第05讲神经冲动的产生和传导-2023年新高二生物暑假课(人教版2019选择性必修1)_第1页
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文档简介

第05讲神经冲动的产生和传导【学习目标】1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导。2.阐明神经冲动在突触处的传递需要通过电信号和化学信号的转换实现,其传递具有单方向传递的特点。3.关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,并能够向他人宣传这些危害,拒绝毒品。【任务驱动】在蛙坐骨神经上(神经纤维膜外)放置两个微电极,并将他们连接到同一个电流表上,引导学生观察神经不受刺激或不同部位受到刺激时,电流表指针的偏转情况。请同学们思考,坐骨神经未受刺激时,神经纤维膜外是正电位还是负电位?坐骨神经未受到刺激时,神经纤维膜外是正电位还是负电位?在神经纤维膜外,刺激产生的兴奋是以什么方式传导的?【问题思考】1.赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。思考下面的问题:①从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了哪些结构?经过耳(感受器)、传入神经(听神经)、神经中枢(大脑皮层脊髓)、传出神经、效应器等结构。②短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么?人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s。2.枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度的时候,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。原因是什么?静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关,故神经元轴突外Na+浓度的改变不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+浓度降低,细胞内外Na+浓度差变小,Na+内流减少,动作电位值下降。3.若要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定?为什么?要测定枪乌贼神经元的正常电位,应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中,其钠钾离子具有一定的浓度,要使测定的电位与体内的一致,也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。4.已知副交感神经可以使心率降低。A组保留副交感神经,B组剔除副交感神经。刺激A组中的副交感神经,A的跳动降低。从A组的营养液中取一些液体注入B组的营养液中,B组的跳动也减慢。该实验的假说是什么?该实验可以说明什么问题?神经系统控制心脏活动时,在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号突触不仅存在于神经元之间,也可以存在于神经元和心肌细胞之间。5.可卡因既是一种兴奋剂,也是一种毒品,它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元,这些神经元利用神经递质——多巴胺来传递愉悦感。在正常情况下,多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突出间隙回收。吸食可凯隐后,可凯隐。可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突出间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。请思考服用可卡因为什么会使人上瘾?可卡因会与突触间隙中的多巴胺转运蛋白结合,使多巴胺转运蛋白失去回收多巴胺的功能。多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用,会导致突触后膜多巴胺受体减少。当可卡因失效后,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须通过服用可卡因来维持这些神经元的活动。【提前预习】1.兴奋在神经纤维上的传导(1)传导形式——电信号有人做过如图实验:在蛙的坐骨神经上放置两个微电极,并将它们连接到一个电表上。项目图示分析指针偏转情况结果静息时图1:a、b处膜外都是正电位不偏转_____________________左侧一段给予刺激图2:a处膜外变为负电位,b处膜外仍为正电位偏转方向_______兴奋是以电信号(局部电流)的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫______________图3:a处膜外变为正电位,b处膜外变成负电位偏转图4:a处膜外成正电位,b处膜外恢复成正电位不偏转(2)神经冲动的产生和传导①产生过程状态图示膜电位主要原因静息状态静息电位:______________________兴奋状态动作电位:______________________兴奋传导兴奋传导方向与膜内局部电流方向____,与膜外电流方向_____。兴奋向前传导,后方恢复为静息电位兴奋部位与未兴奋部位由于电位差的存在而发生了电荷的移动,形成了局部电流②方向特点a.在离体的神经纤维上,兴奋的传导是______的,即刺激神经纤维中除端点以外的任何一点,兴奋沿神经纤维向两端同时传导。b.在生物体内的反射过程中,神经纤维上的神经冲动只能来自______,因此在生物体内反射弧上,兴奋在神经纤维上的传导是______的。【预习检测】课前导学课前导学1.兴奋在神经纤维上的传导(1)传导形式——电信号有人做过如图实验:在蛙的坐骨神经上放置两个微电极,并将它们连接到一个电表上。