資源簡介 2.3 神經沖動的產生與傳導01 學習目標課程標準 學習目標1.闡明神經細胞膜內外在靜息狀態具有電位差,受到外界刺闡明神經細胞膜內外在靜息狀態具有電位差, 激后形成動作電位,并沿神經纖維傳導。受到外界刺激后形成動作電位,并沿神經纖維 2.闡明神經沖動在突觸處的傳遞需要通過電信號和化學信號傳導。闡明神經沖動在突觸處的傳遞通常通過 的轉換實現,其傳遞具有單方向傳遞的特點。化學傳遞方式完成 3.關注濫用興奮劑和吸食毒品的危害,并能夠向他人宣傳這些危害,拒絕毒品。02 吃透教材溫馨提示:請先預習通讀課本(一)基礎知識梳理 識必備1.傳導形式:興奮以 的形式沿著神經纖維傳導,這種 也叫神經沖動。2.靜息電位和動作電位離子運輸 電位 圖中狀態靜息電位 外正內負 A 區動作電位 外負內正 B 區3.傳導特點: 傳導,即刺激神經纖維上的任何一點,興奮可沿神經纖維向 同時傳導。4.突觸的結構(如圖)(1)突觸:由圖中的 b 、c 及 d (填名稱)組成。(2)其他結構①圖中 a 是指神經元的 末梢,形成的膨大部分為 。②圖中 e、f、g 分別是指 、 、 。5.傳遞過程:軸突末梢有神經沖動傳來→[e]突觸小泡受到刺激,向[b] 移動并與之融合后,釋放 →擴散通過[c] →然后作用于[d] 上的[g] →改變突觸后膜對離子的通透性,引發突觸后膜電位變化。6.傳遞特點(1)特點: 傳遞。(2)原因:神經遞質只存在于突觸前膜的[e] 中,只能由 釋放,然后作用于 上,因此神經元之間興奮的傳遞只能是單方向的。7.興奮劑:原是指能提高 系統 的一類藥物,如今是 藥物的統稱。具有增強人的 、提高等作用。為了保證公平、公正,運動比賽禁止使用興奮劑。8.毒品:指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、嗎啡、大麻、可卡因以及國家規定管制的其他能夠使人形成癮癖的 藥品和 藥品。(二)課前聚焦 抓重點興奮是如何在神經纖維上傳導的?興奮在突觸處是如何傳遞的?為什么不能濫用興奮劑和吸食毒品?03 知識精講知識點 01 興奮在神經纖維上的傳導1.興奮的產生(1)神經沖動:在神經系統中,興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的,這種電信號也叫神經沖動。(2)興奮產生的條件:興奮的產生需要有適宜的刺激,這里的“適宜”既包括刺激的強度適宜,也包括刺激的時間適宜。(3)靜息電位①概念:在未受到刺激時,神經纖維處于靜息狀態,細胞膜兩側的電位表現為內負外正,稱為靜息電位。如圖所示。②產生原因:靜息時,神經細胞內 K+濃度明顯高于膜外,而 Na+濃度比膜外低。未受到刺激時,由于膜主要對 K+有通透性,造成 K+外流,使膜外陽離子濃度高于膜內,表現為內負外正。(3)動作電位①概念:當神經纖維某一部位受到刺激時,這個部位的膜兩側出現暫時性的電位變化,表現為內正外負的興奮狀態,這時的膜電位稱為動作電位。如圖所示。②產生原因:當神經纖維的某一部位受到刺激時,該部位的細胞膜對 Na+的通透性增加,Na+內流,使興奮部位膜內陽離子濃度高于膜外,表現為內正外負。2.興奮的傳導(1)興奮的傳導過程①局部電流的形成當神經纖維某一部位受到刺激時,這個部位產生興奮,其電位由內負外正變為內正外負,而鄰近的未興奮部位的電位仍為內負外正,于是興奮部位和未興奮部位之間存在電位差。在興奮部位和未興奮部位之間由于電位差的存在而發生電荷移動,這樣便形成了局部電流。如圖所示。②興奮的傳導興奮部位與鄰近的未興奮部位之間的局部電流達到一定強度后,便會引起未興奮部位產生興奮,這樣興奮就能沿神經纖維傳導,而原先興奮的部位又恢復為靜息電位。如圖所示。恢復靜息電位的過程中,除 K+大量外流之外,還有鈉鉀泵發揮作用,將 Na+運出細胞的同時將 K+運入細胞,該過程消耗能量。(2)興奮傳導的方向興奮傳導的方向是從興奮部位到未興奮部位,即興奮在神經纖維上的傳導方向與細胞膜內局部電流的方向一致,與細胞膜外局部電流的方向相反。如圖所示。(3)興奮傳導的特點雙向傳導:神經沖動沿著神經纖維由刺激部位向兩側同時傳導。(4)傳導形式:電信號。知識點 02 興奮在神經元之間的傳遞1.結構基礎——突觸(1)概念:神經元的軸突末梢經過多次分支,最后每個小枝末端膨大,呈杯狀或球狀,叫作突觸小體。突觸小體與其他神經元的細胞體、樹突相接觸,共同形成突觸。興奮在神經元之間的傳遞是通過突觸完成的。(2)突觸的常見類型①從結構上看:根據連接方式不同可分為四種,最常見的為 A、B 兩種。A:軸突-細胞體B:軸突-樹突C:軸突-軸突D:樹突-樹突②從功能上分:根據突觸的功能可分為興奮性突觸和抑制性突觸。突觸前神經元電信號通過突觸傳遞,影響突觸后神經元的活動,使突觸后膜發生興奮的突觸稱為興奮性突觸,使突觸后膜發生抑制的稱為抑制性突觸。突觸的興奮或抑制不僅取決于神經遞質的種類,還取決于其受體的種類。(3)突觸的結構①突觸前膜:上一個神經元突觸小體頂端的細胞膜。②突觸間隙:間隙內的液體是組織液(屬于內環境)。③突觸后膜:下一個神經元與突觸前膜相對應的樹突膜或細胞體膜。2.神經遞質神經遞質是神經細胞產生的一種化學信使物質,對有相應受體的神經細胞產生特異性反應(興奮或抑制)。(1)供體:軸突末端突觸小體內的突觸小泡。(2)傳遞:突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。(3)受體:與軸突相鄰的另一個神經元的樹突膜或細胞體膜上的蛋白質。(4)作用:使另一個神經元興奮或抑制。(5)種類:興奮性遞質、抑制性遞質。興奮性遞質:乙酰膽堿、多巴胺、谷氨酸等,可引起下一個神經元的興奮。抑制性遞質:甘氨酸,γ—氨基丁酸等,可引起下一個神經元的抑制。(6)作用①神經遞質作用于突觸后膜的受體后會被酶迅速分解或被轉移,避免神經遞質對突觸后膜的持續刺激。如果神經遞質對突觸后膜持續產生刺激,則會引起突觸后膜持續興奮或抑制:如果神經遞質對突觸后膜的作用減弱,則突觸后膜的興奮或抑制減弱,也可能不會產生興奮或抑制。②神經遞質不僅可以作用于突觸后膜的受體,也可以作用于肌肉細胞或腺細胞的受體,引起肌肉的收縮和某些腺體的分泌。3.興奮在神經元之間的傳遞過程(1)過程(2)特點:興奮在神經元間是單向傳遞的。知識點 03 濫用興奮劑、吸食毒品的危害1.濫用興奮劑的危害(1)概念:興奮劑原是指能提高中樞神經系統機能活動的一類藥物,如今是禁用藥物的統稱。(2)分類:1968 年反興奮劑運動剛開始時,國際奧委會規定的違禁藥物為四大類,隨后逐漸增加到七大類。目前的七大類分別為:刺激劑、麻醉止痛劑、合成類固醇類、利尿劑、β-阻斷劑、內源性肽類激素和血液興奮劑,雖然在分類時的表述有所不同,但基本上是按照這些物質的藥理作用來分類的。(3)與神經活動相關的興奮劑的作用機理①促進神經遞質的合成和釋放;②干擾神經遞質與受體的結合;③影響分解神經遞質的相關酶的活性。(4)危害科學研究證明,使用興奮劑會對人的身心健康產生許多直接的危害。使用不同種類和不同劑量的禁用藥物,對人體的損害程度也不相同。一般來說,濫用興奮劑的主要危害有:①出現嚴重的性格變化;②產生藥物依賴性;③導致細胞和器官功能異常;④產生過敏反應,損害免疫力,進而引起各種感染(如肝炎和艾滋病)。為了身心健康,青少年要抵制濫用興奮劑。04 題型考法考法 01 興奮在神經纖維上的傳導1.膜電位變化曲線解讀(以電表兩極分別置于膜內、外兩側為例)a 點——由于 K+外流,產生內負外正的靜息電位b 點——受到刺激,Na+通道開放,Na+內流bc 段(不包括 c 點)——Na+內流→形成動作電位cd 段(不包括 c 點)——K+外流→靜息電位恢復過程de 段——靜息電位恢復后,Na+—K+泵活動加強,排 Na+吸 K+,使膜內外離子分布恢復到初始靜息水平2.在處于靜息電位和動作電位時,神經纖維膜內外兩側具有電位差,膜兩側的零電位差出現在動作電位形成過程和靜息電位恢復過程中。