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2025屆高中生物學一輪復習:第八單元 第38課時 神經沖動的產生和傳導(2份打包)(含答案)

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2025屆高中生物學一輪復習:第八單元 第38課時 神經沖動的產生和傳導(2份打包)(含答案)

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(共113張PPT)
第38課時
神經沖動的產生和傳導
1.闡明神經細胞膜內外在靜息狀態具有電位差,受到外界刺激后形成動作電位,并沿神經纖維傳導。2.闡明神經沖動在突觸處的傳遞通常通過化學傳遞方式完成。
課標要求
考情分析
1.神經沖動的產生和傳導 2023·海南·T9 2023·江蘇·T21 2023·廣東·T19 2023·浙江6月選考·T20
2022·全國乙·T3 2022·北京·T8 2022·山東·T9 2022·海南·T17 
2022·河北·T21 2022·廣東·T15 2021·江蘇·T6 2021·海南·T9 
2021·湖北·T23 2021·遼寧·T16 2021·天津·T2 2021·全國乙·T4
2.膜電位變化 2023·全國乙·T30 2023·北京·T17 2023·山東·T16 2023·湖北·T15
2021·河北·T11 2021·江蘇·T21 2021·湖南·T11 2021·湖北·T17
內容索引
考點一  神經沖動的產生和傳導
考點二  興奮傳遞中電表指針偏轉次數的判斷
課時精練
考點三  興奮傳導和傳遞的實驗探究
考點一
神經沖動的產生和傳導
1.興奮在神經纖維上的傳導
內負外正
K+外流
內正外負
Na+內流
興奮
興奮
未興奮
電信號
相反
相同
提醒 在離體的神經纖維上,興奮的傳導是雙向的;在反射弧中的神經纖維上,興奮的傳導是單向的,因為反射弧中神經纖維上的神經沖動只能來自感受器。
2.興奮在神經元之間的傳遞
(1)結構基礎——突觸
突觸前膜
突觸間隙
突觸后膜
神經遞質
軸突—胞體
軸突—樹突
(2)興奮傳遞的過程
電信號
胞吐
神經遞質
化學信號
受體
電信號
提醒 突觸小體≠突觸
①組成不同:突觸小體是上一個神經元軸突末梢每個小枝末端的膨大部分,其上的膜構成突觸前膜,是突觸的一部分;突觸由兩個神經元構成,包括突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜。
②信號轉變不同:在突觸小體上的信號變化為電信號→化學信號;在突觸中完成的信號變化為電信號→化學信號→電信號。
(3)傳遞特點
單向傳遞
胞體
樹突
速度慢
遞質只存在于突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜上 
神經
(4)神經遞質與受體
胞吐
擴散
興奮或抑制
降解
回收進細胞
抑制性
興奮性
糖蛋白
突觸后膜
提醒 同一種神經遞質與不同的受體結合可能產生不同的生理效應。
(5)興奮在神經纖維上的傳導和神經元之間傳遞的比較
傳導類型 神經纖維上的興奮傳導 神經元之間的興奮傳遞
涉及細胞數 單個神經元 多個神經元
結構基礎 神經纖維 ______
形式 _______ 電信號→_________→電信號
方向 ________ __________
速度 迅速 較慢
作用 使未興奮部位興奮 使下一個神經元___________
突觸
電信號
化學信號
雙向傳導
單向傳遞
興奮或抑制
3.濫用興奮劑、吸食
毒品的危害
突觸
合成和釋放
神經遞質與受體

多巴胺受體
心臟
免疫
心理依賴性
(1)神經細胞興奮后恢復為靜息狀態消耗ATP(  )
(2)神經纖維的興奮以局部電流的形式在神經元之間單向傳遞(  )
提示 神經纖維的興奮以神經遞質的形式在神經元之間單向傳遞。
(3)神經遞質與相應受體結合后,進入突觸后膜內發揮作用,會使下一個神經元興奮(  )
提示 神經遞質與突觸后膜上相應受體結合,引發突觸后膜相應離子通道開放,使下一個神經元興奮或抑制,神經遞質不進入突觸后膜內。

×
×
(4)興奮傳遞的過程中,突觸后膜上發生的信號轉換是化學信號→電信號
(  )
(5)突觸小泡中的神經遞質釋放到突觸間隙的過程屬于主動運輸,神經遞質在突觸間隙中的移動消耗能量(  )
提示 神經遞質以胞吐的形式釋放到突觸間隙中,在突觸間隙中以擴散的方式移動到突觸后膜上,不消耗能量。

×
癲癇是由大腦皮質神經元過度異常放電而導致的短暫性腦功能障礙。在原有癲癇患者中,神經系統炎癥可以加劇癲癇性發作或增加他們的發病頻率,與此同時,全身性炎癥可以通過離子通道的失活或抑制神經遞質的釋放等導致癲癇性放電。
(1)給離體神經元的某處一個適宜的刺激,甲同學認為在神經元的特定位置才能測到電位變化,而乙同學認為在神經元的任何部位均可測到電位變化。試問:哪位同學的觀點正確?判斷依據是什么?
提示 乙同學的觀點正確。興奮在神經纖維上雙向傳導,刺激神經元上的一處產生的興奮將傳至整個神經元,故在該神經元任何部位均可測到電位變化。
(2)如果要測定神經元的正常電位,應該在何種溶液中測定?為什么?
提示 在鈉鉀離子濃度與內環境相同的環境中進行測定。因為體內的神經元處于內環境之中,其鈉鉀離子具有一定的濃度,要使測定的電位與體內一致,也就必須將神經元放在鈉鉀離子濃度與體內相同的環境中。
(3)研究表明,當改變神經元軸突外Na+濃度時,靜息電位并不受影響,但動作電位的幅度會隨著Na+濃度的降低而降低。請對上述實驗現象作出解釋。
提示 靜息電位與神經元內的K+外流有關,而與Na+無關,所以神經元軸突外Na+濃度的改變并不影響靜息電位。動作電位與神經元外的Na+內流有關,細胞外Na+濃度降低,細胞內外Na+濃度差變小,Na+內流減少,動作電位峰值下降。
(4)上一個神經元的興奮以電信號形式作用于突觸小體,使突觸小泡釋放神經遞質,這時候興奮如何傳遞?興奮通過突觸時信號發生了怎樣的轉換?興奮在神經元之間的信號傳遞與興奮在神經纖維上的傳導有什么不同?
提示 以化學信號的形式傳遞。興奮通過突觸時發生了電信號→化學信號→電信號的轉換。興奮在神經纖維上的傳導是雙向的,傳導速度快,興奮在神經元之間的傳遞是單向的,突觸處的興奮傳遞需要經過化學信號與電信號的轉換,傳遞速度慢。
(5)下一個神經元的興奮或抑制與哪些因素有關?
提示 與神經遞質的種類和受體的類型有關。
(6)癲癇病與神經遞質關系極為密切,新研發的藥物W可用于治療癲癇。請推測藥物W治療癲癇的原理。
提示 藥物W可激活腦內某種抑制性神經遞質的受體,增強該神經遞質的抑制作用。
膜電位測量及曲線解讀
(1)膜電位的測量
測量裝置 電位變化曲線

兩電極分別位于細胞膜兩側相同位置
測量裝置 電位變化曲線


兩電極分別位于細胞膜同側不同位置
兩電極分別位于細胞膜兩側不同位置
(2)膜電位變化曲線的解讀和分析
a.分析曲線變化時,應結合離子通道的開放形成靜息電位和動作電位來分析。
②過程受到刺激形成局部電位,只有達到閾值才能導致動作電位的產生。
①~⑥過程,K+通道都打開,⑤過程更多的K+通道打開;②③過程Na+通道打開,③過程更多的Na+通道打開。
b.在整個過程中,膜兩側離子的再平衡(胞外高Na+、胞內高K+的離子梯度狀態)是依靠Na+-K+泵的主動運輸實現的。事實上Na+-K+泵全過程都開放。
c.靜息電位絕對值隨所處溶液中的K+濃度的升高而減小,與Na+濃度幾乎無關。動作電位的峰值隨所處溶液中的Na+濃度的升高而增大,與K+濃度幾乎無關。
1.(2023·浙江6月選考,20)神經元的軸突末梢可與另一個神經元的樹突或胞體構成突觸。通過微電極測定細胞的膜電位,PSP1和PSP2分別表示突觸a和突觸b的后膜電位,如圖所示。下列敘述正確的是
1
2
考向一 興奮在神經纖維和神經元之間的傳遞
3
4
A.突觸a、b前膜釋放的遞質,分別使突觸
a后膜通透性增大、突觸b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由離子濃度改變形成,共同
影響突觸后神經元動作電位的產生
C.PSP1由K+外流或Cl-內流形成,PSP2由
Na+或Ca2+內流形成
D.突觸a、b前膜釋放的遞質增多,分別使
PSP1幅值增大、PSP2幅值減小
1
2

3
4
據圖可知,突觸a釋放的遞質使突觸后膜上膜電位增大,推測可能是遞質導致突觸后膜的通透性增大,突觸后膜上Na+通道開放,Na+大量內流;突觸b釋放的遞質使突觸后膜上膜電位減小,推測可能是遞質導致突觸后膜的通透性增大,突觸后膜上Cl-通道開放,Cl-大量內流,A錯誤;
1
2
3
4
圖中PSP1中膜電位增大,可能是Na+或Ca2+內流形成的,PSP2中膜電位減小,可能是K+外流或Cl-內流形成的,共同影響突觸后神經元動作電位的產生,B正確,C錯誤;
細胞接受有效刺激后,一旦產生動作電位,
其幅值就達最大,增加刺激強度,動作電位的幅值不再增大,推測突觸a、b前膜釋放的遞質增多,PSP1、PSP2幅值可能不變,D錯誤。
1
2
3
4
2.(2021·江蘇,6)在脊髓中央灰質區,神經元a、b、c通過兩個突觸傳遞信息,如圖所示。下列相關敘述正確的是
A.a興奮則會引起c的興奮
B.b興奮使c內Na+快速外流產生動作電位
C.a和b釋放的遞質均可改變突觸后膜的離子通透性
D.失去腦的調控作用,脊髓反射活動無法完成
1
2

