位迅速下降，形成了动作电位的下降支，即复极化。
（三）静息电位： 复极化的完成还未最终形成最初的静息电位状态，最后，还要通过钠钾泵的活动将流入的钠离子泵出并将流出的钾离子泵入，恢复动作电位之前细胞膜两侧这两种离子的不均衡分布，为下一次兴奋做好准备。
二 典型高考题例析
题型一：离子的跨膜运输与膜电位变化
例1（2010年课标卷）将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到（ ）
A．静息电位值减小???? ????????B．静息电位值增大
C．动作电位峰值升高??? ???????D．动作电位峰值降低
【解题策略】：选D。动作电位的形成是因为神经细胞外的钠离子的内流导致，静息电位的形成是因为神经细胞内的钾离子外流。降低了细胞外液中的Na+浓度，那么动作电位发生时Na+内流也会减少，所以动作电位的峰值就降低。变式思考：如果膜外正电荷离子总量不变，降低K+浓度，对膜电位变化有何影响呢？膜外K+浓度降低，也就意味着通过钠钾泵泵入膜内的K+浓度会降低，那么静息电位恢复时外流的K+也会减少，静息电位绝对值也会减少。
例2（2011年浙江卷）在离体实验条件下单条神经纤维的电位示意图如右，下列叙述正确的是（ ???）
A．a-b段的Na+ 内流是需要消耗能量的?? B．b-c段的Na+外流是不需要消耗能量的
C．c-d段的K+ 外流是不需要消耗能量的??? D．d-e段的K+? 内流是需要消耗能量的
【解题策略】：选C。a到c点变化是Na+ 内流造成的动作电位的上升支，也就是去极化的过程，c到e点变化是K+ 外流引起的静息电位的恢复，也就是复极化的过程，无论是Na+ 内流还是K+ 外流都是借助离子通道，顺浓度梯度跨膜运输，也就是协助扩散的过程，所以是不需要消耗能量的。当然，最后恢复动作电位发生前的状态，还需要钠钾泵的保钾排钠作用。
题型二：膜电位变化的曲线图
例3（2009年上海卷）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（?? ）
【解题策略】选C。右上图：刺激未到A点时，A点处于外正内负的内负状态，而B点外正内负的外正状态，所以指针向左偏，电位差为负。施加刺激时，电流传到A，A为正电位，B为正电位。若将记录仪两电极都置于膜外，施加刺激，到达A点时，A为负电位，B为正电位，电位差为负，曲线先向负方向变化，然后恢复到A、B都是外正内负的静息电位，电位差为0；刺激经过短暂间歇到B，所以曲线上有一段时间间隔，到达B点时，A已经恢复正电位，B为动作电位的负电位，电位差为正，最后又恢复为原来的电位差0。
题型三：膜电位与电流表变化方向
例4：（2010年浙江卷）下图①-⑤依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是（ ）
A．图①表示甲乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同
B．图②表示甲电极处的膜处于去极化过程，乙电极处的膜处于极化状态
C．图④表示甲电极处的膜处于复极化过程，乙电极处的膜处于反极化状态
D．图⑤表示甲电乙两个电极处的膜均处于极化状态
【解题策略】选D。这五个图表示蛙坐骨神经刺激后的完整变化过程：①指针未偏转，表示神经表面各处电位相等。A错。图②指针向乙方向偏转，表示乙电极处的膜经过去极化过程，处于反极化状态（外负内正），甲电极处的膜仍处于极化状态（外正内负）。B错。图④指针向甲方向偏转，表示甲电极处的膜处于去极化过程，反极化状态（外负内正），乙电极处的膜处于复极化过程。C错。图⑤指针又回到原位，表示甲乙两个电极处的膜均恢复到静息时的极化状态，即复极化状态。可以看出本题刺激引起的神经冲动是从乙传向甲。
参考文献:
[1]徐玉东，王建红（编）《人体解剖生理学》。人民卫生出版社。
[3]吴相钰,陈守良,葛明德主编.普通生物学[M].高等教育出版社,2009,7.