3.環境溶液中 K+,Na+濃度與靜息電位、動作電位的關系環境溶液中的 K+ K+濃度升高→靜息電位絕對值降低濃度影響靜息電位 K+濃度降低→靜息電位絕對值升高環境溶液中的 Na+ Na+濃度升高→動作電位峰值升高濃度影響動作電位 Na+濃度降低→動作電位峰值降低【題型示例 1】刺激某生物離體神經纖維產生動作電位及恢復的過程中,由于鈉、鉀離子的流動而產生的跨膜電流如圖甲所示(內向電流是指陽離子由細胞膜外向膜內流動,外向電流則相反)。圖乙表示受刺激后的神經纖維膜電位的變化。下列敘述正確的是A.圖甲中的a~b段與圖乙中的①~②段時間吻合B.圖甲中的e點跨膜電位為零,對應于圖乙中③點C.圖乙中的②~④段均處于圖甲中的外向電流階段D.增大膜外 K+離子濃度,圖甲c點對應的動作電位峰值不變考法 02 興奮在神經元之間的傳遞1.興奮在神經元之間的傳遞過程是通過突觸完成的。2.傳遞過程3.傳遞特點:興奮在神經元間是單向傳遞的。【題型示例 2】如圖為突觸傳遞示意圖,下列敘述錯誤的是( )A.①和③都屬于神經元細胞膜的一部分B.②進入突觸間隙的方式為胞吐,需消耗能量C.②發揮作用后被快速清除D.②與④結合后③的膜電位呈外負內正考法 03 電位測量與電流計指針偏轉問題1.膜電位的測量測量項目 測量方法 測量結果靜息電位動作電位2.指針偏轉原理:如圖為 a 點受刺激產生動作電位“■”,動作電位沿神經纖維傳導,依次通過“a→b→c→c右側”的過程中靈敏電流計的指針變化情況。3.電流計指針偏轉問題例析(1)興奮在神經纖維上傳導時①刺激 a 點,b 點先興奮,d 點后興奮,電流計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,電流計指針不發生偏轉。(2)興奮在神經元間傳遞時①刺激 b 點(ab=bd),由于興奮在突觸間的傳遞速度小于在神經纖維上的傳導速度,a 點先興奮,d 點后興奮,電流計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,電流計指針只發生一次偏轉。【題型示例 3】下圖表示連續的兩個神經元 a、b,在其神經纖維上分別連接著電流表甲、乙,在神經元 a 上有一個刺激位點。下列相關敘述錯誤的是( )A.若刺激該位點使神經纖維膜外的 Na+大量內流,則會導致膜內的 Na+多于膜外的B.若神經元 b 釋放的是抑制性神經遞質,則會使突觸后膜膜內外電位差增大C.進行圖示刺激后,電流表甲指針會發生一次偏轉,電流表乙指針不會發生偏轉D.神經遞質作用后在突觸間隙及時被分解或回收,可保證興奮的正常傳導考法 04 興奮在神經纖維上傳導與在神經元之間傳遞的比較4.比較興奮在神經纖維與神經元上的傳導比較項目 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 突觸傳導形式 電信號 電信號→化學信號→電信號傳導方向 雙向傳導 單向傳遞傳導速度 迅速 較慢傳導效果 使未興奮部位興奮 使下一個神經元興奮或抑制【題型示例 4】下圖表示反射弧的結構模式圖,①~⑤表示相關結構。有關敘述正確的是( )A.⑤是效應器,指肌肉或腺體,刺激②引起⑤反應不能稱為反射B.神經遞質的合成與釋放、在突觸間隙中的擴散及作用于突觸后膜均需消耗 ATPC.丙釋放興奮性遞質后,乙的膜電位仍然是內負外正D.分別電刺激②、④,觀察電流表指針偏轉次數,可驗證興奮在神經元間單向傳遞考法 05 神經活動相關的藥物的作用機理1.正常情況下,神經遞質與突觸后膜上受體結合引起突觸后膜興奮或抑制后,立即被相應酶降解而失活或回收進細胞。2.突觸后膜會持續興奮或抑制的原因:若某種有毒、有害物質使降解神經遞質的相應酶變性失活,則突觸后膜會持續興奮或抑制。3.藥物或有毒、有害物質作用于突觸從而阻斷神經沖動傳遞的三大原因【題型示例 5】神經細胞可以利用多巴胺來傳遞愉悅信息。下圖 a、b、c、d 依次展示毒品分子使人上癮的機理,據相關信息以下說法錯誤的是( )A.據 a 圖可知,多巴胺可以被突觸前膜重新回收,興奮在此類突觸間雙向傳遞B.據 b 圖可知,毒品分子會嚴重影響突觸前膜對多巴胺分子的回收C.據 c 圖可知,大量多巴胺在突觸間隙積累,經機體調節導致其受體數目減少D.據 d 圖可知,沒有毒品分子時,多巴胺被大量回收,愉悅感急劇下降,形成毒癮05 深層記憶1.興奮在神經纖維上的傳導特點(1)生理完整性:興奮傳導要求神經纖維在結構上和生理功能上都是完整的。如果神經纖維被切斷,結構完整性遭到破壞,則神經沖動不能通過缺口,傳導終止。(2)雙向傳導:即刺激神經纖維上的任何一點,所產生的神經沖動可沿神經纖維向兩側同時傳導。在膜外,興奮傳導方向與局部電流方向相反;在膜內,興奮傳導方向與局部電流方向相同。膜外 膜內興奮方向 興奮區→未興奮區 興奮區→未興奮區電流方向 未興奮區→興奮區 興奮區→未興奮區方向比較 相反 相同(3)單向傳導:神經纖維接受胞體傳導的興奮時,神經沖動由胞體出發、沿軸突向軸突末端傳導。2.興奮通過突觸傳遞的特點(1)興奮在神經元之間的傳遞速度遠遠慢于在神經纖維上的傳導速度,這主要與神經遞質的產生、釋放需要一定時間有關。在一個反射弧中,突觸越多,興奮傳遞所需時間越長。(2)突觸小體內線粒體和高爾基體含量相對較多,這與其代謝及分泌功能的耗能有關。(3)神經遞質通過胞吐釋放,體現了細胞膜的流動性(此過程消耗能量),并最終由突觸后膜的受體識別。(4)突觸小泡釋放的神經遞質(包括興奮性遞質和抑制性遞質)作用效果是使后一個神經元興奮或抑制。需注意的是,由于興奮性遞質不能正常地釋放或興奮性遞質不能被受體識別從而不能引起下一神經元產生興奮不等同于抑制性遞質對下一個神經元產生的影響。(5)總和現象。由單根神經纖維傳入的一個神經沖動可能并不足以引起突觸后神經元興奮。但是如果同時傳來一連串興奮,或者許多突觸前神經末梢同時傳來一排興奮,引起較多神經遞質釋放,就可以使突觸后神經元興奮,這種現象叫作總和現象。06 強化訓練1.下圖為神經纖維的局部結構示意圖,被髓鞘包裹區域(b、d)鈉、鉀離子不能進出細胞,裸露區域(a、c、e)鈉、鉀離子進出不受影響。下列敘述正確的是( )A.b、d 區域不能產生動作電位B.c 區域處于興奮狀態,膜內鈉離子比膜外多C.a 區域處于靜息狀態時,細胞膜對 Na+的通透性較大D.局部電流在軸突上的傳導方向為 a→c 和 e→c2.神經細胞內外相關離子的運輸機制如圖所示。據此下列敘述正確的是( )A.靜息狀態時鉀離子與通道蛋白結合后順濃度梯度運出細胞外B.鈉-鉀泵是神經元動作電位形成的基礎C.鈉-鉀泵本質是一種催化劑,催化 ATP 釋放出磷酸中的化學能D.將神經元放入低濃度氯化鈉溶液中,會提高動作電位峰值3.下圖表示脊髓前角運動神經元、閏紹細胞(興奮時能釋放抑制性神經遞質)共同支配肌肉收縮的示意圖,下列有關敘述,正確的是( )A.a 處給予的刺激須達到足夠強度才能使 b 產生興奮B.b 興奮后釋放的遞質引起肌細胞膜的 Na+快速外流C.興奮既可以從 a 向 b 傳遞,也可以從 b 向 a 傳遞D.沖動經圖示環式傳遞后終止,該調節方式屬正反饋4.電表與神經纖維的連接方式如下圖 1 所示,圖 2 是在箭頭處施加一定的刺激后,根據電表指針的變化作出的曲線圖。下列有關敘述錯誤的是( )A.無刺激時,電表測得的是靜息電位;且圖 1 中 a、b 兩處膜內 K+濃度均比膜外高B.若在 ab 中點用藥物阻斷電流通過,在箭頭處施加刺激,電表指針發生一次偏轉C.若減小圖 1 中 ab 間的距離,則施加刺激后圖 2 中的 d 也隨之減小,當 ab=0 時電表指針不發生偏轉D.若將 a 點處電極移向膜外,在箭頭處施加刺激,電表指針變化曲線圖與圖 2 不同5.在 t1、t2、t3時刻分別給予某神經纖維三次強度相同的甲刺激,測得神經纖維電位變化如圖所示,請據圖判斷,下列說法正確的是( )A.