项目图示分析指针偏转情况结果静息时图1:a、b处膜外都是正电位不偏转_____________________左侧一段给予刺激图2:a处膜外变为负电位,b处膜外仍为正电位偏转方向兴奋是以电信号(局部电流)的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫______________图3:a处膜外变为正电位,b处膜外变成负电位偏转图4:a处膜外成正电位,b处膜外恢复成正电位不偏转项目图示分析指针偏转情况结果静息时图1:a、b处膜外都是正电位不偏转神经表面各处电位相等左侧一段给予刺激图2:a处膜外变为负电位,b处膜外仍为正电位偏转方向相反兴奋是以电信号(局部电流)的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动图3:a处膜外变为正电位,b处膜外变成负电位偏转图4:a处膜外成正电位,b处膜外恢复成正电位不偏转(2)神经冲动的产生和传导①产生过程状态图示膜电位主要原因静息状态静息电位:______________________兴奋状态动作电位:______________________兴奋传导兴奋传导方向与膜内局部电流方向____,与膜外电流方向_____。兴奋向前传导,后方恢复为静息电位兴奋部位与未兴奋部位由于电位差的存在而发生了电荷的移动,形成了局部电流状态图示膜电位主要原因静息状态静息电位:外正内负神经细胞外Na+比膜内高,K+浓度膜外比膜内低,静息状态下,膜主要对K+有通透性,造成K外流。兴奋状态动作电位:_外负内正_受到刺激,细胞膜对Na+通透性增加,导致Na+内流。兴奋传导兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同,与膜外电流方向相反。兴奋向前传导,后方恢复为静息电位兴奋部位与未兴奋部位由于电位差的存在而发生了电荷的移动,形成了局部电流②方向特点a.在离体的神经纤维上,兴奋的传导是______的,即刺激神经纤维中除端点以外的任何一点,兴奋沿神经纤维向两端同时传导。双向b.在生物体内的反射过程中,神经纤维上的神经冲动只能来自______,因此在生物体内反射弧上,兴奋在神经纤维上的传导是______的。感受器单向2.兴奋在神经元之间的传导(1)突触小体神经元的______末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,呈___状或___状,叫作突触小体。在突触小体内靠近突触前膜处含有大量的小泡,叫______,其内含有________(如乙酰胆碱、多巴胺等)。轴突杯球突触小泡神经递质(2)突触①由_________(轴突末梢的膜或_________的膜)、突触间隙(突触前膜与突触后膜之间的缝隙,内含的液体是组织液)与_________(一般为与突触前膜相对应的______的膜或______的膜,但也可能为肌肉细胞膜或其他______中的细胞的膜)组成。突触前膜细胞体的细胞膜突触后膜细胞体树突腺体②结构如图1③常见类型根据结构划分如图2图1图2A:轴突—细胞体型,可表示为:;B:轴突—树突型,可表示为:。根据功能划分:兴奋性突触——使突触后膜产生兴奋的突触抑制性突触——使突触后膜产生抑制作用的突触(3)兴奋通过突触的传递过程①传递过程:_______________________________________________________________________。兴奋传到突触前神经元轴突末梢,触发前膜中的Ca2+通道开放,一定量的Ca2+顺浓度差流入突触小体。在Ca2+的作用下一定数量的突触小泡与突触前膜融合,将内含的神经递质外排到突触间隙。被释放的递质,扩散通过突触间隙,到达突触后膜,与位于后膜中的受体结合,形成递质受体复合体,触发受体改变构型,突触后膜离子通道发生变化,使某些特定离子得以沿各自浓度梯度流入或流出。神经递质被降解或回收。②单向传递的原因:神经递质只存在于突触前膜的_________中,只能由_________释放,作用于突触后膜,因此神经元之间的兴奋传递只能是单方向的。突触小泡突触前膜③突触小泡释放的递质,常见的有:__________________________________________等。乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素④信号转换:______信号→______信号→______信号。电化学电⑤突触延搁:因为兴奋由突触前膜神经末梢传递到突触后神经元时,需要神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的一系列过程,需要一段时间,这段时间成为突触延搁。3.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害(1)兴奋剂原是指能提高_________系统机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。神经(2)毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。(3)兴奋剂和毒品等大多是通过突触来起作用的。以可卡因上瘾机制为例:吸毒者吸入的可卡因可与多巴胺转运蛋白结合,阻断了多巴胺的回收,导致吸毒者突触后膜持续受到刺激,使人产生强烈的愉悦感,长期吸食可卡因的人,体内多巴胺受体持续受到高浓度多巴胺的刺激,导致多巴胺受体数目减少,进而突触变得不敏感,机体正常的神经活动受到影响,吸毒者必须服用可卡因来维持这些神经元的活动,于是恶性循环,毒瘾难戒掉。(4)珍爱生命,远离毒品①我国禁毒方针:以______为主,___________________________并举的方针。预防综合治理、禁种、禁制、禁贩、禁吸②向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,是我们每个人应尽的责任和义务。【预习检测】一、单选题1.(2021秋·高二课时练习)下列各图箭头表示兴奋在神经元之间和神经纤维上的传导方向,其中不正确的是()A. B.C. D.1.【答案】C【解析】图示是兴奋从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体,A正确;图示是兴奋从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的树突,B正确;图示是兴奋从一个神经元的细胞体或树突传递给另一个神经元的轴突末梢,而神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,C错误;图示是兴奋在神经纤维上的传导,兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,兴奋的传导方向和膜内侧的电流传导方向一致,其特点是双向、速度快,D正确。2.(2023·高二课时练习)人手遇到针刺会发生缩手反射。下列相关叙述正确的是(

