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(共33張PPT)
第2章　神經調節
微專題二　興奮傳遞相關實驗分析題
一、興奮傳遞過程中出現異常的情況分析
1.
2．抑制性突觸后電位的產生機制
(1)電位變化示意圖
(2)產生機制
突觸前神經元軸突末梢興奮，引起突觸小泡釋放抑制性遞質，抑制性遞質與突觸后膜受體結合后，提高了突觸后膜對Cl－、K＋的通透性，Cl－進細胞或K＋出細胞(抑制性突觸后電位的產生主要與Cl－內流有關)。
(3)結果
使膜內外的電位差變得更大，突觸后膜更難以興奮。
1．去甲腎上腺素(NE)是一種神經遞質，發揮作用后會被突觸前膜重攝取或被酶降解。臨床上可用特定藥物抑制NE的重攝取，以增加突觸間隙的NE濃度來緩解抑郁癥狀。下列有關敘述正確的是(　　)
A．NE與突觸后膜上的受體結合可引發動作電位
B．NE在神經元之間以電信號形式傳遞信息
C．該藥物通過與NE競爭突觸后膜上的受體而發揮作用
D．NE能被突觸前膜重攝取，表明興奮在神經元之間可雙向傳遞
A
解析：據題干信息可知，增加突觸間隙的NE濃度可以緩解抑郁癥狀，故推測NE為興奮性神經遞質，與突觸后膜的受體結合后可引發動作電位，A正確；NE是一種神經遞質，神經遞質在神經元之間以化學信號的形式傳遞信息，B錯誤；結合題意可知，該藥物的作用主要是抑制NE的重攝取，而重攝取的部位是突觸前膜，C錯誤；由于神經遞質只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜，故興奮在神經元之間的傳遞是單向的，D錯誤。
2．下圖為某同學在注射疫苗時與縮手反射有關的反射弧的局部結構示意圖，下列說法錯誤的是(　　)
D
A．該同學在注射疫苗時沒有縮手，但神經元A已經產生興奮
B．乙酰膽堿是興奮性神經遞質，5－羥色胺是抑制性神經遞質
C．興奮傳至突觸小體時，能引起Ca2＋內流，促進神經遞質的釋放
D．上圖中只有Na＋內流才能引起神經元C突觸后膜膜電位發生變化
解析：該同學在注射疫苗時沒有縮手，說明來自大腦皮層B的抑制大于來自傳入神經A的興奮，從而不會引起神經元C興奮，A正確；分析圖中信息可知，乙酰膽堿能促進突觸后膜Na＋內流，5－羥色胺能促進突觸后膜Cl－內流，5－羥色胺是抑制性神經遞質，故乙酰膽堿是興奮性神經遞質，5－羥色胺是抑制性神經遞質，B正確；由圖可知，興奮傳至突觸小體時，能引起Ca2＋內流，促進神經遞質的釋放，C正確；上圖中，Na＋內流會和Cl－內流共同作用，引起神經元C突觸后膜膜電位的改變，D錯誤。
二、實驗探究反射弧中興奮的傳導和傳遞
1．探究興奮在神經纖維上的雙向傳導
方法設計：電刺激圖中①處，觀察A的反應，同時測量②處的電位有無變化。
結果分析：
2．探究興奮在神經元之間的單向傳遞
方法設計：先電刺激圖中①處，測量③處電位變化；再電刺激③處，測量①處的電位變化。
結果分析：①③都有電位變化→雙向傳遞；只有①處電位有變化→單向傳遞(且傳遞方向為③→①)。
3．下圖表示通過突觸相連接的神經元，電流計的電極均連接于神經纖維外表面，A、B、C為可以選擇的刺激位點。下列分析正確的是(　　)
A．刺激A點，興奮以局部電流的形式傳到B點
B．若要證明興奮在神經纖維上雙向傳導，最好刺激C點
C．未受刺激時，神經元細胞膜內外沒有離子進出
D．刺激B點，觀察②指針的偏轉次數，可以判斷X處有無突觸
D
解析：AB之間有突觸結構，興奮在突觸間的傳遞是單向的，刺激A點，興奮不能傳到B點，A錯誤；刺激C點，只能說明興奮在神經纖維上可以從C傳到B，不能說明興奮在神經纖維上雙向傳導，B錯誤；未受刺激時，神經元細胞膜是靜息電位，是由鉀離子大量外流引起的，C錯誤；當刺激B點時，②指針若偏轉兩次，則說明X處無突觸，若只偏轉一次，說明X處有突觸，D正確。
4．將蛙腦破壞，保留脊髓，做蛙心靜脈灌注，以維持蛙的基本生命活動。暴露蛙左后肢屈反射的傳入神經和傳出神經，分別連接電位計a和b。將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電位計a和b有電位波動，出現屈反射。如圖為該反射弧結構示意圖。請回答下列問題：
(1)用簡便的實驗驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導，而在反射弧中只能單向傳遞：________________________________________________ ____________________________________________________________。