適當提高細胞內 K+濃度,測得的靜息電位可能位于-65~-55mVB.t + +4~t5時間段,細胞 K 通道打開,利用 ATP 將 K 運出細胞恢復靜息狀態C.一定條件下的甲刺激可以累加并引起神經纖維產生動作電位D.t5時刻給予兩次強度相同的甲刺激能引發動作電位6.脊髓中的抑制性神經元,能夠分泌抑制性神經遞質,使突觸后神經元受到抑制。下圖表示膝跳反射的結構示意圖,a、b、e 為突觸,K+和 Cl-參與了該過程。發生膝跳反射時,伸肌收縮,屈肌舒張。下列敘述正確的是( )A.神經調節的結構基礎是反射弧,刺激 1 處可產生膝跳反射B.敲擊髕骨下韌帶會使 c 處后膜發生 Cl-內流、K+外流C.敲擊髕骨下韌帶后,在 1、2、3 處均能產生興奮D.刺激 2、3 處后觀察伸肌的反應,可證明興奮在突觸處單向傳遞7.氨基丁酸(GABA)作為哺乳動物中樞神經系統中廣泛分布的神經遞質,在控制疼痛方面的作用不容忽視,其作用機理如圖所示,以下敘述正確的是( )A.該藥物作用下,突觸后膜電位變化為外負內正B.突觸前膜與突觸后膜電信號的產生是同步的C.突觸小泡的形成與高爾基體密切相關D.隨著藥物不斷發揮作用,突觸前膜面積不斷減少8.俗話說“苦盡甘來”,但我們都有這樣的體驗:即便在苦藥里加糖,仍會感覺很苦。科學家揭開了其中的奧妙。原來,甜味和苦味分子首先被舌面和上顎表皮上專門的味細胞(TRC)識別,經信號轉換后,傳遞至匹配的神經節神經元。然后,這些信號再經腦干孤束吻側核(rNST)中的神經元突觸傳導,最終抵達味覺皮層。在味覺皮層中,產生甜味和苦味的區域分別稱為 CeA 和 GCbt(如下圖)。下列敘述不正確的是( )A.甜味和苦味分子引起大腦皮層產生相應感覺的過程不屬于非條件反射B.CeA 產生的甜覺不能傳至苦味中樞 GCbt,所以“甜不壓苦”C.GCbt 產生的苦覺會抑制腦干中甜味神經元,因此“苦盡”才能“甘來”D.形成味覺的過程中,興奮在②上的傳導是雙向傳導9.神經遞質作用于突觸后膜,會引起突觸后膜產生局部的電位變化,稱為突觸后電位。科學家為了探究突觸后電位的特點,做了如下實驗,甲圖中 A、B、C 為不同神經元的軸突,乙圖中字母及箭頭分別代表軸突類型及刺激時間點,閾值代表引發動作電位的最小膜電位。下列敘述錯誤的是( )A.連續兩個刺激的間隔越短,小電位疊加效應越明顯B.不同來源的神經遞質對突觸后神經元的效果可以疊加C.單個軸突引發的突觸后電位,其大小和持續時間是相對恒定的D.突觸數量越多,越有利于神經細胞之間的信息聯系,越易引發突觸后膜的動作電位10.神經元 A 與 C、神經元 B 與 C 之間以興奮性突觸相連,為研究神經元之間的相互作用,用相同強度的電刺激同時刺激突觸前神經元(A、B)進行實驗,實驗一:單次電刺激,實驗二:短時間連續兩次刺激,用微電極記錄突觸后神經元(C)的電位變化,結果如圖所示。下列分析錯誤的是( )A.若實驗一僅單次刺激神經元 A,微電極記錄的電位峰值將變小B.若實驗二兩次刺激的時間間隔擴大,微電極可能無法記錄到動作電位C.實驗一和實驗二中使用的電刺激強度均不足以引起動作電位D.實驗一和實驗二中神經元 C 都發生了受體與遞質的結合以及 Na+的內流11.興奮型神經遞質多巴胺參與動機與獎賞、學習與記憶、情緒與智商等大腦功能的調控,毒品能對大腦造成不可逆的損傷。如圖是突觸間隙中的毒品作用于多巴胺轉運體后干擾人腦神經沖動傳遞的示意圖(箭頭越粗表示轉運速率越快,反之則慢)。下列說法錯誤的是( )A.學習和記憶是腦的高級功能之一,涉及腦內神經遞質作用和某些蛋白質的合成B.突觸間隙的多巴胺會因毒品阻礙其被突觸前膜回收而增多,大腦中樞持續興奮C.多巴胺合成后儲存在突觸小體的突觸小泡中,被多巴胺轉運體釋放到突觸間隙D.多巴胺能導致突觸后膜的電位變為外負內正,而毒品并不直接作用于突觸后膜12.圖 1 為多個神經元聯系示意圖,將一示波器連接在 D 上,用不同方式同等強度電刺激 A、B、C,產生圖 2 所示波形(Ⅰ:單次電刺激 A 或 B;Ⅱ:連續電刺激 A;Ⅲ:單次電刺激 C;閾電位;能引起動作電位的臨界電位值)。以下分析不正確的是( )A.圖 2 中-70mV 靜息電位的數值是以膜內側為參照,并將該側電位值定義為 0mVB.單次電刺激 A 或 B 不能在 D 上記錄到動作電位,可能是刺激強度太低C.C 神經元釋放的是抑制性神經遞質D.Ⅱ和Ⅰ對照,說明在同一部位連續給予的多個刺激可以疊加13.研究突觸間作用關系時,進行如圖 6 實驗,結果如圖。以下對軸突 2 所釋放的神經遞質的作用,推測正確的是( )A.促進軸突 1 釋放神經遞質B.抑制軸突 1 釋放神經遞質C.與神經元 M 結合并使之興奮D.與神經元 M 結合并使之抑制14.研究發現癲癇病人體內氨基丁酸(GABA)含量異常。GABA 是哺乳動物中樞神經系統中廣泛分布的神經遞質,可降低神經系統興奮性,在控制疼痛方面的作用不容忽視,其作用機理如下圖所示。以下說法正確的是( )A.GABA 貯存在內質網和高爾基體內,以防止被細胞質內其他酶系所破壞B.GABA 與受體結合后,鈉離子內流,抑制突觸后膜動作電位的產生C.氨基丁酸轉氨酶(可降解 GABA)抑制劑可緩解癲癇癥狀D.麻醉劑分子作用于 GABA 受體,加快了圖中離子通道的關閉15.研究表明,酒精對人體的神經系統具有較大的影響。為了探究酒精的危害,科研人員開展了不同濃度酒精對蟾蜍離體坐骨神經動作電位影響的相關實驗。請根據以下提供的實驗材料與用具,完善實驗思路并進行分析。材料與用具:蟾蜍離體坐骨神經、任氏液、95%酒精、神經的固定裝置、刺激電極、示波器、鑷子等。(要求與說明:任氏液為蟾蜍用生理鹽水。本實驗選擇刺激強度為 3V,具體刺激和測定方法不做要求等。)(1)實驗步驟:第一步:用_________將 95%的酒精稀釋制成濃度為 2%、4%、6%、8%、10%的酒精溶液。第二步:取新鮮的蟾蜍離體坐骨神經標本若干,隨機均分為_____組并標號為 1、2……,_________________________________。第三步:將各組神經固定后,用 3V 強度的電刺激分別刺激各組標本坐骨神經的一端,神經另一端連接示波器,根據示波器記錄的電位波形及間距,計算動作電位幅度和傳導速度。第三步:比較分析實驗結果。(2)實驗結果與分析:①依據上面的操作,設計一個用于記錄實驗結果的表格:___②本實驗選擇刺激強度為 3V,若降低刺激強度,步驟①測得的神經干電位值減小,而增大刺激強度卻不能使電位值增大,推測可能的原因是_______。③實驗結果顯示大于 6%的酒精溶液能使坐骨神經動作電位幅度顯著降低,傳導速度變慢。可能原因是由于酒精影響了_______離子的跨膜轉運,進而影響了動作電位的_______過程,導致動作電位產生幅度和傳導速度均降低所致。④結合上述結果分析酒后不能駕車的依據是________。16.γ-氨基丁酸(GABA)是一種重要的神經遞質,在成年的動物體中往往作為中樞神經系統的抑制性遞質,而在胚胎時期的神經元或者成年動物體內的非成熟神經元中卻起到截然相反的作用。GABA 受體廣泛存在于哺乳動物的腦組織中,主要有兩類:GABA-A 受體和 GABA-B 受體,作用機理如圖所示。(1)在成年動物的成熟神經元中,GABA 儲存在突觸前神經元的_____中,圖中釋放 GABA 的結構是神經元的_____(填“樹突末梢”或“軸突末梢”),受到刺激后釋放到突觸間隙,再與突觸后膜上的受體結合,導致突觸后膜兩側的電位表現為_____。(2)興奮在神經元之間傳遞是_____(填“單向”或“雙向”)的,原因是_____。(3)目前已經證實,在胚胎發育期的神經元內 Cl-濃度明顯高于成熟神經元,因此 GABA 和 GABA-A受體結合后,Cl-會_____(填:“外流”或“內流”),從而使 GABA 表現為興奮效應。進一步研究發現,在神經元發育過程中這種細胞內 Cl-濃度變化機制,主要與 NKCC1 和 KCC2 這兩種 Cl-轉運體的表達水平變化有關。據此推測,神經元成熟后胞內 Cl-濃度下降的原因是_____。