)A.缩手反射的反射弧中感受器接受刺激,产生兴奋主要与K+外流有关B.缩手反射中,兴奋只能沿着反射弧从感受器传向效应器C.缩手反射中,突触前膜释放的神经递质发挥作用后全部被分解失活D.所有情况下,成年人完成缩手反射只受脊髓控制而不受大脑皮层控制2.【答案】B【解析】缩手反射的反射弧中感受器接受刺激,产生兴奋主要与Na+内流有关,A错误;兴奋在突触结构处只能单向传递,缩手反射中,兴奋只能从感受器传向效应器而不能从效应器传向感受器,B正确;缩手反射中,突触前膜释放的神经递质发挥作用后被回收或分解,C错误;某些情况下,成年人完成缩手反射受脊髓和大脑皮层共同控制,D错误。3.(2023·高二课时练习)兴奋在神经元之间传递时,在突触处发生的信号转换是(

)A.电信号→电信号→化学信号B.电信号→化学信号→电信号C.化学信号→电信号→电信号D.化学信号→电信号→化学信号3.【答案】B【解析】兴奋在神经元之间通过突触结构传递,突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。突触前膜释放递质至突触间隙,所以完成的信息转换模式为电信号→化学信号,而在突触后膜接受递质发生电位变化,所以完成的信息转换模式为化学信号→电信号,因此,在神经元之间传递兴奋时,突触完成的信号转换模式为电信号→化学信号→电信号,B正确,ACD错误。4.(2023·高二课时练习)下图是反射弧模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,I、Ⅱ表示突触的组成部分),下列有关说法正确的是(

)A.反射活动时兴奋在神经纤维中的传导是双向的B.刺激b,引起效应器发生反应的过程属于反射C.兴奋在结构c和结构b上的传递速度相差较大D.Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号4.【答案】C【解析】兴奋在反射弧中传递是单向的,A错误;刺激b,引起效应器发生反应的过程不属于反射,因为兴奋没有经过完整的反射弧,B错误;兴奋在结构c(突触)传递时有信号的转换,传递兴奋的速度慢,结构b上是以电信号的方式传递,传递兴奋的速度快,C正确;Ⅱ处为突触后膜,发生的信号变化是化学信号→电信号,D错误。5.(2023·高二课时练习)信号分子在细胞间信息传递过程中有重要作用,下列有关说法不正确的是(

)A.神经元树突膜和胞体膜上有神经递质的受体B.淋巴细胞膜上可以有细胞因子的受体C.肝细胞和肌细胞膜上存在胰高血糖素的受体D.植物幼嫩细胞所含的生长素受体可能多于衰老细胞5.【答案】C【解析】突触小体可以与其它神经元树突膜和胞体膜相接近,形成突触,其它神经元树突膜和胞体膜为突触后膜,神经递质受体位于突触后膜上,A正确;细胞因子可由辅助性T细胞产生,细胞因子可以作用于B淋巴细胞,所以淋巴细胞膜上可以有细胞因子的受体,B正确;胰高血糖素能促进肝糖原的分解,所以肝细胞膜上存在胰高血糖素的受体,肌细胞膜上没有,C错误;植物幼嫩部位生长旺盛,生长素集中分布在生长旺盛的部位,所以植物幼嫩细胞所含的生长素受体可能多于衰老细胞,D正确。6.(2023·高二课时练习)在一条离体神经纤维的中段施加电刺激,使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是(

)A. B.C. D.6.【答案】C【解析】ABCD、在神经纤维上兴奋的传导是双向的,即神经冲动传导方向由刺激部位向左右两侧双向传导,且刺激点膜电位为外负内正(产生动作电位),其他未兴奋部位的膜电位为外正内负(静息电位),ABD错误,C正确。7.(2023·高二课时练习)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加,下列有关该现象的分析中不正确的是(