3
4
a興奮可能會使突觸前膜釋放興奮性或者抑制性的神經遞質,則會引起c的興奮或者抑制,A錯誤;
產生動作電位的原因是Na+內流,而且b興奮可能會使突觸前膜釋放抑制性神經遞質,陰離子內流,進而使靜息電位的絕對值增大,B錯誤;
1
2
3
4
神經元b釋放的神經遞質作用于神經元c,神經元a釋放的神經遞質作用于神經元b,a和b釋放的神經遞質均可改變突觸后膜的離子通透性,C正確;
一些簡單的脊髓反射活動(如膝跳反射)不需要大腦皮層的參與,所以失去腦的調控作用,一些脊髓反射活動依然能完成,D錯誤。
1
2
3
4
考向二 膜電位變化
3.(2024·江蘇常州前黃高級中學高三???海葵毒素(ATX)能影響興奮在神經元之間的傳遞(對突觸后膜識別信息分子的敏感性無影響)??茖W家利用槍烏賊神經元進行實驗,探究??舅貙εd奮傳遞的影響。圖1是用微電極刺激突觸前神經元并測得的動作電位峰值(mV),圖2是0.5 ms后測得的突觸后神經元動作電位峰值(mV)結果,曲線Ⅰ是未加海葵毒素(對照),曲線Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別是槍烏賊神經元浸潤在??舅刂? min、10 min、15 min后的測量結果。下列說法正確的是
1
2
3
4
A.??舅靥幚?5 min后,刺激槍烏
賊神經元后不會引起突觸后膜Na+
內流
B.持續增大微電極刺激強度,則突觸
前神經元動作電位的峰值也會一直
變大
C.根據實驗可推斷,??舅乜梢砸种仆挥|前膜釋放神經遞質
D.海葵毒素可用來開發治療重癥肌無力的藥物
1
2

3
4
??舅靥幚?5 min后,突觸后膜還能產生動作電位,只是動作電位峰值小(曲線Ⅳ),即刺激槍烏賊神經元后會引起突觸后膜Na+內流,A錯誤;
動作電位的峰值取決于細胞內外的Na+濃度差,持續增大微電極刺激強度,不會一直增大動作電位的峰值,B錯誤;
1
2
3
4
結合題圖可知,??舅靥幚砗?,槍烏賊突觸前膜的動作電位峰值變小,是因為Na+內流到神經元內的過程被抑制,進而推斷其使突觸前膜釋放的神經遞質減少,C正確;
重癥肌無力的原因是突觸后膜上的神經遞質受體受到抗體的攻擊而喪失功能,??舅氐淖饔脵C理是通過抑制突觸前膜神經遞質的釋放而抑制興奮的產生,不能用來治療重癥肌無力及開發相應藥物,D錯誤。
1
2
3
4
4.為研究物質X對某種哺乳動物的突觸傳遞的作用,科研人員用谷氨酸受體抑制劑、物質X分別處理離體培養的該動物神經元,再分別電刺激突觸前神經元,并檢測突觸后膜電位變化,結果如圖甲所示。已知Ca2+內流可引起突觸小泡與突觸前膜融合,
1
2
釋放神經遞質。研究者用X處理(圖乙中2~4 min)突觸前神經元,檢測其Ca2+通道電流相對值的變化,結果如圖乙。下列有關推測正確的是
3
4
A.谷氨酸作用于突觸后膜,引起突觸后神經元的Cl-通道開放
B.由圖甲結果可知,X可促進突觸間信號的傳遞
C.由圖乙結果可知,X可抑制突觸前神經元釋放谷氨酸
D.由實驗結果可知,X和谷氨酸受體抑制劑對突觸傳遞的抑制機理相同
1
2

3
4
由圖甲對照組可知,刺激突觸前神經元,突觸前膜釋放谷氨酸引發突觸后膜產生動作電位,可推測谷氨酸使突觸后神經元的Na+通道開放,A錯誤;
1
2
3
4
由圖甲中Ⅱ組結果可知,X可抑制突觸間信號的傳遞,B錯誤;
由圖乙結果可知,X處理突觸前神經元后,其Ca2+通道電流相對值降低,推測X可抑制突觸前神經元釋放神經遞質谷氨酸,C正確;
1
2
3
4
由實驗結果可知,X可通過抑制突觸前神經元釋放神經遞質來抑制突觸間信號的傳遞,但谷氨酸受體抑制劑是通過抑制神經遞質與受體的結合,二者的作用機理不同,D錯誤。
1
2
返回
3
4
考點二
興奮傳遞中電表指針偏轉
次數的判斷
1.電表指針偏轉的原理
圖中a點受刺激產生動作電位,該動作電位沿神經纖維傳導依次通過“a→b→c→c右側”時電表的指針變化細化圖如下(默認電表指針的偏轉方向為電流方向)。
2.興奮在神經纖維上雙向傳導電表指針偏轉問題
(1)刺激a點, 點先興奮, 點后興奮,電表指針發生 的偏轉。
(2)刺激c點(bc=cd),b點和d點同時興奮,電表指針 偏轉。
b
d
兩次方向相反
不發生
3.興奮在神經元之間單向傳遞電表指針偏轉問題
(1)刺激b點(ab=bd),由于興奮在突觸間的
傳遞速率 在神經纖維上的傳導速率,
所以 點先興奮, 點后興奮,電表指
針發生 的偏轉。
(2)刺激c點,興奮不能傳至a點,a點不興奮,d點可興奮,電表指針_____
_________偏轉。
小于
a
d
兩次方向相反
只發
生一次
考向三 興奮傳遞中電表指針偏轉次數的判斷
5.(2024·鹽城高三校考)如圖是用甲、乙兩個電流表研究神經纖維及突觸上興奮產生與傳導的示意圖。下列有關敘述正確的是
A.靜息狀態下,甲指針不偏轉,乙指針不偏轉
B.刺激a處時,甲指針偏轉一次,乙指針偏轉一次
C.刺激b處時,甲指針維持原狀,乙指針偏轉兩次
D.清除c處的神經遞質,再刺激a處時,甲、乙指針各偏轉一次
5
6

刺激a處時,對于甲電流表,興奮傳到電極處,膜外為負電位,膜內為正電位,甲指針偏轉一次。對于乙電流表,興奮先傳到乙電流表的左邊電極,然后傳到右邊電極,乙指針偏轉兩次,B錯誤。
甲電流表的兩極分別位于膜外和膜內,乙電流表的兩極均置于膜外。靜息狀態下,甲電流表膜外為正電位,膜內為負電位,甲指針偏轉,而乙電流表兩極均為正電位,不發生偏轉,A錯誤。
5
6
刺激b處時,興奮無法傳到左邊神經元,因
此甲指針維持原狀,對于乙電流表,興奮無
法傳到電流表左邊電極,乙指針偏轉一次,
C錯誤。
清除c處的神經遞質,再刺激a處時,興奮無法傳到右邊神經元,甲指針偏轉一次,乙指針偏轉一次,D正確。
5
6
6.根據神經沖動通過突觸方式的不同,可將突觸分為化學突觸和電突觸,化學突觸通過神經遞質傳遞信息,電突觸以通道連接在細胞之間(突觸兩側由于電位差的存在可以發生電荷移動)傳遞信息。為了解興奮傳導或傳遞的情況,某小組用神經纖維、帶化學突觸(釋放興奮性神經遞質)的神經纖維、帶電突觸的神經纖維和電表進行了如下實驗。下列分析錯誤的是
5
6
甲:神經纖維 乙:帶化學突觸的神經纖維 丙:帶電突觸的神經纖維

注:各組電表兩電極的距離相等。
A.在最左端給予適宜強度的刺激,三組電表均會發生兩次反向偏轉,且
乙組兩次偏轉間的時間間隔最長
B.在最右端給予適宜強度的刺激,甲、丙兩組電表均會發生兩次反向偏
轉,乙組電表只發生一次偏轉
C.在甲組最左端給予適宜強度的刺激,引起Na+內流產生興奮,膜外電
流方向與興奮傳導方向相反
D.若要證明化學突觸上興奮是單向傳遞的,只需要在乙組最左端給予適
宜強度的刺激,并觀察電表是否會發生兩次反向偏轉即可
5
6

在最左端給予適宜強度的刺激,三組興奮均能先后傳遞到電表的兩極,發生兩次反向偏轉,因為乙組是帶有化學突觸的神經纖維,傳遞速度更慢,所以乙組兩次偏轉間的時間間隔最長,A正確;
在最右端給予適宜強度的刺激,甲、丙兩組電表均會發生兩次反向偏轉,乙組產生的興奮只能傳遞到電表的右側一極,只發生一次偏轉,B正確;
5
6
給予適宜強度刺激后,引起Na+內流產生外負內正的動作電位,而相鄰部位是外正內負的靜息電位,膜外電流方向與興奮傳導方向相反,C正確;
若要證明化學突觸上興奮是單向傳遞的,除了在乙組最左端給予適宜強度的刺激,觀察電表偏轉情況,還需在最右端給予適宜強度的刺激,并觀察電表是否只發生一次偏轉,D錯誤。
5
6
返回
考點三
興奮傳導和傳遞的實驗探究
1.電刺激法探究興奮的傳導和傳遞
預實驗:在E點給予適宜強度的刺激,觀察效
應器A的效應。
實驗結果:若效應器A產生效應,說明反射弧
的結構是完整的。
(1)探究興奮在神經纖維上的傳導
雙向
單向
(2)探究興奮在神經元之間的傳遞
雙向
單向
2.藥物阻斷實驗探究興奮的傳導和傳遞
探究某藥物(如麻醉藥)是阻斷興奮在神經纖維上的傳導,還是阻斷在突觸處的傳遞,可分別將藥物置于神經纖維上或置于突觸處,依據其能否產生“阻斷”效果作出合理推斷。
考向四 興奮傳導和傳遞的實驗探究
7.科學工作者為研究興奮在神經纖維上傳導及突觸間傳遞的情況,設計如圖所示實驗。圖中c點位于靈敏電流計①兩條接線的中點,且X=Y。
請回答下列問題:
(1)在a點受刺激時,膜外電位為______電位。若刺激b點,電流計①指針_____
____________________(填偏轉方向和次數);若刺激c點,電流計①指針_______。