2.3 神經沖動的產生與傳導01 學習目標課程標準 學習目標1.闡明神經細胞膜內外在靜息狀態具有電位差,受到外界刺闡明神經細胞膜內外在靜息狀態具有電位差, 激后形成動作電位,并沿神經纖維傳導。受到外界刺激后形成動作電位,并沿神經纖維 2.闡明神經沖動在突觸處的傳遞需要通過電信號和化學信號傳導。闡明神經沖動在突觸處的傳遞通常通過 的轉換實現,其傳遞具有單方向傳遞的特點。化學傳遞方式完成 3.關注濫用興奮劑和吸食毒品的危害,并能夠向他人宣傳這些危害,拒絕毒品。02 吃透教材溫馨提示:請先預習通讀課本(一)基礎知識梳理 識必備1.傳導形式:興奮以 電信號 的形式沿著神經纖維傳導,這種 電信號 也叫神經沖動。2.靜息電位和動作電位離子運輸 電位 圖中狀態靜息電位 K+外流 外正內負 A 區動作電位 Na+內流 外負內正 B 區3.傳導特點: 雙向 傳導,即刺激神經纖維上的任何一點,興奮可沿神經纖維向 刺激點兩側 同時傳導。4.突觸的結構(如圖)(1)突觸:由圖中的 b 突觸前膜 、c 突觸間隙 及 d 突觸后膜 (填名稱)組成。(2)其他結構①圖中 a 是指神經元的 軸突 末梢,形成的膨大部分為 突觸小體 。②圖中 e、f、g 分別是指 突觸小泡 、 神經遞質 、 受體 。5.傳遞過程:軸突末梢有神經沖動傳來→[e]突觸小泡受到刺激,向[b] 突觸前膜 移動并與之融合后,釋放 神經遞質 →擴散通過[c] 突觸間隙 →然后作用于[d] 突觸后膜 上的[g] 受體 →改變突觸后膜對離子的通透性,引發突觸后膜電位變化。6.傳遞特點(1)特點: 單向 傳遞。(2)原因:神經遞質只存在于突觸前膜的[e] 突觸小泡 中,只能由 突觸前膜 釋放,然后作用于突觸后膜 上,因此神經元之間興奮的傳遞只能是單方向的。7.興奮劑:原是指能提高 中樞神經 系統 機能活動 的一類藥物,如今是 運動禁用 藥物的統稱。具有增強人的 興奮程度 、提高 運動速度 等作用。為了保證公平、公正,運動比賽禁止使用興奮劑。8.毒品:指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、嗎啡、大麻、可卡因以及國家規定管制的其他能夠使人形成癮癖的 麻醉 藥品和 精神 藥品。(二)課前聚焦 抓重點興奮是如何在神經纖維上傳導的?在神經系統中,興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的,這種電信號也叫神經沖動。興奮在突觸處是如何傳遞的?興奮在神經元之間的傳遞是通過突觸完成的。為什么不能濫用興奮劑和吸食毒品?使用興奮劑會對人的身心健康產生許多直接的危害。使用不同種類和不同劑量的禁用藥物,對人體的損害程度也不相同。一般來說,濫用興奮劑的主要危害有:(1)出現嚴重的性格變化;(2)產生藥物依賴性;(3)導致細胞和器官功能異常;(4)產生過敏反應,損害免疫力,進而引起各種感染(如肝炎和艾滋病)。為了身心健康,青少年要抵制濫用興奮劑。03 知識精講知識點 01 興奮在神經纖維上的傳導1.興奮的產生(1)神經沖動:在神經系統中,興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的,這種電信號也叫神經沖動。(2)興奮產生的條件:興奮的產生需要有適宜的刺激,這里的“適宜”既包括刺激的強度適宜,也包括刺激的時間適宜。(3)靜息電位①概念:在未受到刺激時,神經纖維處于靜息狀態,細胞膜兩側的電位表現為內負外正,稱為靜息電位。如圖所示。②產生原因:靜息時,神經細胞內 K+濃度明顯高于膜外,而 Na+濃度比膜外低。未受到刺激時,由于膜主要對 K+有通透性,造成 K+外流,使膜外陽離子濃度高于膜內,表現為內負外正。(3)動作電位①概念:當神經纖維某一部位受到刺激時,這個部位的膜兩側出現暫時性的電位變化,表現為內正外負的興奮狀態,這時的膜電位稱為動作電位。如圖所示。②產生原因:當神經纖維的某一部位受到刺激時,該部位的細胞膜對 Na+的通透性增加,Na+內流,使興奮部位膜內陽離子濃度高于膜外,表現為內正外負。2.興奮的傳導(1)興奮的傳導過程①局部電流的形成當神經纖維某一部位受到刺激時,這個部位產生興奮,其電位由內負外正變為內正外負,而鄰近的未興奮部位的電位仍為內負外正,于是興奮部位和未興奮部位之間存在電位差。在興奮部位和未興奮部位之間由于電位差的存在而發生電荷移動,這樣便形成了局部電流。如圖所示。②興奮的傳導興奮部位與鄰近的未興奮部位之間的局部電流達到一定強度后,便會引起未興奮部位產生興奮,這樣興奮就能沿神經纖維傳導,而原先興奮的部位又恢復為靜息電位。如圖所示。恢復靜息電位的過程中,除 K+大量外流之外,還有鈉鉀泵發揮作用,將 Na+運出細胞的同時將 K+運入細胞,該過程消耗能量。(2)興奮傳導的方向興奮傳導的方向是從興奮部位到未興奮部位,即興奮在神經纖維上的傳導方向與細胞膜內局部電流的方向一致,與細胞膜外局部電流的方向相反。如圖所示。(3)興奮傳導的特點雙向傳導:神經沖動沿著神經纖維由刺激部位向兩側同時傳導。(4)傳導形式:電信號。知識點 02 興奮在神經元之間的傳遞1.結構基礎——突觸(1)概念:神經元的軸突末梢經過多次分支,最后每個小枝末端膨大,呈杯狀或球狀,叫作突觸小體。突觸小體與其他神經元的細胞體、樹突相接觸,共同形成突觸。興奮在神經元之間的傳遞是通過突觸完成的。(2)突觸的常見類型①從結構上看:根據連接方式不同可分為四種,最常見的為 A、B 兩種。A:軸突-細胞體B:軸突-樹突C:軸突-軸突D:樹突-樹突②從功能上分:根據突觸的功能可分為興奮性突觸和抑制性突觸。突觸前神經元電信號通過突觸傳遞,影響突觸后神經元的活動,使突觸后膜發生興奮的突觸稱為興奮性突觸,使突觸后膜發生抑制的稱為抑制性突觸。突觸的興奮或抑制不僅取決于神經遞質的種類,還取決于其受體的種類。(3)突觸的結構①突觸前膜:上一個神經元突觸小體頂端的細胞膜。②突觸間隙:間隙內的液體是組織液(屬于內環境)。③突觸后膜:下一個神經元與突觸前膜相對應的樹突膜或細胞體膜。2.神經遞質神經遞質是神經細胞產生的一種化學信使物質,對有相應受體的神經細胞產生特異性反應(興奮或抑制)。(1)供體:軸突末端突觸小體內的突觸小泡。(2)傳遞:突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。(3)受體:與軸突相鄰的另一個神經元的樹突膜或細胞體膜上的蛋白質。(4)作用:使另一個神經元興奮或抑制。(5)種類:興奮性遞質、抑制性遞質。興奮性遞質:乙酰膽堿、多巴胺、谷氨酸等,可引起下一個神經元的興奮。抑制性遞質:甘氨酸,γ—氨基丁酸等,可引起下一個神經元的抑制。(6)作用①神經遞質作用于突觸后膜的受體后會被酶迅速分解或被轉移,避免神經遞質對突觸后膜的持續刺激。如果神經遞質對突觸后膜持續產生刺激,則會引起突觸后膜持續興奮或抑制:如果神經遞質對突觸后膜的作用減弱,則突觸后膜的興奮或抑制減弱,也可能不會產生興奮或抑制。②神經遞質不僅可以作用于突觸后膜的受體,也可以作用于肌肉細胞或腺細胞的受體,引起肌肉的收縮和某些腺體的分泌。3.興奮在神經元之間的傳遞過程(1)過程(2)特點:興奮在神經元間是單向傳遞的。知識點 03 濫用興奮劑、吸食毒品的危害1.濫用興奮劑的危害(1)概念:興奮劑原是指能提高中樞神經系統機能活動的一類藥物,如今是禁用藥物的統稱。(2)分類:1968 年反興奮劑運動剛開始時,國際奧委會規定的違禁藥物為四大類,隨后逐漸增加到七大類。目前的七大類分別為:刺激劑、麻醉止痛劑、合成類固醇類、利尿劑、β-阻斷劑、內源性肽類激素和血液興奮劑,雖然在分類時的表述有所不同,但基本上是按照這些物質的藥理作用來分類的。(3)與神經活動相關的興奮劑的作用機理①促進神經遞質的合成和釋放;②干擾神經遞質與受體的結合;③影響分解神經遞質的相關酶的活性。(4)危害科學研究證明,使用興奮劑會對人的身心健康產生許多直接的危害。使用不同種類和不同劑量的禁用藥物,對人體的損害程度也不相同。