)A.这一反射过程需要大脑皮层的参与 B.该过程中有电信号→化学信号的转化C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起分泌 D.这是一种反射活动,效应器包括唾液腺7.【答案】C【解析】人看到酸梅时唾液分泌会大量增加,属于条件反射,条件反射是后天形成的,需要大脑皮层的参与,A正确;该过程是条件反射,反射的基础是反射弧,反射弧中存在突触,在突触处存在电信号→化学信号→电信号的过程,故该过程中有电信号→化学信号的转化,B正确;酸梅色泽直接刺激的是视觉感受器,引起感受器产生神经冲动,不会直接刺激神经中枢,C错误;该过程是条件反射,效应器是传出神经末梢及其支配的唾液腺,D正确。8.(2023·高二课时练习)关于人体内缩手反射发生过程中兴奋沿反射弧传导(传递)的分析,正确的是(

)A.兴奋在神经纤维上传导和在突触间传递都是单向的B.突触前膜处的信号转变是电信号→化学信号→电信号C.突触前膜释放的神经递质只能作用于神经细胞D.兴奋在神经纤维上传导不消耗能量,在突触间传递消耗能量8.【答案】A【解析】人体内缩手反射发生过程中,只有该反射弧中的感受器能接受刺激产生兴奋,所以产生的兴奋沿神经纤维传导和在突触间传递都是单向的,A正确;突触前膜的信号转变是电信号→化学信号,B错误;突触前膜释放的神经递质能够作用于神经细胞、肌肉细胞或腺细胞等,C错误;兴奋在神经纤维上传导时,Na+出细胞和K+入细胞是主动运输过程,突触前膜分泌神经递质是胞吐过程,都需要消耗能量,D错误。9.(2022秋·高二课时练习)突触的结构不包括(

)A.突触小体 B.突触前膜 C.突触间隙 D.突触后膜9.【答案】A【解析】突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,不包括在突触中,A正确,BCD错误。10.(2022秋·高二课时练习)神经元之间传递兴奋的方式和特点是()A.神经冲动,单向传导 B.神经冲动,双向传导C.神经递质,单向传递 D.神经递质,双向传递10.【答案】C【解析】兴奋在神经元间的传递需要经过突触结构,突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成,兴奋传导到突触前膜时只能由突触前膜以胞吐的方式释放神经递质,作用于突触后膜,引起突触后膜兴奋或抑制,所以是单向的,C正确,ABD错误。11.(2020秋·高二课时练习)神经纤维受到刺激时,细胞膜内、外的电位变化是(

)①膜外由正电位变为负电位②膜内由负电位变为正电位③膜外由负电位变为正电位④膜内由正电位变为负电位A.①② B.③④ C.②③ D.①③11.【答案】A【解析】静息状态,膜电位表现为内负外正;当神经纤维受到刺激时,钠离子大量内流,膜电位表现为内正外负,即膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位,A符合题意,BCD错误。12.(2020·高二课时练习)如图表示人体的某反射弧模式图,请据图判断下列叙述正确的是(

)A.该图中,①是神经中枢,②是传出神经,③是传入神经B.刺激②时,会产生具体效应的结构是⑤C.结构④在组成上包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体D.刺激③时,能产生兴奋的结构是③④①②⑤12.【答案】C【解析】该图中,①是神经中枢,②有神经节是传入神经,③是传出神经,A错误;刺激②时,会产生具体效应的结构是④效应器,B错误;结构④为效应器,其组成包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体,C正确;兴奋在神经元之间的传递是单向的,即只能由突触前膜传向突触后膜,所以刺激③时,兴奋不能住①②⑤传递,只能向④传递,因此能产生兴奋的结构是③④,D错误。13.(2017秋·高二课时练习)在神经元之间传递兴奋时,突触完成的信号转换模式为()A.电信号→电信号→电信号 B.电信号→化学信号→电信号C.化学信号→化学信号→化学信号 D.化学信号→电信号→化学信号13.【答案】B【解析】兴奋在神经元之间通过突触结构传递,突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。突触前膜释放递质至突触间隙,所以完成的信息转换模式为电信号→化学信号,而在突触后膜接受递质发生电位变化,所以完成的信息转换模式为化学信号→电信号。因此,在神经元之间传递兴奋时,突触完成的信号转换模式为电信号→化学信号→电信号。14.(2021秋·高二课时练习)神经细胞受到刺激后细胞膜上的钠离子通道打开。下面说法正确的是(