發生
兩次方向相反的偏轉
不偏轉
若刺激b點,由于興奮在神經纖維上的傳導是雙向的,因此導致電流計的兩極不同時興奮,電流計①指針將發生兩次方向相反的偏轉;若刺激c點,電流計①的兩個電極將同時發生興奮,電流計①指針不會發生偏轉。
(2)若利用電流計②驗證興奮在突觸間只能單向傳遞。請設計實驗進行證明(請注明刺激的位點、指針偏轉的情況):
Ⅰ.________________________________
________________________,
說明興奮可以從A傳到B;
Ⅱ.___________________________________,
說明興奮不能從B傳到A。
刺激d(或a或b或c)點,電流計②指針
發生兩次方向相反的偏轉
刺激e點,電流計②指針只發生一次偏轉
刺激d(或a或b或c)點,電流計②指針發生兩次方向相反的偏轉,說明興奮可以由A傳到B;刺激e點,電流計②指針只發生一次偏轉,說明興奮不能由B傳到A。
(3)請利用電流計①②設計一個簡單實驗,證明興奮在神經纖維上的傳導速度快于其在突觸間的傳遞速度。
實驗思路:________________________
______________________________。
結果預測:________________________
________________________。
刺激d點,觀察電流計①②指針發生第二次偏轉的先后順序
電流計①指針發生第二次偏轉的時間早于電流計②
根據已知條件,利用電流計①②驗證興奮在神經纖維上的傳導速度大于其在突觸間的傳遞速度,實驗思路為刺激d點,觀察電流計①②指針發生第二次偏轉的先后順序。由于興奮在神經纖維上傳導的速度快于興奮在神經元之間傳遞的速度,故電流計①指針發生第二次偏轉的時間早于電流計②。
1.(選擇性必修1 P28)神經細胞膜內外Na+、K+分布特點:Na+濃度為____
_______,K+濃度為____________。
2.(選擇性必修1 P28)靜息狀態時,膜內電位為_________,形成的原因是
________;形成動作電位時,膜內外電位變化為______________________,形成的原因是_________。
3.(選擇性必修1 P28)興奮在神經纖維上以___________________形式傳導;在膜外,局部電流方向與興奮傳導的方向_____,在膜內,局部電流方向與興奮傳導的方向_____。
膜外
>膜內
膜外<膜內
負電位
K+外流
由外正內負變為外負內正
Na+內流
電信號(或神經沖動)
相反
相同
4.(選擇性必修1 P28)興奮在神經元之間傳遞的結構基礎是_____,突觸的結構包括______________________________,在突觸前膜上的信號轉換是___________________。
5.(選擇性必修1 P29)神經遞質的類型:_______________,使下一個神經元興奮;_________________,使下一個神經元抑制。神經遞質的作用:引起下一個神經元的______________,神經遞質的受體位于_________。神經遞質的去向:_________________________。
突觸
電信號→化學信號
突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜
興奮性神經遞質
抑制性神經遞質
興奮或抑制
突觸后膜
迅速被降解或回收進細胞
6.(選擇性必修1 P29)神經元之間的興奮的傳遞是單方向的原因是_______
____________________________________________________________。
7.神經遞質不是生物大分子卻通過胞吐的方式進行運輸的意義:_______
________________________________________________________。
8.興奮在離體神經纖維上的傳導是_____的,在突觸上的傳遞是____的,在機體的神經纖維上的傳導是_____的,在反射弧上的傳導是_____的。
神經遞
質只存在于突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜上
胞吐可以短時間大量集中釋放神經遞質,從而引發突觸后膜電位變化
雙向
單向
單向
單向
返回
課時精練
一、選擇題
1.(2024·南通高三統考)如圖是某神經纖維動作電位的模式圖,下列相關敘述正確的是
A.a、e兩點電位形成的原因主要是K+外流
B.b、d兩點膜內Na+濃度相等
C.bc段Na+通過主動運輸進入細胞內
D.刺激強度越大,c點的電位越大

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2
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4
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6
7
8
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11
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a點為維持靜息電位,e點為恢復靜息電位,靜息電位的產生和維持是由于K+通道開放,K+外流,A正確;
bc段動作電位產生的主要原因是細胞膜
上的Na+通道開放,Na+以協助擴散的方式內流,cd段是動作電位恢復到靜息電位的過程,該過程中Na+通道多處于關閉狀態,K+通道開放,K+外流,因此b、d兩點膜內Na+濃度不相等,B、C錯誤;
動作電位大小與細胞內外的Na+濃度差有關,而與刺激的強度無關,D錯誤。
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2.任氏液是一種比較接近兩棲動物內環境的液體,其主要成分為氯化鈉,另外還含鉀離子、鈣離子等其他離子。在任氏液中培養坐骨神經—腓腸肌標本,將微電極插入神經細胞,可記錄該細胞的動作電位,如圖所示,a、b、c、d為曲線上的點。研究小組進行下列兩個實驗,實驗一:在任氏液中加入四乙胺(一種阻遏鉀離子通道的麻醉藥物);實驗二:降低任氏液中鈉離子濃度,其他條件不變。兩實驗均測定動作電位的發生情況。
下列敘述錯誤的是
A.實驗一從c到d速度減慢
B.實驗一中,內外兩側均不會產生局部電流
C.實驗二獲得的動作電位,c點膜電位會降低
D.實驗二中,有可能檢測不到動作電位產生

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實驗一從c到d恢復靜息電位過程中,鉀離子外流,由于加入了阻遏鉀離子通道的麻醉藥物,因此從c到d速度減慢,A正確;
實驗一加入四乙胺阻遏鉀離子通道,鈉離子通道不受影響,當神經細胞受到適宜刺激時,鈉離子大量內流,會產生局部電流,B錯誤;
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實驗二適當降低任氏液中鈉離子濃度,鈉離子內流減少,神經纖維的動作電位峰值(c點電位)降低,C正確;
實驗二中,若任氏液中鈉離子濃度過低,則有可能檢測不到動作電位產生,D正確。
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3.(2024·重慶八中高三月考)甲、乙、丙三個神經細胞位置關系如圖(圖Ⅱ為圖Ⅰ局部放大)所示。為探究它們之間的功能聯系,科學家先刺激A點,發現細胞丙產生興奮。若先刺激B點,緊接著再刺激A點,細胞丙不產生興奮。下列說法不合理的是
A.興奮只能從甲傳到乙,從乙傳
遞到丙
B.神經信號可以從軸突直接傳遞
給另一個神經元的軸突
C.使用藥物阻止①處神經遞質的回收,乙更容易興奮
D.若①處的神經遞質直接彌散到②處,不會引起丙的電位變化
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信號由軸突傳遞給軸突,B不符合題意;
由題干描述可知,乙向丙傳遞興奮信號,甲向乙傳遞抑制信號,故阻止回收①處神經遞質,乙不容易興奮,C符合題意;
①處的神經遞質只能作用于乙神經元突觸后膜的受體,不能作用于丙處的受體,具有專一性,若①處的神經遞質直接彌散到②處,不會引起丙的電位變化,D不符合題意。
由圖Ⅱ可知,只有突觸前膜有神經遞質,興奮只能從甲傳到乙,從乙傳遞到丙,A不符合題意;
由圖Ⅰ可知細胞甲、乙之間,神經
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4.(2024·廈門高三二模)如圖是某反射弧結構模式圖,a、b分別是放置在傳出神經和骨骼肌上的電極,用于刺激神經和骨骼肌;c是放置在傳出神經膜外的電表。下列敘述正確的是
A.用電極a刺激神經,則電信號在反射弧中
進行雙向傳導
B.用電極a刺激神經,若骨骼肌不收縮,則
說明傳出神經受損
C.用電極b刺激骨骼肌,若c部位電表不偏轉,
說明d部位受損
D.不論神經中樞是否受損,刺激a處還是b處都不能完成反射
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用電極a刺激神經,興奮在神經纖維上雙向傳導,但由于反射弧中存在突觸結構,導致興奮在反射弧中只能單向傳遞,A錯誤;
a位于傳出神經,用電極a刺激神經,正常情況下,能引起骨骼肌收縮,若骨骼肌不收縮,則說明傳出神經或效應器(骨骼肌)受損,B錯誤;
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用電極b刺激骨骼肌,由于神經與骨骼肌結合的部位為神經肌肉接點或突觸,信號不能傳遞到c所在神經元上,所以c處不能記錄到電位變化,不能說明d部位受損,C錯誤;
不論神經中樞是否受損,刺激a處或b處都不能完成反射,因為興奮都不能傳到神經中樞,即不能經過完整的反射弧,D正確。
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5.(2024·武漢華中師大附中高三模擬)利用藥物打開神經細胞細胞膜上Cl-通道,導致Cl-內流。與正常興奮時相比,神經細胞膜電位可能出現的變化是

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根據題干信息分析,利用藥物打開神經細胞細胞膜上的Cl-通道,導致Cl-內流,則靜息電位加強,與A圖對應。
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6.(2024·海安高級中學高三模擬)可卡因能通過延長神經遞質在突觸中的停留時間等增加愉悅感,但長期使用可卡因會引起神經系統發生變化,最終使人上癮。毒品上癮的機制如圖“甲→丁”所示。下列敘述錯誤的是
A.初吸食毒品者突觸后膜上的受體易與神經遞質結合
B.正常人體內,有的神經遞質與受
體結合后常被突觸前膜重新回收
C.長期吸食毒品者萎靡的原因可能
是突觸后膜受體數量減少而不易
與神經遞質結合
D.吸毒后易興奮的原因可能是毒品增加了突觸前膜對神經遞質的重新回收

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由圖可知,長期使用可卡因可使中樞神經系統長時間暴露在高濃度的多巴胺環境下,突觸后膜受體會減少而不易與神經遞質結合,故初吸食毒品者突觸后膜上的受體更易與神經遞質結合,A正確;
分析圖甲可知,正常人體內,有的神經遞質與受體結合后,會被突觸前膜重新回收,B正確;
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圖丙中,中樞神經系統長時間暴露在高濃度的多巴胺環境下,會通過減少突觸后膜受體數量來適應這種變化,導致突觸后膜受體不易與神經遞質結合,此時會表現為精神萎靡,C正確;
由圖乙可知,當突觸間隙存在可卡因后,其與多巴胺的轉運蛋白緊密結合,使得多巴胺在突觸中停留的時間延長,不斷刺激突觸后膜而增加愉悅感,故吸毒后易興奮,D錯誤。
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7.(2024·天津重點高校高三聯考)用離體槍烏賊巨大神經為材料進行實驗,得到如下曲線圖,圖1表示神經元的某一位點在不同時刻的電位變化,圖2表示不同位點同一時刻神經沖動的傳導過程,圖3 表示離子進出細胞引發的膜電流變化,內向電流是指陽離子流入細胞引起膜內電位升高的離子電流;外向電流指陽離子流出或陰離子流入引起膜內電位降低的離子電流。下列說法正確的是
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A.圖2神經沖動的傳導方向是從右到左
B.圖3中的外向電流是由Na+外流引起的
C.Na+通道將關閉的點是圖1的c、圖2的③,圖3的B
D.動作電位恢復靜息電位的過程是圖1的ce、圖2的③①、圖3的DE