一般來說,濫用興奮劑的主要危害有:①出現嚴重的性格變化;②產生藥物依賴性;③導致細胞和器官功能異常;④產生過敏反應,損害免疫力,進而引起各種感染(如肝炎和艾滋病)。為了身心健康,青少年要抵制濫用興奮劑。04 題型考法考法 01 興奮在神經纖維上的傳導1.膜電位變化曲線解讀(以電表兩極分別置于膜內、外兩側為例)a 點——由于 K+外流,產生內負外正的靜息電位b 點——受到刺激,Na+通道開放,Na+內流bc 段(不包括 c 點)——Na+內流→形成動作電位cd 段(不包括 c 點)——K+外流→靜息電位恢復過程de 段——靜息電位恢復后,Na+—K+泵活動加強,排 Na+吸 K+,使膜內外離子分布恢復到初始靜息水平2.在處于靜息電位和動作電位時,神經纖維膜內外兩側具有電位差,膜兩側的零電位差出現在動作電位形成過程和靜息電位恢復過程中。3.環境溶液中 K+,Na+濃度與靜息電位、動作電位的關系環境溶液中的 K+ K+濃度升高→靜息電位絕對值降低濃度影響靜息電位 K+濃度降低→靜息電位絕對值升高環境溶液中的 Na+ Na+濃度升高→動作電位峰值升高濃度影響動作電位 Na+濃度降低→動作電位峰值降低【題型示例 1】刺激某生物離體神經纖維產生動作電位及恢復的過程中,由于鈉、鉀離子的流動而產生的跨膜電流如圖甲所示(內向電流是指陽離子由細胞膜外向膜內流動,外向電流則相反)。圖乙表示受刺激后的神經纖維膜電位的變化。下列敘述正確的是A.圖甲中的a~b段與圖乙中的①~②段時間吻合B.圖甲中的e點跨膜電位為零,對應于圖乙中③點C.圖乙中的②~④段均處于圖甲中的外向電流階段D.增大膜外 K+離子濃度,圖甲c點對應的動作電位峰值不變[答案]D.[解析]A、圖甲中的a~c 段是鈉離子內流,與圖乙中的①~②段時間吻合,A 錯誤;B、圖甲中的e點時靜息電位最大,對應于圖乙中④點,B 錯誤;C、圖乙中的②~③為外向電流階段,③~④段處于圖甲中的內向電流階段,C 錯誤;D、動作電位的產生是由于鈉離子內流,與鉀離子無關,增大膜外鉀離子濃度,圖甲c點對應的動作電位峰值不變,D 正確。故選 D。考法 02 興奮在神經元之間的傳遞1.興奮在神經元之間的傳遞過程是通過突觸完成的。2.傳遞過程3.傳遞特點:興奮在神經元間是單向傳遞的。【題型示例 2】如圖為突觸傳遞示意圖,下列敘述錯誤的是( )A.①和③都屬于神經元細胞膜的一部分B.②進入突觸間隙的方式為胞吐,需消耗能量C.②發揮作用后被快速清除D.②與④結合后③的膜電位呈外負內正[答案]D.[解析]A、①為突觸前膜,是上一個神經元的軸突膜的一部分,③是下一個神經元的樹突膜,因此二者均是神經元細胞膜的一部分,③也可以位于神經元的細胞體,A 正確;B、②為神經遞質,其進入突觸間隙的方式為胞吐,該過程需消耗能量,B 正確;C、②是神經遞質,其發揮作用后往往被快速清除,從而保證了神經調節的精準性,C 正確;D、②神經遞質與④受體發生特異性結合,會引起突觸后膜的離子通透性改變,引起下一個神經元興奮或抑制,因此③的膜電位不一定呈現外負內正,D 錯誤。故選 D。考法 03 電位測量與電流計指針偏轉問題1.膜電位的測量測量項目 測量方法 測量結果靜息電位動作電位2.指針偏轉原理:如圖為 a 點受刺激產生動作電位“■”,動作電位沿神經纖維傳導,依次通過“a→b→c→c右側”的過程中靈敏電流計的指針變化情況。3.電流計指針偏轉問題例析(1)興奮在神經纖維上傳導時①刺激 a 點,b 點先興奮,d 點后興奮,電流計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,電流計指針不發生偏轉。(2)興奮在神經元間傳遞時①刺激 b 點(ab=bd),由于興奮在突觸間的傳遞速度小于在神經纖維上的傳導速度,a 點先興奮,d 點后興奮,電流計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,電流計指針只發生一次偏轉。【題型示例 3】下圖表示連續的兩個神經元 a、b,在其神經纖維上分別連接著電流表甲、乙,在神經元 a 上有一個刺激位點。下列相關敘述錯誤的是( )A.若刺激該位點使神經纖維膜外的 Na+大量內流,則會導致膜內的 Na+多于膜外的B.若神經元 b 釋放的是抑制性神經遞質,則會使突觸后膜膜內外電位差增大C.進行圖示刺激后,電流表甲指針會發生一次偏轉,電流表乙指針不會發生偏轉D.神經遞質作用后在突觸間隙及時被分解或回收,可保證興奮的正常傳導[答案]A.[解析]A、Na+主要維持細胞外液的滲透壓,其濃度遠遠大于細胞內液的濃度,興奮時不會導致膜內的 Na+多于膜外的,A 錯誤;B、若突觸前膜釋放抑制性神經遞質,會使突觸后膜上陰離子內流,導致突觸后膜內負外正電位狀態增強,即膜內外電位差增大,B 正確;C、進行圖示刺激后,刺激向兩側傳導,但是神經元之間傳遞只能由突觸前膜到突觸后膜,所以不能由 a 傳到 b,所以電流表甲指針會發生一次偏轉,電流表乙指針不會發生偏轉,C 正確;D、當興奮抵達突觸小體時,突觸小泡內的神經遞質釋放出來,并與突觸后膜上的受體結合,引起突觸后神經元發生興奮或抑制,作用后突觸間隙的神經遞質可被有關酶分解,D 正確。故選 A。考法 04 興奮在神經纖維上傳導與在神經元之間傳遞的比較4.比較興奮在神經纖維與神經元上的傳導比較項目 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 突觸傳導形式 電信號 電信號→化學信號→電信號傳導方向 雙向傳導 單向傳遞傳導速度 迅速 較慢傳導效果 使未興奮部位興奮 使下一個神經元興奮或抑制【題型示例 4】下圖表示反射弧的結構模式圖,①~⑤表示相關結構。有關敘述正確的是( )A.⑤是效應器,指肌肉或腺體,刺激②引起⑤反應不能稱為反射B.神經遞質的合成與釋放、在突觸間隙中的擴散及作用于突觸后膜均需消耗 ATPC.丙釋放興奮性遞質后,乙的膜電位仍然是內負外正D.分別電刺激②、④,觀察電流表指針偏轉次數,可驗證興奮在神經元間單向傳遞[答案]D.[解析]A、根據神經節可知,①是感受器,②是傳入神經,③是神經中樞,④是傳出神經,⑤是效應器,效應器是傳出神經末梢及其所支配的肌肉或腺體,反射必須經過完整的反射弧,因此刺激②引起⑤反應不能稱為反射,A 錯誤;B、神經遞質的合成及以胞吐的方式出細胞,需要消耗能量,而興奮在突觸間隙的擴散不需要消耗能量,B 錯誤;C、興奮性遞質使突觸后膜發生興奮,即產生動作電位,所以丙釋放的興奮性遞質作用于乙后,使乙的膜電位變成內正外負,C 錯誤;D、刺激②電流表偏轉兩次,刺激④電流表偏轉一次,可證明興奮在神經元之間的傳遞是單向的,D 正確。故選 D。考法 05 神經活動相關的藥物的作用機理1.正常情況下,神經遞質與突觸后膜上受體結合引起突觸后膜興奮或抑制后,立即被相應酶降解而失活或回收進細胞。2.突觸后膜會持續興奮或抑制的原因:若某種有毒、有害物質使降解神經遞質的相應酶變性失活,則突觸后膜會持續興奮或抑制。3.藥物或有毒、有害物質作用于突觸從而阻斷神經沖動傳遞的三大原因【題型示例 5】神經細胞可以利用多巴胺來傳遞愉悅信息。下圖 a、b、c、d 依次展示毒品分子使人上癮的機理,據相關信息以下說法錯誤的是( )A.據 a 圖可知,多巴胺可以被突觸前膜重新回收,興奮在此類突觸間雙向傳遞B.據 b 圖可知,毒品分子會嚴重影響突觸前膜對多巴胺分子的回收C.據 c 圖可知,大量多巴胺在突觸間隙積累,經機體調節導致其受體數目減少D.據 d 圖可知,沒有毒品分子時,多巴胺被大量回收,愉悅感急劇下降,形成毒癮[答案]A.[解析]A、據 a 圖可知多巴胺發揮作用后可被轉運分子運回突觸前膜所在的細胞,因為多巴胺作用的受體只在突觸后膜上,突觸前膜沒有多巴胺作用的受體,因此突觸間的興奮的傳遞還是單向的,A錯誤;B、 據 b 圖可知毒品分子與多巴胺轉運分子結合,嚴重影響突觸前膜對多巴胺分子的重吸收,B 正確;C、c 圖與 a、b 圖相比較可以看出因為多巴胺不能回收,則大量多巴胺在突觸間隙積累,經機體調節導致其受體數目減少,C 正確;D、從 d 圖可知,當沒有毒品分子時,多巴胺轉運分子會發揮作用,多巴胺被大量吸收,愉悅感急劇下降,形成毒癮,D 正確。