(2)若在灌注液中添加某種藥物，將蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，電位計a有波動，電位計b未出現波動，左后肢未出現屈反射，其原因可能有：
①______________________________________________________；
②___________________________。
方法和現象：刺激電位計b與骨骼肌之間的傳出神經。
觀察到電位計b有電位波動和左后肢屈腿，電位計a未出現電位波動
突觸前膜釋放的神經遞質不能與突觸后膜上的特異性受體結合
突觸前膜不能釋放神經遞質
解析：(1)驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導的實驗需在同一神經元中完成，設計思路：刺激神經纖維的某一點，從該點兩側觀察反應。結合圖示信息，刺激電位計b與骨骼肌之間的傳出神經，觀察到圖示刺激點左側電位計b有電位波動，刺激點右側的左后肢屈腿，可驗證興奮能在神經纖維上雙向傳導。驗證興奮在反射弧中只能單向傳遞，需跨突觸檢測，在上述實驗基礎上，電位計a未出現電位波動，可驗證興奮只能在反射弧中進行單向傳遞。(2)興奮在神經元間的傳遞通過神經遞質完成，易受藥物影響。若在灌注液中添加某種藥物，用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖，電位計a有波動，電位計b未出現波動，推測其原因是神經遞質傳遞受阻。結合神經遞質的作用過程，其傳遞受阻有兩種可能，一是突觸前膜不能釋放神經遞質，二是突觸前膜釋放的神經遞質不能與突觸后膜上的特異性受體結合。
1．常見的美容除皺針的主要成分是肉毒毒素(肉毒桿菌產生的高分子蛋白)，但使用不當會引起中毒、甚至呼吸肌麻痹而致死，主要原因是它會與細胞膜上的Ca2＋通道發生特異性結合，降低Ca2＋的通透性，抑制神經末梢釋放乙酰膽堿(ACh)，導致肌肉松弛麻痹。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．正常情況下Ca2＋的通透性增強可促進神經細胞釋放ACh
B．ACh與突觸后膜上受體結合后，可使突觸后膜發生鈉離子內流
C．肉毒毒素作用于神經元時，突觸前膜上的離子通道均關閉，使膜電位不變
D．若出現中毒，可使用肉毒抗毒素或鈣制劑進行救治
跟蹤訓練
C
解析： 來自題干信息“降低Ca2＋的通透性，抑制神經末梢釋放乙酰膽堿(ACh)”推理正常情況下Ca2＋的通透性增強可促進神經細胞釋放ACh，A正確；ACh與突觸后膜上受體結合后，興奮傳遞到下一個神經元細胞，可使突觸后膜發生鈉離子內流，B正確；結合題干，“與細胞膜上的Ca2＋通道發生特異性結合，降低Ca2＋的通透性”，不是所有通道都關閉，C錯誤；抗體(針對肉毒毒素)或鈣離子(提高神經元的興奮性)都能緩解中毒現象，因此若出現中毒，可使用肉毒抗毒素或鈣制劑進行救治，D正確。
2．已知神經細胞興奮性的高低直接取決于靜息電位與閾電位(能使Na＋通道大量開放從而產生動作電位的臨界膜電位)的差值大小或從靜息電位達到閾電位的難易程度，靜息電位與閾電位差值越小或從靜息電位到閾電位越容易，則細胞的興奮性越高。下列相關敘述正確的是(　　)
A．興奮在某反射弧中以神經沖動的形式單向傳遞
B．神經細胞的興奮性越高，一次興奮所持續的時間也越長
C．神經細胞的興奮性隨所處溶液中K＋濃度的增大而減小
D．神經細胞膜在接受有關刺激后Na＋內流加快，更容易達到閾電位
D
解析：興奮在反射弧上的傳遞是單向的，只能從感受器通過傳入神經到達神經中樞再經傳出神經傳到效應器，興奮在反射弧中以神經沖動和化學信號的形式單向傳遞，A錯誤；神經細胞的興奮性越高，說明從靜息電位到閾電位更容易，一次興奮所持續的時間越短，B錯誤；神經細胞的興奮性隨所處溶液中K＋濃度的增大而增大，C錯誤；Na＋內流是動作電位形成的原因，Na＋內流加快，會使其更容易達到閾電位，D正確。
3．食欲肽是下丘腦中某些神經元釋放的神經遞質，它作用于覺醒中樞的神經元，使人保持清醒狀態。臨床使用的藥物M與食欲肽競爭突觸后膜上的受體，但不發揮食欲肽的作用。下列判斷不合理的是(　　)
A．食欲肽以胞吐的形式由突觸前膜釋放
B．食欲肽通過進入突觸后神經元發揮作用
C．食欲肽分泌不足機體可能出現嗜睡癥狀
D．藥物M可能有助于促進睡眠
B