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圖2神經沖動的傳導方向是從左到右,A錯誤;
由題干信息“外向電流指陽離子流出或陰離子流入引起膜內電位降低的離子電流”可知,外向電流是由K+外流或Cl-內流引起的,B錯誤;
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產生靜息電位即K+外流時,Na+通道將關閉,對應圖1的c、圖2的③、圖3的D,C錯誤;
動作電位恢復靜息電位即K+外流的過程,包括圖1的ce、圖2的③①(興奮的傳導途徑依次是⑤→④→③→②→①)、圖3的DE,D正確。
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8.人或動物受到驚嚇刺激時,突觸處發生復雜變化,產生持續增強的效應,導致緊張的情緒久久不能平復,其機理如圖所示。下列相關敘述錯誤的是
A.N受體與A受體均可與谷氨酸結合,表明
受體無特異性
B.Ca2+與Na+內流引起突觸后膜電位變化
的過程不消耗能量
C.NO作為信號分子,參與突觸前膜釋放谷
氨酸的正反饋調節
D.緊張情緒最終會慢慢消散,可能與膜內
外Ca2+濃度差降低有關

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N受體與A受體均可與谷氨酸結合,不能表明受體無特異性,在不同的位點結合,還是具有特異性的,A錯誤;
Ca2+與Na+以協助擴散的方式順濃度梯度內流引起突觸后膜電位變化的過程不消耗能量,B正確。
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9.(2024·江蘇鹽城中學高三三模)如圖甲所示,在神經纖維上安裝兩個完全相同的靈敏電表,表1兩電極分別在a、b處膜外,表2兩電極分別在d處膜的內外側。在b、d中點c處給予適宜刺激,相關的電位變化曲線如圖乙、圖丙所示。下列分析正確的是
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A.表1記錄得到圖乙所示的電位變化曲線
B.圖乙①點時Na+的內流速率比②點時更大
C.圖乙曲線處于③點時,圖丙曲線正處于
④點
D.圖丙曲線處于⑤點時,圖甲a處正進行Na+
的內流

表1記錄得到圖丙所示的曲線圖,b、a兩點會先后發生興奮,A錯誤;
由圖乙可知,①點Na+的內流速率比②點時小,B錯誤;
圖乙曲線處于③點時,說明d點處于興奮狀態,圖丙曲線正處于④點,即b點興奮時,C正確;
圖丙曲線處于⑤點時,興奮傳至a、b之間,圖甲a處于靜息電位,正進行K+的外流,D錯誤。
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二、非選擇題
10.(2024·重慶高三二模)河豚是一種美味的食材,但其體內含有的河鲀毒素是一種劇毒的神經毒素,烹飪不當會引發中毒。河鲀毒素能特異性地抑制Na+通道,且作用時間越長效果越明顯;但河鲀毒素對K+通道無直接影響。請回答下列問題:
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(1)維持血漿滲透壓的無機鹽離子主要是_____
_______________________。圖中表示興奮的部位是____(填“a”“b”或“c”)。
鈉離
b
子和氯離子(Na+和C1-)
鈉離子和氯離子主要分布在細胞外液中,維持血漿滲透壓的無機鹽離子主要是鈉離子和氯離子。受到刺激后,神經細胞膜的通透性發生改變,對Na+的通透性增大,Na+內流,形成內正外負的動作電位,產生興奮。故圖中表示興奮的部位是b。
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(2)興奮在傳遞過程中,突觸前膜釋放的興奮性神經遞質以_______方式通過突觸間隙,與肌細胞膜上的______________結合,引發Na+通道開放,使肌細胞收縮。
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(特異性)受體
擴散
興奮在傳遞過程中,突觸前膜釋放神經遞質后,神經遞質以擴散的方式通過突觸間隙,與肌細胞膜上的特異性受體發生結合,引起突觸后膜的離子通透性發生改變,使得Na+內流,進而產生外負內正的動作電位,即肌細胞興奮產生收縮效應。
(3)研究發現,肌細胞外Ca2+對Na+存在“膜屏障作用”(即Ca2+在膜上形成屏障,使Na+內流減少),因此Ca2+濃度會影響肌細胞的興奮性。臨床上血鈣含量偏高,會引起肌無力,原因是______________
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Ca2+濃度過高,對Na+內流的競爭性抑制增強,Na+內流減少,導致突觸后膜不能產生動作電位,出現肌無力
(4)臨床上根據河鲀毒素的作用機理,在經過提純、減毒處理之后,可以用作麻醉藥、鎮痛藥物,請分析河鲀毒素能起鎮痛作用的原因:______________
____________________________________________
____________________________________________________。
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河鲀毒素能特異性抑制Na+內流,阻止動作電位的產生和傳導,使興奮無法傳入大腦皮層產生痛覺,從而實現鎮痛效果
11.(2023·福建,11)下丘腦通過整合來自循環系統的激素和消化系統的信號調節食欲,是食欲調節控制中心。下丘腦的食欲調節中樞能調節A神經元直接促進食欲。A神經元還能分泌神經遞質GABA,調節B神經元。GABA的作用機制如圖?;卮鹣铝袉栴}:
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(1)下丘腦既是食欲調節中樞,也是__________________調節中樞(答出1點即可)。
體溫(或水平衡)
下丘腦既是食欲調節中樞,也是體溫調節中樞、血糖調節中樞、水平衡調節中樞。
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(2)據圖分析,GABA與突觸后膜的受體結合后,將引發突觸后膜________(填“興奮”或“抑制”),理由是______________________________________
_______________________________。
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抑制
GABA與突觸后膜上的受體結合后,引起Cl-內流,靜息電位的絕對值增大
由圖可知,GABA與突觸后膜上的受體結合后,引起Cl-內流,靜息電位的絕對值增大,使突觸后膜受抑制。
(3)科研人員把小鼠的A神經元剔除,將GABA受體激動劑(可代替GABA直接激活相應受體)注射至小鼠的B神經元區域,能促進攝食。據此可判斷B神經元在食欲調節中的功能是_________________________。
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抑制食欲(或抑制攝食量)
由題意可知,(A神經元的)突觸前膜釋放GABA,突觸后膜(B神經元)受抑制;若注射GABA受體激動劑作用于B神經元,B神經元受到抑制,能促進小鼠攝食,說明B神經元在食欲調節中的作用是抑制小鼠食欲。
(4)科研人員用不同劑量的GABA對小鼠灌胃,發現30 mg·kg-1 GABA能有效促進小鼠的食欲,表明外源的GABA被腸道吸收后也能調節食欲。有人推測外源GABA信號是通過腸道的迷走神經上傳到下丘腦繼而調節小鼠的食欲。請在上述實驗的基礎上另設4個組別,驗證推測。
①完善實驗思路:將生理狀態相同的小鼠隨機均分成4組。
A組:灌胃生理鹽水;
B組:假手術+灌胃生理鹽水;
C組:假手術+________________________;
D組:________________+_______________________;
(說明:假手術是指暴露小鼠腹腔后再縫合。手術后的小鼠均需恢復后再與其他組同時處理)連續處理一段時間,測定并比較各組小鼠的攝食量。
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灌胃30 mg·kg-1GABA
切斷迷走神經
灌胃30 mg·kg-1GABA
②預期結果與結論:若________________________
______________________________________________________________,則推測成立。
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A組小鼠的攝食量與B組差異不明顯,C組小鼠的攝食量比B組高,D組小鼠的攝食量比C組低
本實驗的目的是驗證外源GABA信號是通過腸道的
迷走神經上傳到下丘腦繼而調節小鼠的食欲,因此
實驗的自變量是信號通路是否被阻斷,因變量是食
欲變化,據此作出判斷:C組與B組對照,單一變
量是有無灌胃30 mg·kg-1GABA,驗證GABA的作
用;D組與C組對照,單一變量為是否切斷迷走神經,即驗證外源GABA信號是通過腸道的迷走神經上傳到下丘腦,繼而調節小鼠的食欲。對實驗結果進行兩兩比較:若最終A組小鼠的攝食量與B組差異不明顯,C組小鼠的攝食量比B組高,D組小鼠的攝食量比C組低,則說明外源GABA信號是通過腸道的迷走神經上傳到下丘腦,繼而調節小鼠的食欲的。
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12.(2020·天津,14)神經細胞間的突觸聯系往往非常復雜。如圖為大鼠視網膜局部神經細胞間的突觸示意圖。
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據圖回答:
(1)當BC末梢有神經沖動傳來時,甲膜內的__________釋放谷氨酸,與乙膜上的谷氨酸受體結合,使GC興奮,誘導其釋放內源性大麻素,內源性大麻素和甲膜上的大麻素受體結合,抑制Ca2+通道開放,使BC釋放的谷氨酸______(填“增加”或“減少”),最終導致GC興奮性降低。
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突觸小泡
減少
當神經沖動傳至突觸前膜(圖中的甲膜)時,突觸小體中的突觸小泡會釋放神經遞質(圖中的谷氨酸)到突觸間隙。圖中信息顯示,甲膜上
的Ca2+通道開放有利于Ca2+進入突觸小體中(或甲膜內),促進突觸小泡釋放谷氨酸,而突觸間隙中的內源性大麻素與甲膜上的大麻素受體結合后會抑制甲膜上Ca2+通道開放,導致BC釋放的谷氨酸減少。
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(2)GC釋放的內源性大麻素還能與丙膜上的大麻素受體結合,抑制AC中甘氨酸的釋放,使甲膜上的甘氨酸受體活化程度________(填“升高”或“降低”),進而導致Ca2+通道失去部分活性。AC與BC間突觸的突觸前膜為______膜。
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降低