故選 A。05 深層記憶1.興奮在神經纖維上的傳導特點(1)生理完整性:興奮傳導要求神經纖維在結構上和生理功能上都是完整的。如果神經纖維被切斷,結構完整性遭到破壞,則神經沖動不能通過缺口,傳導終止。(2)雙向傳導:即刺激神經纖維上的任何一點,所產生的神經沖動可沿神經纖維向兩側同時傳導。在膜外,興奮傳導方向與局部電流方向相反;在膜內,興奮傳導方向與局部電流方向相同。膜外 膜內興奮方向 興奮區→未興奮區 興奮區→未興奮區電流方向 未興奮區→興奮區 興奮區→未興奮區方向比較 相反 相同(3)單向傳導:神經纖維接受胞體傳導的興奮時,神經沖動由胞體出發、沿軸突向軸突末端傳導。2.興奮通過突觸傳遞的特點(1)興奮在神經元之間的傳遞速度遠遠慢于在神經纖維上的傳導速度,這主要與神經遞質的產生、釋放需要一定時間有關。在一個反射弧中,突觸越多,興奮傳遞所需時間越長。(2)突觸小體內線粒體和高爾基體含量相對較多,這與其代謝及分泌功能的耗能有關。(3)神經遞質通過胞吐釋放,體現了細胞膜的流動性(此過程消耗能量),并最終由突觸后膜的受體識別。(4)突觸小泡釋放的神經遞質(包括興奮性遞質和抑制性遞質)作用效果是使后一個神經元興奮或抑制。需注意的是,由于興奮性遞質不能正常地釋放或興奮性遞質不能被受體識別從而不能引起下一神經元產生興奮不等同于抑制性遞質對下一個神經元產生的影響。(5)總和現象。由單根神經纖維傳入的一個神經沖動可能并不足以引起突觸后神經元興奮。但是如果同時傳來一連串興奮,或者許多突觸前神經末梢同時傳來一排興奮,引起較多神經遞質釋放,就可以使突觸后神經元興奮,這種現象叫作總和現象。06 強化訓練1.下圖為神經纖維的局部結構示意圖,被髓鞘包裹區域(b、d)鈉、鉀離子不能進出細胞,裸露區域(a、c、e)鈉、鉀離子進出不受影響。下列敘述正確的是( )A.b、d 區域不能產生動作電位B.c 區域處于興奮狀態,膜內鈉離子比膜外多C.a 區域處于靜息狀態時,細胞膜對 Na+的通透性較大D.局部電流在軸突上的傳導方向為 a→c 和 e→c[答案]A.[解析]A、由于被髓鞘細胞包裹的軸突區域(b、d)鈉、鉀離子不能進出細胞,所以刺激 c 區域,b、d 區域的電位仍為外正內負,不能產生動作電位,A 正確;B、由于 c 區域受到刺激,處于興奮狀態,Na+內流,造成膜兩側的電位表現為內正外負,但鈉離子還是膜外多,B 錯誤;C、a 區域處于靜息狀態,細胞膜對 K+的通透性較大,K+外流,膜兩側的電位表現為內負外正,C 錯誤;D、局部電流在軸突膜內的傳導方向與興奮傳導方向相同,即為 c→a 和 c→e,局部電流在軸突膜外的傳導方向與興奮傳導方向相反,即 a→c 和 e→c,D 錯誤。故選 A。2.神經細胞內外相關離子的運輸機制如圖所示。據此下列敘述正確的是( )A.靜息狀態時鉀離子與通道蛋白結合后順濃度梯度運出細胞外B.鈉-鉀泵是神經元動作電位形成的基礎C.鈉-鉀泵本質是一種催化劑,催化 ATP 釋放出磷酸中的化學能D.將神經元放入低濃度氯化鈉溶液中,會提高動作電位峰值[答案]B.[解析]A、由題圖可知,鉀離子通道順濃度梯度將鉀離子運出細胞,屬于協助擴散,鉀離子與通道蛋白并不結合,A 錯誤;B、由題圖可知,鈉-鉀泵能逆濃度梯度將 3 分子的 Na+泵出細胞外,將 2 分子的 K+泵入細胞內,說明細胞內高 K+、低 Na+環境依靠鈉-鉀泵維持,而動作電位的形成依靠膜外的大量鈉離子順濃度梯度內流,故鈉-鉀泵是神經元動作電位形成的基礎,B 正確;C、鈉-鉀泵具有 ATP 水解酶的特性,能催化 ATP 中的特殊化學鍵斷裂釋放化學能,C 錯誤;D、動作電位的產生與神經細胞膜外的大量鈉離子內流有關,若神經細胞外液的鈉離子濃度降低,內流的鈉離子減少,則會使產生的動作電位峰值降低,D 錯誤。故選 B。3.下圖表示脊髓前角運動神經元、閏紹細胞(興奮時能釋放抑制性神經遞質)共同支配肌肉收縮的示意圖,下列有關敘述,正確的是( )A.a 處給予的刺激須達到足夠強度才能使 b 產生興奮B.b 興奮后釋放的遞質引起肌細胞膜的 Na+快速外流C.興奮既可以從 a 向 b 傳遞,也可以從 b 向 a 傳遞D.沖動經圖示環式傳遞后終止,該調節方式屬正反饋[答案]A.[解析]A、給 a 處閾值以上的刺激才能產生興奮,并能將興奮通過突觸傳到 b 處,使 b 產生興奮,A 正確;B、b 興奮后釋放的遞質引起肌細胞膜的 Na+大量外流,產生興奮,進而表現為肌肉收縮,B 錯誤;C、興奮在突觸間的傳遞是單向的,圖中興奮只能從從 a 向 b 傳遞,但不可以從 b 向 a 傳遞,C 錯誤;D、沖動經圖示環式傳遞通過閏紹細胞釋放抑制性神經遞質,抑制肌肉的運動屬于反饋調節,有利于運動神經元對肌肉運動的精準控制,該反饋調節屬于負反饋,D 錯誤。故選 A。4.電表與神經纖維的連接方式如下圖 1 所示,圖 2 是在箭頭處施加一定的刺激后,根據電表指針的變化作出的曲線圖。下列有關敘述錯誤的是( )A.無刺激時,電表測得的是靜息電位;且圖 1 中 a、b 兩處膜內 K+濃度均比膜外高B.若在 ab 中點用藥物阻斷電流通過,在箭頭處施加刺激,電表指針發生一次偏轉C.若減小圖 1 中 ab 間的距離,則施加刺激后圖 2 中的 d 也隨之減小,當 ab=0 時電表指針不發生偏轉D.若將 a 點處電極移向膜外,在箭頭處施加刺激,電表指針變化曲線圖與圖 2 不同[答案]C.[解析]A、無刺激時,靜息電位為外正內負,因此電流計測得的是靜息電位,靜息電位的形成機制為 K+外流,并且其運輸方式為協助擴散,因此圖 1 中 a、b 兩處膜內 K+濃度均比膜外高,A 正確;B、若在 ab 中點用藥物阻斷電流通過,在箭頭處施加刺激,產生的興奮只能傳導到 a 點,b 點不能興奮,因此電流計指針發生一次偏轉,B 正確; C、若減小圖 1 中 ab 間的距離,則刺激時圖 2 中的 d 也隨之減小,但是當 ab=0 時,電流計指針偏轉一次,C 錯誤;D、若將 a 點處電極移向膜外,在箭頭處施加刺激,電流計指針變化曲線圖與圖 2 不同,D 正確。故選 C。5.在 t1、t2、t3時刻分別給予某神經纖維三次強度相同的甲刺激,測得神經纖維電位變化如圖所示,請據圖判斷,下列說法正確的是( )A.適當提高細胞內 K+濃度,測得的靜息電位可能位于-65~-55mVB.t4~t5時間段,細胞 K+通道打開,利用 ATP 將 K+運出細胞恢復靜息狀態C.一定條件下的甲刺激可以累加并引起神經纖維產生動作電位D.t5時刻給予兩次強度相同的甲刺激能引發動作電位[答案]C.[解析]A、鉀離子外流形成靜息電位,靜息電位的絕對值與細胞內外鉀離子濃度差有關,適當提高細胞內 K+濃度,測得的靜息電位應小于-65mV,A 錯誤;B、t4~t5時間段,細胞 K+通道打開,K+運出細胞屬于協助擴散,不消耗 ATP,B 錯誤;C、由曲線可知,一定條件下的甲刺激可以累加并引起神經纖維產生動作電位,C 正確;D、t5時刻給予兩次強度相同的甲刺激可能低于閾值,不能引起動作電位產生,D 錯誤。故選 C。6.脊髓中的抑制性神經元,能夠分泌抑制性神經遞質,使突觸后神經元受到抑制。下圖表示膝跳反射的結構示意圖,a、b、e 為突觸,K+和 Cl-參與了該過程。發生膝跳反射時,伸肌收縮,屈肌舒張。下列敘述正確的是( )A.神經調節的結構基礎是反射弧,刺激 1 處可產生膝跳反射B.敲擊髕骨下韌帶會使 c 處后膜發生 Cl-內流、K+外流C.敲擊髕骨下韌帶后,在 1、2、3 處均能產生興奮D.刺激 2、3 處后觀察伸肌的反應,可證明興奮在突觸處單向傳遞[答案]B.