解析：食欲肽是一種神經遞質，神經遞質以胞吐的方式由突觸前膜釋放，A正確；神經遞質發揮作用需要與突觸后膜上的受體特異性結合，并不進入下一個神經元，B錯誤；由題“食欲肽作用于覺醒中樞的神經元，使人保持清醒狀態”可推斷，食欲肽分泌不足機體可能出現嗜睡癥狀，C正確；由題“食欲肽使人保持清醒狀態，而藥物M與食欲肽競爭突觸后膜上的受體，但不發揮食欲肽的作用”可推斷，藥物M可能有助于促進睡眠，D正確。
4．在如圖三個相鄰的神經元上接上兩個靈敏電流表甲和乙(已知電流表指針由正電位向負電位方向偏轉)。在a處給予適宜強度的刺激。下列說法正確的是(　　)
D
A．甲比乙先出現偏轉，甲、乙均出現兩次偏轉
B．乙偏轉兩次，第二次電流表向左偏轉
C．通過甲的偏轉可以驗證興奮在神經纖維上雙向傳導，在神經元間單向傳遞
D．甲電流表會出現向右偏轉，偏轉原因是B處細胞膜外Na＋內流導致膜電位變化
解析：刺激a處，B點與a處在同一神經纖維上，B點首先會有電位變化，而CD處全在下一個神經元，傳遞需要經過突觸處的信號變化，傳遞速度較慢，所以甲比乙會先出現偏轉；興奮在神經元之間傳遞是單向的，所以A點無法接收到a處產生的興奮，也就表明甲只會出現一次偏轉，A錯誤；若刺激a處，興奮會從a處傳遞到下一個神經元，首先會傳到C點，C點電位發生變化，為外負內正，此時D點未發生電位變化，為外正內負，電流表會向左偏轉；興奮傳導到D點時，C點恢復為靜息電位，為外正內負，D點發生變化為外負內正，此時電流表向右偏轉，所以乙會出現兩次偏轉，第二次偏轉向右偏轉，B錯誤；通過甲、乙的偏轉可以驗證興奮在神經纖維上雙向傳導，在神經元間單向傳遞，C錯誤。
5．某種藥物可以阻斷蟾蜍屈肌反射活動。如圖為該反射弧的模式圖。A、B為神經纖維上的實驗位點，C為突觸間隙。下列實驗結果中，能夠證明這種藥物“在神經系統中僅對神經元間的興奮傳遞有阻斷作用”的是(　　)
A
①將藥物放在A，刺激B，肌肉收縮　②將藥物放在B，刺激A，肌肉收縮　③將藥物放在C，刺激B，肌肉不收縮　④將藥物放在C，刺激A，肌肉收縮
A．①③ B．②③
C．①④ D．②④
解析：本實驗驗證的問題是該藥物“僅”對神經元間的興奮傳導有阻斷作用，那么就要設計如下對比實驗：一組要將藥物放在神經纖維上，觀察該藥物能否阻斷興奮在神經纖維上的傳導；另一組將藥物放在突觸間隙，實驗觀察該藥物能否阻斷興奮在神經元間的傳遞。其對比的結果能證明該藥物“僅”對神經元間的興奮傳遞有阻斷作用。
6．研究人員發明了一種方法，只用手指的一滴血就能在流鼻涕和發熱等癥狀出現之前檢測出誰將患上流感。如圖表示某同學在醫院取指血時興奮在反射弧中的傳導和傳遞過程的模式圖，請回答有關問題：
(1)刺激圖中的④，結合圖乙分析此處的電位發生的變化是________ _________________，該變化是由___________引起的。
(2)刺激圖甲中的①，可以檢測到B處的測量裝置指針偏轉，說明興奮可以在③處完成傳遞過程，該過程中神經遞質只能由_____(填寫圖丙中的數字)釋放，作用于_____(填寫圖丙中的數字)，所以興奮的傳遞具有___________的特點。
由外正內
負變成外負內正
Na＋內流
4
6
單向傳遞
(3)如果利用圖甲所示的神經結構及相關儀器，驗證第(2)小題中興奮傳遞的特點，請你簡述實驗思路及結果預測。
實驗思路：________________________________________________ ____________________。
結果預測：________________________________________________ _____。
刺激圖甲中的②，觀察B的指針是否偏轉，再刺激④，
觀察A的指針是否偏轉
刺激②，B的指針發生偏轉，刺激④，A的指針不發生
偏轉
解析：(1)圖甲中的④是傳出神經，未受刺激時膜兩側的電位為外正內負，即靜息電位，受到刺激后膜兩側的電位為外負內正，即動作電位，所以刺激圖甲中的④，④處的電位發生的變化是由外正內負變成外負內正(由靜息電位變成動作電位)，動作電位是Na＋內流引起的。(2)刺激圖甲中的①，可以檢測到B處的測量裝置指針偏轉，說明興奮可以在③處完成傳遞過程。因為圖甲中的③是突觸(圖丙為該突觸的放大圖)，興奮在突觸處的傳遞過程是通過神經遞質完成的，神經遞質只能由突觸前膜(圖丙中的4)釋放，作用于突觸后膜(圖丙中的6)，所以興奮具有單向傳遞的特點(圖甲中興奮由右向左傳遞)。

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