由圖中信息可知,內源性大麻素與AC細胞膜(丙膜)上的大麻素受體結合后,可抑制甘氨酸的釋放,導致甲膜上的甘氨酸受體的活化程度降
低。AC細胞釋放神經遞質作用于BC細胞膜,所以丙膜是突觸前膜。
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(3)上述_________調節機制保證了神經調節的精準性。該調節過程與細胞膜的________________________________________兩種功能密切相關。
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負反饋
控制物質進出細胞、進行細胞間的信息交流
圖中三種細胞之間的調節屬于負反饋調節,該調節過程與細胞膜的兩種功能——控制物質進出細胞和進行細胞間的信息交流密切相關。
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(4)(多選)正常情況下,不會成為內環境成分的是________。
A.谷氨酸 B.內源性大麻素
C.甘氨酸受體 D.Ca2+通道
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CD
內環境是由細胞外液構成的液體環境,包括血漿、組織液和淋巴液等。甘氨酸受體和Ca2+通道都位于細胞膜上,不屬于內環境成分。
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返回第38課時 神經沖動的產生和傳導
課標要求 1.闡明神經細胞膜內外在靜息狀態具有電位差,受到外界刺激后形成動作電位,并沿神經纖維傳導。2.闡明神經沖動在突觸處的傳遞通常通過化學傳遞方式完成。
考情分析 1.神經沖動的產生和傳導 2023·海南·T9 2023·江蘇·T21 2023·廣東·T19 2023·浙江6月選考·T20 2022·全國乙·T3 2022·北京·T8 2022·山東·T9 2022·海南·T17 2022·河北·T21 2022·廣東·T15 2021·江蘇·T6 2021·海南·T9 2021·湖北·T23 2021·遼寧·T16 2021·天津·T2 2021·全國乙·T4
2.膜電位變化 2023·全國乙·T30 2023·北京·T17 2023·山東·T16 2023·湖北·T15 2021·河北·T11 2021·江蘇·T21 2021·湖南·T11 2021·湖北·T17
考點一 神經沖動的產生和傳導
1.興奮在神經纖維上的傳導
提醒 在離體的神經纖維上,興奮的傳導是雙向的;在反射弧中的神經纖維上,興奮的傳導是單向的,因為反射弧中神經纖維上的神經沖動只能來自感受器。
2.興奮在神經元之間的傳遞
(1)結構基礎——突觸
(2)興奮傳遞的過程
提醒 突觸小體≠突觸
①組成不同:突觸小體是上一個神經元軸突末梢每個小枝末端的膨大部分,其上的膜構成突觸前膜,是突觸的一部分;突觸由兩個神經元構成,包括突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜。
②信號轉變不同:在突觸小體上的信號變化為電信號→化學信號;在突觸中完成的信號變化為電信號→化學信號→電信號。
(3)傳遞特點
(4)神經遞質與受體
提醒 同一種神經遞質與不同的受體結合可能產生不同的生理效應。
(5)興奮在神經纖維上的傳導和神經元之間傳遞的比較
傳導類型 神經纖維上的興奮傳導 神經元之間的興奮傳遞
涉及細胞數 單個神經元 多個神經元
結構基礎 神經纖維 突觸
形式 電信號 電信號→化學信號→電信號
方向 雙向傳導 單向傳遞
速度 迅速 較慢
作用 使未興奮部位興奮 使下一個神經元興奮或抑制
3.濫用興奮劑、吸食毒品的危害
判斷正誤
(1)神經細胞興奮后恢復為靜息狀態消耗ATP( √ )
(2)神經纖維的興奮以局部電流的形式在神經元之間單向傳遞( × )
提示 神經纖維的興奮以神經遞質的形式在神經元之間單向傳遞。
(3)神經遞質與相應受體結合后,進入突觸后膜內發揮作用,會使下一個神經元興奮( × )
提示 神經遞質與突觸后膜上相應受體結合,引發突觸后膜相應離子通道開放,使下一個神經元興奮或抑制,神經遞質不進入突觸后膜內。
(4)興奮傳遞的過程中,突觸后膜上發生的信號轉換是化學信號→電信號( √ )
(5)突觸小泡中的神經遞質釋放到突觸間隙的過程屬于主動運輸,神經遞質在突觸間隙中的移動消耗能量( × )
提示 神經遞質以胞吐的形式釋放到突觸間隙中,在突觸間隙中以擴散的方式移動到突觸后膜上,不消耗能量。
癲癇是由大腦皮質神經元過度異常放電而導致的短暫性腦功能障礙。在原有癲癇患者中,神經系統炎癥可以加劇癲癇性發作或增加他們的發病頻率,與此同時,全身性炎癥可以通過離子通道的失活或抑制神經遞質的釋放等導致癲癇性放電。
(1)給離體神經元的某處一個適宜的刺激,甲同學認為在神經元的特定位置才能測到電位變化,而乙同學認為在神經元的任何部位均可測到電位變化。試問:哪位同學的觀點正確?判斷依據是什么?
提示 乙同學的觀點正確。興奮在神經纖維上雙向傳導,刺激神經元上的一處產生的興奮將傳至整個神經元,故在該神經元任何部位均可測到電位變化。
(2)如果要測定神經元的正常電位,應該在何種溶液中測定?為什么?
提示 在鈉鉀離子濃度與內環境相同的環境中進行測定。因為體內的神經元處于內環境之中,其鈉鉀離子具有一定的濃度,要使測定的電位與體內一致,也就必須將神經元放在鈉鉀離子濃度與體內相同的環境中。
(3)研究表明,當改變神經元軸突外Na+濃度時,靜息電位并不受影響,但動作電位的幅度會隨著Na+濃度的降低而降低。請對上述實驗現象作出解釋。
提示 靜息電位與神經元內的K+外流有關,而與Na+無關,所以神經元軸突外Na+濃度的改變并不影響靜息電位。動作電位與神經元外的Na+內流有關,細胞外Na+濃度降低,細胞內外Na+濃度差變小,Na+內流減少,動作電位峰值下降。
(4)上一個神經元的興奮以電信號形式作用于突觸小體,使突觸小泡釋放神經遞質,這時候興奮如何傳遞?興奮通過突觸時信號發生了怎樣的轉換?興奮在神經元之間的信號傳遞與興奮在神經纖維上的傳導有什么不同?
提示 以化學信號的形式傳遞。興奮通過突觸時發生了電信號→化學信號→電信號的轉換。興奮在神經纖維上的傳導是雙向的,傳導速度快,興奮在神經元之間的傳遞是單向的,突觸處的興奮傳遞需要經過化學信號與電信號的轉換,傳遞速度慢。
(5)下一個神經元的興奮或抑制與哪些因素有關?
提示 與神經遞質的種類和受體的類型有關。
(6)癲癇病與神經遞質關系極為密切,新研發的藥物W可用于治療癲癇。請推測藥物W治療癲癇的原理。
提示 藥物W可激活腦內某種抑制性神經遞質的受體,增強該神經遞質的抑制作用。
歸納總結 膜電位測量及曲線解讀
(1)膜電位的測量
測量裝置 電位變化曲線
兩電極分別位于細胞膜兩側相同位置
兩電極分別位于細胞膜同側不同位置
兩電極分別位于細胞膜兩側不同位置
(2)膜電位變化曲線的解讀和分析
a.分析曲線變化時,應結合離子通道的開放形成靜息電位和動作電位來分析。
②過程受到刺激形成局部電位,只有達到閾值才能導致動作電位的產生。
①~⑥過程,K+通道都打開,⑤過程更多的K+通道打開;②③過程Na+通道打開,③過程更多的Na+通道打開。
b.在整個過程中,膜兩側離子的再平衡(胞外高Na+、胞內高K+的離子梯度狀態)是依靠Na+-K+泵的主動運輸實現的。事實上Na+-K+泵全過程都開放。
c.靜息電位絕對值隨所處溶液中的K+濃度的升高而減小,與Na+濃度幾乎無關。動作電位的峰值隨所處溶液中的Na+濃度的升高而增大,與K+濃度幾乎無關。
考向一 興奮在神經纖維和神經元之間的傳遞
1.(2023·浙江6月選考,20)神經元的軸突末梢可與另一個神經元的樹突或胞體構成突觸。通過微電極測定細胞的膜電位,PSP1和PSP2分別表示突觸a和突觸b的后膜電位,如圖所示。下列敘述正確的是(  )
A.突觸a、b前膜釋放的遞質,分別使突觸a后膜通透性增大、突觸b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由離子濃度改變形成,共同影響突觸后神經元動作電位的產生
C.PSP1由K+外流或Cl-內流形成,PSP2由Na+或Ca2+內流形成
D.突觸a、b前膜釋放的遞質增多,分別使PSP1幅值增大、PSP2幅值減小
答案 B
解析 據圖可知,突觸a釋放的遞質使突觸后膜上膜電位增大,推測可能是遞質導致突觸后膜的通透性增大,突觸后膜上Na+通道開放,Na+大量內流;突觸b釋放的遞質使突觸后膜上膜電位減小,推測可能是遞質導致突觸后膜的通透性增大,突觸后膜上Cl-通道開放,Cl-大量內流,A錯誤;圖中PSP1中膜電位增大,可能是Na+或Ca2+內流形成的,PSP2中膜電位減小,可能是K+外流或Cl-內流形成的,共同影響突觸后神經元動作電位的產生,B正確,C錯誤; 細胞接受有效刺激后,一旦產生動作電位,其幅值就達最大,增加刺激強度,動作電位的幅值不再增大,推測突觸a、b前膜釋放的遞質增多,PSP1、PSP2幅值可能不變,D錯誤。
2.(2021·江蘇,6)在脊髓中央灰質區,神經元a、b、c通過兩個突觸傳遞信息,如圖所示。下列相關敘述正確的是(  )
A.a興奮則會引起c的興奮
B.b興奮使c內Na+快速外流產生動作電位
C.a和b釋放的遞質均可改變突觸后膜的離子通透性
D.失去腦的調控作用,脊髓反射活動無法完成
答案 C