[解析]A、反射需要完整的反射弧和適宜的刺激,刺激 1 處作出的反應未經過完整的反射弧,不屬于反射,A 錯誤;B、由于 c 處表示抑制,敲擊髕骨下韌帶會使 c 處后膜發生 Cl-內流、K+外流,形成靜息電位,B 正確;C、由于 c 處表示抑制,b 處表示興奮,所以敲擊髕骨下韌帶,在 1、2 處均能檢測到動作電位,3 處不能檢測到動作電位,C 錯誤;D、由于 2、3 各在不同的突觸中,且伸肌屬于 2 連接的效應器,刺激 2、3 處后觀察伸肌的反應,不能用來證明興奮在突觸處單向傳遞,D 錯誤。故選 B。7.氨基丁酸(GABA)作為哺乳動物中樞神經系統中廣泛分布的神經遞質,在控制疼痛方面的作用不容忽視,其作用機理如圖所示,以下敘述正確的是( )A.該藥物作用下,突觸后膜電位變化為外負內正B.突觸前膜與突觸后膜電信號的產生是同步的C.突觸小泡的形成與高爾基體密切相關D.隨著藥物不斷發揮作用,突觸前膜面積不斷減少[答案]C.[解析]A、由右圖可以看出氨基丁酸引起氯離子內流,屬于抑制性神經遞質,因此突觸后膜電位仍為外正內負,A 錯誤;B、神經遞質與突觸后膜上受體結合引起后膜電位變化需要時間,因此突觸前膜與突觸后膜電信號的產生是不同步的,B 錯誤;C、在動物細胞中,高爾基體與細胞分泌物的形成有關,突觸小泡是高爾基體形成的囊泡,C 正確;D、隨著藥物不斷發揮作用,突觸小泡不斷與突觸前膜融合釋放神經遞質,引起突觸前膜面積增加,D 錯誤。故選 C。8.俗話說“苦盡甘來”,但我們都有這樣的體驗:即便在苦藥里加糖,仍會感覺很苦。科學家揭開了其中的奧妙。原來,甜味和苦味分子首先被舌面和上顎表皮上專門的味細胞(TRC)識別,經信號轉換后,傳遞至匹配的神經節神經元。然后,這些信號再經腦干孤束吻側核(rNST)中的神經元突觸傳導,最終抵達味覺皮層。在味覺皮層中,產生甜味和苦味的區域分別稱為 CeA 和 GCbt(如下圖)。下列敘述不正確的是( )A.甜味和苦味分子引起大腦皮層產生相應感覺的過程不屬于非條件反射B.CeA 產生的甜覺不能傳至苦味中樞 GCbt,所以“甜不壓苦”C.GCbt 產生的苦覺會抑制腦干中甜味神經元,因此“苦盡”才能“甘來”D.形成味覺的過程中,興奮在②上的傳導是雙向傳導[答案]D.[解析]A、反射必需要經過完整的反射弧才能完成,甜味和苦味分子引起大腦皮層產生相應感覺的過程沒有經過完整的反射弧,不屬于反射,A 正確;B、據圖可知,當動物攝入甜味物質,能在 CeA產生甜的感覺,但該信息不能傳至苦味中樞 GCbt,所以甜不壓苦,B 正確;C、如果攝入苦味物質,在GCbt 產生苦的感覺,從圖中可知,會正反饋作用于腦干中苦味神經元,感覺更苦;同時抑制腦干中甜味神經元,因此“苦盡”才能“甘來”,C 正確;D、興奮在反射弧上的傳遞是單向的,因此形成味覺的過程中,興奮在②上的傳導是單向的,D 錯誤。故選 D。9.神經遞質作用于突觸后膜,會引起突觸后膜產生局部的電位變化,稱為突觸后電位。科學家為了探究突觸后電位的特點,做了如下實驗,甲圖中 A、B、C 為不同神經元的軸突,乙圖中字母及箭頭分別代表軸突類型及刺激時間點,閾值代表引發動作電位的最小膜電位。下列敘述錯誤的是( )A.連續兩個刺激的間隔越短,小電位疊加效應越明顯B.不同來源的神經遞質對突觸后神經元的效果可以疊加C.單個軸突引發的突觸后電位,其大小和持續時間是相對恒定的D.突觸數量越多,越有利于神經細胞之間的信息聯系,越易引發突觸后膜的動作電位[答案]D.[解析]A、實驗 1 和實驗 2 結果說明,連續兩個刺激的間隔越短,小電位疊加效應越明顯,A正確;B、實驗 3 說明不同來源的神經遞質對突觸后神經元的效果可以疊加,B 正確;C、由實驗 1 結果可知,單個軸突引發的突觸后電位,其大小和持續時間是相對恒定的,C 正確;D、突觸數量越多,越有利于神經細胞之間的信息聯系,但引發突觸后膜的動作電位與突觸的數量無關,D 錯誤。故選 D。10.神經元 A 與 C、神經元 B 與 C 之間以興奮性突觸相連,為研究神經元之間的相互作用,用相同強度的電刺激同時刺激突觸前神經元(A、B)進行實驗,實驗一:單次電刺激,實驗二:短時間連續兩次刺激,用微電極記錄突觸后神經元(C)的電位變化,結果如圖所示。下列分析錯誤的是( )A.若實驗一僅單次刺激神經元 A,微電極記錄的電位峰值將變小B.若實驗二兩次刺激的時間間隔擴大,微電極可能無法記錄到動作電位C.實驗一和實驗二中使用的電刺激強度均不足以引起動作電位D.實驗一和實驗二中神經元 C 都發生了受體與遞質的結合以及 Na+的內流[答案]C.[解析]A、神經元 A 與 C 之間以興奮性突觸相連,單次電刺激 A,有少量的 Na+內流,電位峰值依然低于 0,說明刺激強度過低不能使神經元 C 產生動作電位,所以微電極記錄的電位峰值將變小,A正確;B、單個突觸連續兩個相同強度的刺激可以疊加引發突觸后膜的動作電位,實現興奮的傳導過程,若兩次刺激的時間間隔擴大,不能疊加,則微電極可能無法記錄到動作電位,B 正確;C、實驗一中使用的電刺激強度均不足以引起動作電位,實驗二中產生了動作電位,C 錯誤;D、由于神經元 A 與 C、神經元 B與 C 之間以興奮性突觸相連,所以實驗一和實驗二中都會有神經遞質與突觸后膜上(神經元 C)的受體結合引起了 Na+的內流,D 正確。故選 C。11.興奮型神經遞質多巴胺參與動機與獎賞、學習與記憶、情緒與智商等大腦功能的調控,毒品能對大腦造成不可逆的損傷。如圖是突觸間隙中的毒品作用于多巴胺轉運體后干擾人腦神經沖動傳遞的示意圖(箭頭越粗表示轉運速率越快,反之則慢)。下列說法錯誤的是( )A.學習和記憶是腦的高級功能之一,涉及腦內神經遞質作用和某些蛋白質的合成B.突觸間隙的多巴胺會因毒品阻礙其被突觸前膜回收而增多,大腦中樞持續興奮C.多巴胺合成后儲存在突觸小體的突觸小泡中,被多巴胺轉運體釋放到突觸間隙D.多巴胺能導致突觸后膜的電位變為外負內正,而毒品并不直接作用于突觸后膜[答案]C.[解析]A、學習和記憶是腦的高級功能之一,學習是神經系統不斷地接受刺激,獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程;記憶則是將獲得的經驗進行貯存和再現,學習和記憶涉及腦內神經遞質的作用以及某些種類蛋白質的合成,A 正確;B、多巴胺發揮作用后正常去路是通過多巴胺轉運體被突觸前神經元重新攝入,而毒品會阻礙多巴胺被突觸前神經元回收導致突觸間隙的多巴胺增多,從而使大腦中樞持續興奮,B 正確;C、多巴胺轉運體是用于突觸前膜對多巴胺的回收,C 錯誤;D、多巴胺是興奮性遞質,能使突觸后膜由靜息電位變為動作電位,電位由外正內負變為外負內正,毒品阻止多巴胺的重吸收過程,并不作用于突觸后膜,D 正確。故選 C。12.圖 1 為多個神經元聯系示意圖,將一示波器連接在 D 上,用不同方式同等強度電刺激 A、B、C,產生圖 2 所示波形(Ⅰ:單次電刺激 A 或 B;Ⅱ:連續電刺激 A;Ⅲ:單次電刺激 C;閾電位;能引起動作電位的臨界電位值)。以下分析不正確的是( )A.圖 2 中-70mV 靜息電位的數值是以膜內側為參照,并將該側電位值定義為 0mVB.單次電刺激 A 或 B 不能在 D 上記錄到動作電位,可能是刺激強度太低C.C 神經元釋放的是抑制性神經遞質D.Ⅱ和Ⅰ對照,說明在同一部位連續給予的多個刺激可以疊加[答案]A.[解析]A、由于神經元靜息時是外正內負的地單位,所以圖中-70mv 是將膜外側作為參照,定義為 0mV,A 錯誤;B、從圖 2 可以看出單次刺激 A 或 B,產生的電位低于閾電位,所以不能在 D 上記錄到動作電位,可能是刺激強度太低,B 正確;C、刺激 A 能使突觸后膜產生動作電位,說明神經元 A、B 釋放的是興奮性神經遞質;刺激 C,靜息電位差值變大,說明神經元 C 釋放的是抑制性神經遞質,C 正確;D、Ⅱ中連續兩次在 A 點進行刺激,產生了動作電位,而Ⅰ單次刺激 A 或 B 都不能產生動作電位,說明在同一部位連續給予的多個刺激可以疊加,D 正確。故選 A。13.研究突觸間作用關系時,進行如圖 6 實驗,結果如圖。以下對軸突 2 所釋放的神經遞質的作用,推測正確的是( )A.促進軸突 1 釋放神經遞質B.抑制軸突 1 釋放神經遞質C.與神經元 M 結合并使之興奮D.與神經元 M 結合并使之抑制[答案]B.[解析]AB、由圖可知,刺激軸突 1 后,神經元 M 的電位升高,說明其產生的是興奮類神經遞質,刺激軸突 2 后再刺激軸突 1,神經元 M 上的電位變化減小,說明軸突 2 釋放的是抑制性神經遞質,抑制軸突 1 釋放興奮類神經遞質,A 錯誤,B 正確;CD、由圖可知,軸突 2 未和神經元 M 結合,CD 錯誤。故選 B。14.研究發現癲癇病人體內氨基丁酸(GABA)含量異常。GABA 是哺乳動物中樞神經系統中廣泛分布的神經遞質,可降低神經系統興奮性,在控制疼痛方面的作用不容忽視,其作用機理如下圖所示。以下說法正確的是( )A.GABA 貯存在內質網和高爾基體內,以防止被細胞質內其他酶系所破壞B.GABA 與受體結合后,鈉離子內流,抑制突觸后膜動作電位的產生C.氨基丁酸轉氨酶(可降解 GABA)抑制劑可緩解癲癇癥狀D.麻醉劑分子作用于 GABA 受體,加快了圖中離子通道的關閉[答案]C.[解析]A、由題干已知 GABA 是神經遞質,而神經遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡內,該囊泡是高爾基體形成的,因為有囊泡的保護作用,神經遞質一般不會被胞細胞質內其它酶系所破壞,A 錯誤;B、GABA 與受體結合后,通道開啟,使氯離子內流,從而抑制突觸后神經細胞動作電位的產生,B 錯誤;C、釋放的 GABA 可被體內氨基丁酸轉氨酶降解而失活,加入抑制劑后,氨基丁酸轉氨酶受到抑制,使 GABA 的分解速率降低,降低神經系統的興奮性,C 正確;D、圖中麻醉劑分子嵌入的是 GABA 受體中,與 GABA 一樣的功能,延長該離子通道打開的時間,D 錯誤。故選 C。15.研究表明,酒精對人體的神經系統具有較大的影響。為了探究酒精的危害,科研人員開展了不同濃度酒精對蟾蜍離體坐骨神經動作電位影響的相關實驗。請根據以下提供的實驗材料與用具,完善實驗思路并進行分析。材料與用具:蟾蜍離體坐骨神經、任氏液、95%酒精、神經的固定裝置、刺激電極、示波器、鑷子等。(要求與說明:任氏液為蟾蜍用生理鹽水。本實驗選擇刺激強度為 3V,具體刺激和測定方法不做要求等。)(1)實驗步驟:第一步:用_________將 95%的酒精稀釋制成濃度為 2%、4%、6%、8%、10%的酒精溶液。第二步:取新鮮的蟾蜍離體坐骨神經標本若干,隨機均分為_____組并標號為 1、2……,_________________________________。第三步:將各組神經固定后,用 3V 強度的電刺激分別刺激各組標本坐骨神經的一端,神經另一端連接示波器,根據示波器記錄的電位波形及間距,計算動作電位幅度和傳導速度。第三步:比較分析實驗結果。(2)實驗結果與分析:①依據上面的操作,設計一個用于記錄實驗結果的表格:___②本實驗選擇刺激強度為 3V,若降低刺激強度,步驟①測得的神經干電位值減小,而增大刺激強度卻不能使電位值增大,推測可能的原因是_______。③實驗結果顯示大于 6%的酒精溶液能使坐骨神經動作電位幅度顯著降低,傳導速度變慢。可能原因是由于酒精影響了_______離子的跨膜轉運,進而影響了動作電位的_______過程,導致動作電位產生幅度和傳導速度均降低所致。④結合上述結果分析酒后不能駕車的依據是________。[答案](1) 任氏液 6分別浸泡在適量且等量的任氏液和 2%、4%、6%、8%、10%的酒精溶液中(2) 不同濃度酒精對坐骨神經干動作電位影響的實驗結果記錄表任氏液處理 2%酒精處理 4%酒精處理 6%酒精處理 8%酒精處理 10%酒精處理處理后 后 后 后 后 后電位幅度傳導速度3V 的刺激剛好能夠使神經中所有神經纖維產生動作電位,測得的電位值已達最大值;降低刺激強度,神經干中興奮的神經纖維數量減少,測得的電位值減小 鈉鉀泵 減慢 酒精能夠降低動作電位幅度,延長動作電位的傳導時間,酒后駕車會導致司機興奮性降低、反應遲鈍[解析](1)第一步:任氏液為蟾蜍用生理鹽水,為保證蟾蜍神經細胞的活性,在稀釋酒精時應用任氏液稀釋。第二步:根據第一步可知,設置了 5 個梯度,加對照組,應將神經細胞隨機分為 6 個組,分別浸泡在適量且等量的任氏液和 2%、4%、6%、8%、10%的酒精溶液中。(2)①根據題意,該實驗自變量為酒精濃度,因變量為電位幅度和傳導速度,據此可設置下表:表頭為:不同濃度酒精對坐骨神經干動作電位影響的實驗結果記錄表任氏液處理 2%酒精處理 4%酒精處理 6%酒精處理 8%酒精處理 10%酒精處理處理后 后 后 后 后 后電位幅度傳導速度②發生發射需滿足完整的反射弧和足夠強度的刺激兩個條件。可能 3V 的刺激剛好能夠使神經中所有神經纖維產生動作電位,測得的電位值已達最大值,增加刺激強度,電位不再增加;若降低刺激強度,鈉離子通道打開的較少,動作電位減小,測得的電位值減小。③鈉鉀泵可保證細胞內外鈉鉀離子的濃度差,可能由于酒精影響了鈉鉀泵離子的跨膜運輸,導致受到刺激時鈉離子內流減慢,進而影響了動作電位的減慢過程。④酒精能減低動作電位幅度,導致動作電位傳導時間延長,若酒后駕車,會延長司機的反應時間,反應遲鈍,導致車禍的發生。16.γ-氨基丁酸(GABA)是一種重要的神經遞質,在成年的動物體中往往作為中樞神經系統的抑制性遞質,而在胚胎時期的神經元或者成年動物體內的非成熟神經元中卻起到截然相反的作用。GABA 受體廣泛存在于哺乳動物的腦組織中,主要有兩類:GABA-A 受體和 GABA-B 受體,作用機理如圖所示。(1)在成年動物的成熟神經元中,GABA 儲存在突觸前神經元的_____中,圖中釋放 GABA 的結構是神經元的_____(填“樹突末梢”或“軸突末梢”),受到刺激后釋放到突觸間隙,再與突觸后膜上的受體結合,導致突觸后膜兩側的電位表現為_____。(2)興奮在神經元之間傳遞是_____(填“單向”或“雙向”)的,原因是_____。(3)目前已經證實,在胚胎發育期的神經元內 Cl-濃度明顯高于成熟神經元,因此 GABA 和 GABA-A受體結合后,Cl-會_____(填:“外流”或“內流”),從而使 GABA 表現為興奮效應。進一步研究發現,在神經元發育過程中這種細胞內 Cl-濃度變化機制,主要與 NKCC1 和 KCC2 這兩種 Cl-轉運體的表達水平變化有關。據此推測,神經元成熟后胞內 Cl-濃度下降的原因是_____。[答案](1) 突觸小泡 軸突末梢 外正內負(2) 單向 神經遞質只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜(3) 外流 神經元成熟過程中,NKCC1 表達水平下降,KCC2 表達水平升高,導致胞內 Cl-濃度下降[解析](1)由題干可知,在成年動物的成熟神經元中,GABA 是一種抑制性遞質,再結合興奮在神經元之間的傳導過程可知,儲存在突觸小泡內的 GABA,受到刺激后釋放到到突觸間隙中,再與突觸后膜上的受體結合,加大了突觸后膜上的靜息電位,導致突觸后膜兩側的電位表現為外正內負。(2)由于興奮在神經元間的突觸傳遞時,神經遞質只能由突觸前膜釋放,并作用于突觸后膜,所以興奮在神經元之間的傳遞是單向的。(3)在胚胎發育期的神經元內 Cl-濃度明顯高于成熟神經元,因此 GABA 和 GABA-A 受體結合后,Cl-會外流,從而使 GABA 表現為興奮效應。由于在神經元成熟過程中,NKCC1 表達水平下降,KCC2 表達水平升高,導致胞內 Cl-濃度下降。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 2.3神經沖動的產生與傳導(原卷版).pdf 2.3神經沖動的產生與傳導(解析版).pdf 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