解析 a興奮可能會使突觸前膜釋放興奮性或者抑制性的神經遞質,則會引起c的興奮或者抑制,A錯誤;產生動作電位的原因是Na+內流,而且b興奮可能會使突觸前膜釋放抑制性神經遞質,陰離子內流,進而使靜息電位的絕對值增大,B錯誤;神經元b釋放的神經遞質作用于神經元c,神經元a釋放的神經遞質作用于神經元b,a和b釋放的神經遞質均可改變突觸后膜的離子通透性,C正確;一些簡單的脊髓反射活動(如膝跳反射)不需要大腦皮層的參與,所以失去腦的調控作用,一些脊髓反射活動依然能完成,D錯誤。
考向二 膜電位變化
3.(2024·江蘇常州前黃高級中學高三?????舅?ATX)能影響興奮在神經元之間的傳遞(對突觸后膜識別信息分子的敏感性無影響)??茖W家利用槍烏賊神經元進行實驗,探究??舅貙εd奮傳遞的影響。圖1是用微電極刺激突觸前神經元并測得的動作電位峰值(mV),圖2是0.5 ms后測得的突觸后神經元動作電位峰值(mV)結果,曲線Ⅰ是未加海葵毒素(對照),曲線Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別是槍烏賊神經元浸潤在??舅刂? min、10 min、15 min后的測量結果。下列說法正確的是(  )
A.海葵毒素處理15 min后,刺激槍烏賊神經元后不會引起突觸后膜Na+內流
B.持續增大微電極刺激強度,則突觸前神經元動作電位的峰值也會一直變大
C.根據實驗可推斷,??舅乜梢砸种仆挥|前膜釋放神經遞質
D.??舅乜捎脕黹_發治療重癥肌無力的藥物
答案 C
解析 海葵毒素處理15 min后,突觸后膜還能產生動作電位,只是動作電位峰值小(曲線Ⅳ),即刺激槍烏賊神經元后會引起突觸后膜Na+內流,A錯誤;動作電位的峰值取決于細胞內外的Na+濃度差,持續增大微電極刺激強度,不會一直增大動作電位的峰值,B錯誤;結合題圖可知,??舅靥幚砗?,槍烏賊突觸前膜的動作電位峰值變小,是因為Na+內流到神經元內的過程被抑制,進而推斷其使突觸前膜釋放的神經遞質減少,C正確;重癥肌無力的原因是突觸后膜上的神經遞質受體受到抗體的攻擊而喪失功能,??舅氐淖饔脵C理是通過抑制突觸前膜神經遞質的釋放而抑制興奮的產生,不能用來治療重癥肌無力及開發相應藥物,D錯誤。
4.為研究物質X對某種哺乳動物的突觸傳遞的作用,科研人員用谷氨酸受體抑制劑、物質X分別處理離體培養的該動物神經元,再分別電刺激突觸前神經元,并檢測突觸后膜電位變化,結果如圖甲所示。已知Ca2+內流可引起突觸小泡與突觸前膜融合,釋放神經遞質。研究者用X處理(圖乙中2~4 min)突觸前神經元,檢測其Ca2+通道電流相對值的變化,結果如圖乙。下列有關推測正確的是(  )
A.谷氨酸作用于突觸后膜,引起突觸后神經元的Cl-通道開放
B.由圖甲結果可知,X可促進突觸間信號的傳遞
C.由圖乙結果可知,X可抑制突觸前神經元釋放谷氨酸
D.由實驗結果可知,X和谷氨酸受體抑制劑對突觸傳遞的抑制機理相同
答案 C
解析 由圖甲對照組可知,刺激突觸前神經元,突觸前膜釋放谷氨酸引發突觸后膜產生動作電位,可推測谷氨酸使突觸后神經元的Na+通道開放,A錯誤;由圖甲中Ⅱ組結果可知,X可抑制突觸間信號的傳遞,B錯誤;由圖乙結果可知,X處理突觸前神經元后,其Ca2+通道電流相對值降低,推測X可抑制突觸前神經元釋放神經遞質谷氨酸,C正確;由實驗結果可知,X可通過抑制突觸前神經元釋放神經遞質來抑制突觸間信號的傳遞,但谷氨酸受體抑制劑是通過抑制神經遞質與受體的結合,二者的作用機理不同,D錯誤。
考點二 興奮傳遞中電表指針偏轉次數的判斷
1.電表指針偏轉的原理
圖中a點受刺激產生動作電位,該動作電位沿神經纖維傳導依次通過“a→b→c→c右側”時電表的指針變化細化圖如下(默認電表指針的偏轉方向為電流方向)。
2.興奮在神經纖維上雙向傳導電表指針偏轉問題
(1)刺激a點,b點先興奮,d點后興奮,電表指針發生兩次方向相反的偏轉。
(2)刺激c點(bc=cd),b點和d點同時興奮,電表指針不發生偏轉。
3.興奮在神經元之間單向傳遞電表指針偏轉問題
(1)刺激b點(ab=bd),由于興奮在突觸間的傳遞速率小于在神經纖維上的傳導速率,所以a點先興奮,d點后興奮,電表指針發生兩次方向相反的偏轉。
(2)刺激c點,興奮不能傳至a點,a點不興奮,d點可興奮,電表指針只發生一次偏轉。
考向三 興奮傳遞中電表指針偏轉次數的判斷
5.(2024·鹽城高三校考)如圖是用甲、乙兩個電流表研究神經纖維及突觸上興奮產生與傳導的示意圖。下列有關敘述正確的是(  )
A.靜息狀態下,甲指針不偏轉,乙指針不偏轉
B.刺激a處時,甲指針偏轉一次,乙指針偏轉一次
C.刺激b處時,甲指針維持原狀,乙指針偏轉兩次
D.清除c處的神經遞質,再刺激a處時,甲、乙指針各偏轉一次
答案 D
解析 甲電流表的兩極分別位于膜外和膜內,乙電流表的兩極均置于膜外。靜息狀態下,甲電流表膜外為正電位,膜內為負電位,甲指針偏轉,而乙電流表兩極均為正電位,不發生偏轉,A錯誤。刺激a處時,對于甲電流表,興奮傳到電極處,膜外為負電位,膜內為正電位,甲指針偏轉一次。對于乙電流表,興奮先傳到乙電流表的左邊電極,然后傳到右邊電極,乙指針偏轉兩次,B錯誤。刺激b處時,興奮無法傳到左邊神經元,因此甲指針維持原狀,對于乙電流表,興奮無法傳到電流表左邊電極,乙指針偏轉一次,C錯誤。清除c處的神經遞質,再刺激a處時,興奮無法傳到右邊神經元,甲指針偏轉一次,乙指針偏轉一次,D正確。
6.根據神經沖動通過突觸方式的不同,可將突觸分為化學突觸和電突觸,化學突觸通過神經遞質傳遞信息,電突觸以通道連接在細胞之間(突觸兩側由于電位差的存在可以發生電荷移動)傳遞信息。為了解興奮傳導或傳遞的情況,某小組用神經纖維、帶化學突觸(釋放興奮性神經遞質)的神經纖維、帶電突觸的神經纖維和電表進行了如下實驗。下列分析錯誤的是(  )
甲:神經纖維 乙:帶化學突觸的神經纖維 丙:帶電突觸的神經纖維
注:各組電表兩電極的距離相等。
A.在最左端給予適宜強度的刺激,三組電表均會發生兩次反向偏轉,且乙組兩次偏轉間的時間間隔最長
B.在最右端給予適宜強度的刺激,甲、丙兩組電表均會發生兩次反向偏轉,乙組電表只發生一次偏轉
C.在甲組最左端給予適宜強度的刺激,引起Na+內流產生興奮,膜外電流方向與興奮傳導方向相反
D.若要證明化學突觸上興奮是單向傳遞的,只需要在乙組最左端給予適宜強度的刺激,并觀察電表是否會發生兩次反向偏轉即可
答案 D
解析 在最左端給予適宜強度的刺激,三組興奮均能先后傳遞到電表的兩極,發生兩次反向偏轉,因為乙組是帶有化學突觸的神經纖維,傳遞速度更慢,所以乙組兩次偏轉間的時間間隔最長,A正確;在最右端給予適宜強度的刺激,甲、丙兩組電表均會發生兩次反向偏轉,乙組產生的興奮只能傳遞到電表的右側一極,只發生一次偏轉,B正確;給予適宜強度刺激后,引起Na+內流產生外負內正的動作電位,而相鄰部位是外正內負的靜息電位,膜外電流方向與興奮傳導方向相反,C正確;若要證明化學突觸上興奮是單向傳遞的,除了在乙組最左端給予適宜強度的刺激,觀察電表偏轉情況,還需在最右端給予適宜強度的刺激,并觀察電表是否只發生一次偏轉,D錯誤。
考點三 興奮傳導和傳遞的實驗探究
1.電刺激法探究興奮的傳導和傳遞
預實驗:在E點給予適宜強度的刺激,觀察效應器A的效應。
實驗結果:若效應器A產生效應,說明反射弧的結構是完整的。
(1)探究興奮在神經纖維上的傳導
(2)探究興奮在神經元之間的傳遞
2.藥物阻斷實驗探究興奮的傳導和傳遞
探究某藥物(如麻醉藥)是阻斷興奮在神經纖維上的傳導,還是阻斷在突觸處的傳遞,可分別將藥物置于神經纖維上或置于突觸處,依據其能否產生“阻斷”效果作出合理推斷。
考向四 興奮傳導和傳遞的實驗探究
7.科學工作者為研究興奮在神經纖維上傳導及突觸間傳遞的情況,設計如圖所示實驗。圖中c點位于靈敏電流計①兩條接線的中點,且X=Y。
請回答下列問題:
(1)在a點受刺激時,膜外電位為________電位。若刺激b點,電流計①指針____________________________________(填偏轉方向和次數);若刺激c點,電流計①指針________。
(2)若利用電流計②驗證興奮在突觸間只能單向傳遞。請設計實驗進行證明(請注明刺激的位點、指針偏轉的情況):
Ⅰ.________________________________________________________________________,
說明興奮可以從A傳到B;
Ⅱ.________________________________________________________________________,
說明興奮不能從B傳到A。
(3)請利用電流計①②設計一個簡單實驗,證明興奮在神經纖維上的傳導速度快于其在突觸間的傳遞速度。
實驗思路:_________________________________________________________________。
結果預測:_________________________________________________________________。
答案 (1)負 發生兩次方向相反的偏轉 不偏轉
(2)刺激d(或a或b或c)點,電流計②指針發生兩次方向相反的偏轉 刺激e點,電流計②指針只發生一次偏轉 (3)刺激d點,觀察電流計①②指針發生第二次偏轉的先后順序 電流計①指針發生第二次偏轉的時間早于電流計②
解析 (1)若刺激b點,由于興奮在神經纖維上的傳導是雙向的,因此導致電流計的兩極不同時興奮,電流計①指針將發生兩次方向相反的偏轉;若刺激c點,電流計①的兩個電極將同時發生興奮,電流計①指針不會發生偏轉。(2)刺激d(或a或b或c)點,電流計②指針發生兩次方向相反的偏轉,說明興奮可以由A傳到B;刺激e點,電流計②指針只發生一次偏轉,說明興奮不能由B傳到A。(3)根據已知條件,利用電流計①②驗證興奮在神經纖維上的傳導速度大于其在突觸間的傳遞速度,實驗思路為刺激d點,觀察電流計①②指針發生第二次偏轉的先后順序。由于興奮在神經纖維上傳導的速度快于興奮在神經元之間傳遞的速度,故電流計①指針發生第二次偏轉的時間早于電流計②。
1.(選擇性必修1 P28)神經細胞膜內外Na+、K+分布特點:Na+濃度為膜外>膜內,K+濃度為膜外<膜內。
2.(選擇性必修1 P28)靜息狀態時,膜內電位為負電位,形成的原因是K+外流;形成動作電位時,膜內外電位變化為由外正內負變為外負內正,形成的原因是Na+內流。
3.(選擇性必修1 P28)興奮在神經纖維上以電信號(或神經沖動)形式傳導;在膜外,局部電流方向與興奮傳導的方向相反,在膜內,局部電流方向與興奮傳導的方向相同。
4.(選擇性必修1 P28)興奮在神經元之間傳遞的結構基礎是突觸,突觸的結構包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,在突觸前膜上的信號轉換是電信號→化學信號。
5.(選擇性必修1 P29)神經遞質的類型:興奮性神經遞質,使下一個神經元興奮;抑制性神經遞質,使下一個神經元抑制。神經遞質的作用:引起下一個神經元的興奮或抑制,神經遞質的受體位于突觸后膜。神經遞質的去向:迅速被降解或回收進細胞。
6.(選擇性必修1 P29)神經元之間的興奮的傳遞是單方向的原因是神經遞質只存在于突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜上。
7.神經遞質不是生物大分子卻通過胞吐的方式進行運輸的意義:胞吐可以短時間大量集中釋放神經遞質,從而引發突觸后膜電位變化。
8.興奮在離體神經纖維上的傳導是雙向的,在突觸上的傳遞是單向的,在機體的神經纖維上的傳導是單向的,在反射弧上的傳導是單向的。
課時精練
一、選擇題
1.(2024·南通高三統考)如圖是某神經纖維動作電位的模式圖,下列相關敘述正確的是(  )
A.a、e兩點電位形成的原因主要是K+外流
B.b、d兩點膜內Na+濃度相等
C.bc段Na+通過主動運輸進入細胞內
D.刺激強度越大,c點的電位越大
答案 A
解析 a點為維持靜息電位,e點為恢復靜息電位,靜息電位的產生和維持是由于K+通道開放,K+外流,A正確;bc段動作電位產生的主要原因是細胞膜上的Na+通道開放,Na+以協助擴散的方式內流,cd段是動作電位恢復到靜息電位的過程,該過程中Na+通道多處于關閉狀態,K+通道開放,K+外流,因此b、d兩點膜內Na+濃度不相等,B、C錯誤;動作電位大小與細胞內外的Na+濃度差有關,而與刺激的強度無關,D錯誤。
2.任氏液是一種比較接近兩棲動物內環境的液體,其主要成分為氯化鈉,另外還含鉀離子、鈣離子等其他離子。在任氏液中培養坐骨神經—腓腸肌標本,將微電極插入神經細胞,可記錄該細胞的動作電位,如圖所示,a、b、c、d為曲線上的點。研究小組進行下列兩個實驗,實驗一:在任氏液中加入四乙胺(一種阻遏鉀離子通道的麻醉藥物);實驗二:降低任氏液中鈉離子濃度,其他條件不變。兩實驗均測定動作電位的發生情況。下列敘述錯誤的是(  )
A.實驗一從c到d速度減慢
B.實驗一中,內外兩側均不會產生局部電流
C.實驗二獲得的動作電位,c點膜電位會降低
D.實驗二中,有可能檢測不到動作電位產生
答案 B
解析 實驗一從c到d恢復靜息電位過程中,鉀離子外流,由于加入了阻遏鉀離子通道的麻醉藥物,因此從c到d速度減慢,A正確;實驗一加入四乙胺阻遏鉀離子通道,鈉離子通道不受影響,當神經細胞受到適宜刺激時,鈉離子大量內流,會產生局部電流,B錯誤;實驗二適當降低任氏液中鈉離子濃度,鈉離子內流減少,神經纖維的動作電位峰值(c點電位)降低,C正確;實驗二中,若任氏液中鈉離子濃度過低,則有可能檢測不到動作電位產生,D正確。
3.(2024·重慶八中高三月考)甲、乙、丙三個神經細胞位置關系如圖(圖Ⅱ為圖Ⅰ局部放大)所示。為探究它們之間的功能聯系,科學家先刺激A點,發現細胞丙產生興奮。若先刺激B點,緊接著再刺激A點,細胞丙不產生興奮。下列說法不合理的是(  )
A.興奮只能從甲傳到乙,從乙傳遞到丙
B.神經信號可以從軸突直接傳遞給另一個神經元的軸突
C.使用藥物阻止①處神經遞質的回收,乙更容易興奮
D.若①處的神經遞質直接彌散到②處,不會引起丙的電位變化
答案 C
解析 由圖Ⅱ可知,只有突觸前膜有神經遞質,興奮只能從甲傳到乙,從乙傳遞到丙,A不符合題意;由圖Ⅰ可知細胞甲、乙之間,神經信號由軸突傳遞給軸突,B不符合題意;由題干描述可知,乙向丙傳遞興奮信號,甲向乙傳遞抑制信號,故阻止回收①處神經遞質,乙不容易興奮, C符合題意;①處的神經遞質只能作用于乙神經元突觸后膜的受體,不能作用于丙處的受體,具有專一性,若①處的神經遞質直接彌散到②處,不會引起丙的電位變化,D不符合題意。
4.(2024·廈門高三二模)如圖是某反射弧結構模式圖,a、b分別是放置在傳出神經和骨骼肌上的電極,用于刺激神經和骨骼?。籧是放置在傳出神經膜外的電表。下列敘述正確的是(  )
A.用電極a刺激神經,則電信號在反射弧中進行雙向傳導
B.用電極a刺激神經,若骨骼肌不收縮,則說明傳出神經受損
C.用電極b刺激骨骼肌,若c部位電表不偏轉,說明d部位受損
D.不論神經中樞是否受損,刺激a處還是b處都不能完成反射
答案 D
解析 用電極a刺激神經,興奮在神經纖維上雙向傳導,但由于反射弧中存在突觸結構,導致興奮在反射弧中只能單向傳遞,A錯誤;a位于傳出神經,用電極a刺激神經,正常情況下,能引起骨骼肌收縮,若骨骼肌不收縮,則說明傳出神經或效應器(骨骼肌)受損,B錯誤;用電極b刺激骨骼肌,由于神經與骨骼肌結合的部位為神經肌肉接點或突觸,信號不能傳遞到c所在神經元上,所以c處不能記錄到電位變化,不能說明d部位受損,C錯誤;不論神經中樞是否受損,刺激a處或b處都不能完成反射,因為興奮都不能傳到神經中樞,即不能經過完整的反射弧,D正確。
5.(2024·武漢華中師大附中高三模擬)利用藥物打開神經細胞細胞膜上Cl-通道,導致Cl-內流。與正常興奮時相比,神經細胞膜電位可能出現的變化是(  )
答案 A
解析 根據題干信息分析,利用藥物打開神經細胞細胞膜上的Cl-通道,導致Cl-內流,則靜息電位加強,與A圖對應。
6.(2024·海安高級中學高三模擬)可卡因能通過延長神經遞質在突觸中的停留時間等增加愉悅感,但長期使用可卡因會引起神經系統發生變化,最終使人上癮。毒品上癮的機制如圖“甲→丁”所示。下列敘述錯誤的是(  )
A.初吸食毒品者突觸后膜上的受體易與神經遞質結合
B.正常人體內,有的神經遞質與受體結合后常被突觸前膜重新回收
C.長期吸食毒品者萎靡的原因可能是突觸后膜受體數量減少而不易與神經遞質結合
D.吸毒后易興奮的原因可能是毒品增加了突觸前膜對神經遞質的重新回收
答案 D
解析 由圖可知,長期使用可卡因可使中樞神經系統長時間暴露在高濃度的多巴胺環境下,突觸后膜受體會減少而不易與神經遞質結合,故初吸食毒品者突觸后膜上的受體更易與神經遞質結合,A正確;分析圖甲可知,正常人體內,有的神經遞質與受體結合后,會被突觸前膜重新回收,B正確;圖丙中,中樞神經系統長時間暴露在高濃度的多巴胺環境下,會通過減少突觸后膜受體數量來適應這種變化,導致突觸后膜受體不易與神經遞質結合,此時會表現為精神萎靡,C正確;由圖乙可知,當突觸間隙存在可卡因后,其與多巴胺的轉運蛋白緊密結合,使得多巴胺在突觸中停留的時間延長,不斷刺激突觸后膜而增加愉悅感,故吸毒后易興奮,D錯誤。
7.(2024·天津重點高校高三聯考)用離體槍烏賊巨大神經為材料進行實驗,得到如下曲線圖,圖1表示神經元的某一位點在不同時刻的電位變化,圖2表示不同位點同一時刻神經沖動的傳導過程,圖3 表示離子進出細胞引發的膜電流變化,內向電流是指陽離子流入細胞引起膜內電位升高的離子電流;外向電流指陽離子流出或陰離子流入引起膜內電位降低的離子電流。下列說法正確的是(  )
A.圖2神經沖動的傳導方向是從右到左
B.圖3中的外向電流是由Na+外流引起的
C.Na+通道將關閉的點是圖1的c、圖2的③,圖3的B
D.動作電位恢復靜息電位的過程是圖1的ce、圖2的③①、圖3的DE
答案 D
解析 圖2神經沖動的傳導方向是從左到右,A錯誤;由題干信息“外向電流指陽離子流出或陰離子流入引起膜內電位降低的離子電流”可知,外向電流是由K+外流或Cl-內流引起的,B錯誤;產生靜息電位即K+外流時,Na+通道將關閉,對應圖1的c、圖2的③、圖3的D,C錯誤;動作電位恢復靜息電位即K+外流的過程,包括圖1的ce、圖2的③①(興奮的傳導途徑依次是⑤→④→③→②→①)、圖3的DE,D正確。
8.人或動物受到驚嚇刺激時,突觸處發生復雜變化,產生持續增強的效應,導致緊張的情緒久久不能平復,其機理如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(  )
A.N受體與A受體均可與谷氨酸結合,表明受體無特異性
B.Ca2+與Na+內流引起突觸后膜電位變化的過程不消耗能量
C.NO作為信號分子,參與突觸前膜釋放谷氨酸的正反饋調節
D.緊張情緒最終會慢慢消散,可能與膜內外Ca2+濃度差降低有關
答案 A
解析 N受體與A受體均可與谷氨酸結合,不能表明受體無特異性,在不同的位點結合,還是具有特異性的,A錯誤;Ca2+與Na+以協助擴散的方式順濃度梯度內流引起突觸后膜電位變化的過程不消耗能量,B正確。
9.(2024·江蘇鹽城中學高三三模)如圖甲所示,在神經纖維上安裝兩個完全相同的靈敏電表,表1兩電極分別在a、b處膜外,表2兩電極分別在d處膜的內外側。在b、d中點c處給予適宜刺激,相關的電位變化曲線如圖乙、圖丙所示。下列分析正確的是(  )
A.表1記錄得到圖乙所示的電位變化曲線
B.圖乙①點時Na+的內流速率比②點時更大
C.圖乙曲線處于③點時,圖丙曲線正處于④點
D.圖丙曲線處于⑤點時,圖甲a處正進行Na+的內流
答案 C
解析 表1記錄得到圖丙所示的曲線圖,b、a兩點會先后發生興奮,A錯誤;由圖乙可知,①點Na+的內流速率比②點時小,B錯誤;圖乙曲線處于③點時,說明d點處于興奮狀態,圖丙曲線正處于④點,即b點興奮時,C正確;圖丙曲線處于⑤點時,興奮傳至a、b之間,圖甲a處于靜息電位,正進行K+的外流,D錯誤。
二、非選擇題
10.(2024·重慶高三二模)河豚是一種美味的食材,但其體內含有的河鲀毒素是一種劇毒的神經毒素,烹飪不當會引發中毒。河鲀毒素能特異性地抑制Na+通道,且作用時間越長效果越明顯;但河鲀毒素對K+通道無直接影響。請回答下列問題:
(1)維持血漿滲透壓的無機鹽離子主要是____________。圖中表示興奮的部位是________(填“a”“b”或“c”)。
(2)興奮在傳遞過程中,突觸前膜釋放的興奮性神經遞質以__________方式通過突觸間隙,與肌細胞膜上的______________結合,引發Na+通道開放,使肌細胞收縮。
(3)研究發現,肌細胞外Ca2+對Na+存在“膜屏障作用”(即Ca2+在膜上形成屏障,使Na+內流減少),因此Ca2+濃度會影響肌細胞的興奮性。臨床上血鈣含量偏高,會引起肌無力,原因是________________________________________________________________________
___________________________________________________________________________。
(4)臨床上根據河鲀毒素的作用機理,在經過提純、減毒處理之后,可以用作麻醉藥、鎮痛藥物,請分析河鲀毒素能起鎮痛作用的原因:______________________________________
___________________________________________________________________________。
答案 (1)鈉離子和氯離子(Na+和C1-) b (2)擴散 (特異性)受體 (3)Ca2+濃度過高,對Na+內流的競爭性抑制增強,Na+內流減少,導致突觸后膜不能產生動作電位,出現肌無力 (4)河鲀毒素能特異性抑制Na+內流,阻止動作電位的產生和傳導,使興奮無法傳入大腦皮層產生痛覺,從而實現鎮痛效果
解析 (1)鈉離子和氯離子主要分布在細胞外液中,維持血漿滲透壓的無機鹽離子主要是鈉離子和氯離子。受到刺激后,神經細胞膜的通透性發生改變,對Na+的通透性增大,Na+內流,形成內正外負的動作電位,產生興奮。故圖中表示興奮的部位是b。(2)興奮在傳遞過程中,突觸前膜釋放神經遞質后,神經遞質以擴散的方式通過突觸間隙,與肌細胞膜上的特異性受體發生結合,引起突觸后膜的離子通透性發生改變,使得Na+內流,進而產生外負內正的動作電位,即肌細胞興奮產生收縮效應。
11.(2023·福建,11)下丘腦通過整合來自循環系統的激素和消化系統的信號調節食欲,是食欲調節控制中心。下丘腦的食欲調節中樞能調節A神經元直接促進食欲。A神經元還能分泌神經遞質GABA,調節B神經元。GABA的作用機制如圖?;卮鹣铝袉栴}:
(1)下丘腦既是食欲調節中樞,也是__________調節中樞(答出1點即可)。
(2)據圖分析,GABA與突觸后膜的受體結合后,將引發突觸后膜________(填“興奮”或“抑制”),理由是________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)科研人員把小鼠的A神經元剔除,將GABA受體激動劑(可代替GABA直接激活相應受體)注射至小鼠的B神經元區域,能促進攝食。據此可判斷B神經元在食欲調節中的功能是______________。
(4)科研人員用不同劑量的GABA對小鼠灌胃,發現30 mg·kg-1 GABA能有效促進小鼠的食欲,表明外源的GABA被腸道吸收后也能調節食欲。有人推測外源GABA信號是通過腸道的迷走神經上傳到下丘腦繼而調節小鼠的食欲。請在上述實驗的基礎上另設4個組別,驗證推測。
①完善實驗思路:將生理狀態相同的小鼠隨機均分成4組。
A組:灌胃生理鹽水;
B組:假手術+灌胃生理鹽水;
C組:假手術+________________________________________________________________;
D組:________________+______________________________________________________;
(說明:假手術是指暴露小鼠腹腔后再縫合。手術后的小鼠均需恢復后再與其他組同時處理)連續處理一段時間,測定并比較各組小鼠的攝食量。
②預期結果與結論:若_________________________________________________________
_____________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,則推測成立。
答案 (1)體溫(或水平衡) (2)抑制 GABA與突觸后膜上的受體結合后,引起Cl-內流,靜息電位的絕對值增大 (3)抑制食欲(或抑制攝食量)
(4)①灌胃30 mg·kg-1GABA 切斷迷走神經 灌胃30 mg·kg-1GABA?、贏組小鼠的攝食量與B組差異不明顯,C組小鼠的攝食量比B組高,D組小鼠的攝食量比C組低
解析 (1)下丘腦既是食欲調節中樞,也是體溫調節中樞、血糖調節中樞、水平衡調節中樞。(2)由圖可知,GABA與突觸后膜上的受體結合后,引起Cl-內流,靜息電位的絕對值增大,使突觸后膜受抑制。(3)由題意可知,(A神經元的)突觸前膜釋放GABA,突觸后膜(B神經元)受抑制;若注射GABA受體激動劑作用于B神經元,B神經元受到抑制,能促進小鼠攝食,說明B神經元在食欲調節中的作用是抑制小鼠食欲。(4)本實驗的目的是驗證外源GABA信號是通過腸道的迷走神經上傳到下丘腦繼而調節小鼠的食欲,因此實驗的自變量是信號通路是否被阻斷,因變量是食欲變化,據此作出判斷:C組與B組對照,單一變量是有無灌胃30 mg·kg-1GABA,驗證GABA的作用;D組與C組對照,單一變量為是否切斷迷走神經,即驗證外源GABA信號是通過腸道的迷走神經上傳到下丘腦,繼而調節小鼠的食欲。對實驗結果進行兩兩比較:若最終A組小鼠的攝食量與B組差異不明顯,C組小鼠的攝食量比B組高,D組小鼠的攝食量比C組低,則說明外源 GABA 信號是通過腸道的迷走神經上傳到下丘腦,繼而調節小鼠的食欲的。
12.(2020·天津,14)神經細胞間的突觸聯系往往非常復雜。如圖為大鼠視網膜局部神經細胞間的突觸示意圖。
據圖回答:
(1)當BC末梢有神經沖動傳來時,甲膜內的__________釋放谷氨酸,與乙膜上的谷氨酸受體結合,使GC興奮,誘導其釋放內源性大麻素,內源性大麻素和甲膜上的大麻素受體結合,抑制Ca2+通道開放,使BC釋放的谷氨酸________(填“增加”或“減少”),最終導致GC興奮性降低。
(2)GC釋放的內源性大麻素還能與丙膜上的大麻素受體結合,抑制AC中甘氨酸的釋放,使甲膜上的甘氨酸受體活化程度________(填“升高”或“降低”),進而導致Ca2+通道失去部分活性。AC與BC間突觸的突觸前膜為________膜。
(3)上述____________調節機制保證了神經調節的精準性。該調節過程與細胞膜的________________________________________兩種功能密切相關。
(4)(多選)正常情況下,不會成為內環境成分的是________。
A.谷氨酸 B.內源性大麻素
C.甘氨酸受體 D.Ca2+通道
答案 (1)突觸小泡 減少 (2)降低 丙 (3)負反饋 控制物質進出細胞、進行細胞間的信息交流 (4)CD
解析 (1)當神經沖動傳至突觸前膜(圖中的甲膜)時,突觸小體中的突觸小泡會釋放神經遞質(圖中的谷氨酸)到突觸間隙。圖中信息顯示,甲膜上的Ca2+通道開放有利于Ca2+進入突觸小體中(或甲膜內),促進突觸小泡釋放谷氨酸,而突觸間隙中的內源性大麻素與甲膜上的大麻素受體結合后會抑制甲膜上Ca2+通道開放,導致BC釋放的谷氨酸減少。(2)由圖中信息可知,內源性大麻素與AC細胞膜(丙膜)上的大麻素受體結合后,可抑制甘氨酸的釋放,導致甲膜上的甘氨酸受體的活化程度降低。AC細胞釋放神經遞質作用于BC細胞膜,所以丙膜是突觸前膜。(3)圖中三種細胞之間的調節屬于負反饋調節,該調節過程與細胞膜的兩種功能——控制物質進出細胞和進行細胞間的信息交流密切相關。(4)內環境是由細胞外液構成的液體環境,包括血漿、組織液和淋巴液等。甘氨酸受體和Ca2+通道都位于細胞膜上,不屬于內環境成分。

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