)A.Na+内流是自由扩散,引起细胞膜电位去极化B.Na+内流是协助转运,引起细胞膜电位去极化C.Na+内流是主动转运,引起细胞膜电位去极化D.Na+内流是主动转运,引起细胞电位超极化14.【答案】B【解析】神经纤维在安静时是细胞膜外正电,细胞膜内负电,这叫极化。受刺激时,Na+通道打开,变成不带电情况,这叫去极化。Na+内流不消耗能量,属于协助转运。二、非选择题15.(2023秋·高二课时练习)神经冲动传到_________,突触小泡释放________到__________,________与突触后膜的__________结合,突触后膜离子通透性改变使得突触后膜抑制或者产生_______达到一定的阈值,在肌膜上引起________,肌膜上的电位外正内负,变为__________,_______作用于肌纤维,肌肉____或作用于另一个神经元,产生__________。同时与受体结合的神经递质很快会被相应的_______水解或被重吸收到___________中或扩散离开突触间隙为下一次兴奋做好准备。15.【答案】神经末梢神经递质突触间隙神经递质特异性受体小电位动作电位外负内正动作电位收缩神经冲动酶突触前膜【解析】神经冲动在神经元间传递时,首先沿轴突传到神经末梢,神经末梢兴奋,突触小泡经胞吐释放神经递质到突触间隙,神经递质与突触后膜上的受体特异性结合后,使突触后膜产生小电位,当电位达到一定阈值时,在突触后膜或肌膜上引起动作电位,,此时肌膜上的电位由外正内负变为外负内正,该电位作用于肌纤维,肌肉产生收缩,或电位作用于另一个神经元,产生下一个动作电位(神经冲动或兴奋)。神经递质在与受体结合并发挥作用后被相应的酶水解或被突触前膜重回收利用。16.(2021·高二单元测试)下图是缩手反射的反射弧结构模式图,请据图答题。(1)神经系统结构和功能的基本单位是________________。(2)图甲中反射弧通常由①、②、③、④____________和⑤__________组成。当针刺手指时,兴奋在反射弧中的传递只能是____________(填“单向”或“双向”)的。(3)在未受刺激时,②细胞膜两侧的电位处于_________状态,表现为_______________。(4)图中的③、④属于两个不同神经元,联系两个神经元的结构称为____________。在两个神经元之间传递信息的化学物质是____________,该物质以____________的形式释放到两神经元之间后,与后一神经元细胞膜上的_____________特异性结合,产生兴奋。16.【答案】(1)神经元(2)传出神经效应器单向(3)静息外正内负(4)突触神经递质胞吐受体【解析】(1)神经系统的结构和功能的基本单位是神经细胞,即神经元。(2)由图可知,由于②结构中有神经节,所以是传入神经,因此①是感受器、③是神经中枢、④是传出神经、⑤是效应器。神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。(3)神经纤维未受到刺激时,由于膜主要对K+有通透性,神经纤维处于静息状态,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负。(4)③与④属于两个不同神经元,图示两个相邻神经元之间的结构称为突触。兴奋在两个神经元之间的传递通过化学信号传递,传递信息的化学物质是神经递质,突触小泡中含有神经递质,与突触前膜融合,以胞吐的方式释放神经递质到突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,使其产生兴奋。【基础知识】考法一、膜电位细胞生命活动过程中伴随的电现象,存在于细胞膜两侧的电位差称膜电位。膜电位通常是指以膜相隔的两溶液之间产生的电位差。生物细胞被以半透性细胞膜,而膜两边呈现的生物电位就是这种电位,平常把细胞内外的电位差叫膜电位。如果把两种电解质用膜隔开,使一侧含有不能透过该膜的粒子,由于这种影响,两侧电解质的分布便发生了变化。膜电位的存在和各种影响引起的这些变化是静止电位和动作电位的成因。膜电位在神经细胞通讯的过程中起着重要的作用。静息时,神经元细胞膜使细胞内的电位,比细胞外的电位“负”(内负外正的细胞膜电位常为58mV),去极化时细胞膜电位常超过0mV,然后很快恢复;有时细胞膜内电位能比细胞膜外电位低60mV以上(超极化)。静息电位时,神经元可通过钠—钾ATP酶等,把细胞外低水平的钾离子逆向摄人、浓集在细胞内,把钠离子、钙离子、氯离子排出细胞,神经元静息时的细胞膜电位,是钾离子、钠离子、钙离子、氯离子在细胞膜内外平衡的结果,可根据公式计算出细胞内比细胞外电位低58mV(58mV)。在细胞静息膜电位为正于58mV时,可引发细胞膜钠离子通道开放、钠离子快速内流、细胞膜去极化、神经细胞兴奋。在细胞膜静息电位为负于58mV时,可引发细胞膜钾离子通道开放、钾离子持久外排、细胞膜超极化、神经细胞被抑制。神经元引发动作电位的阈值为44~55mV。钠离子快速内流期常为绝对不应期,能防止再发生动作电位。动作电位时,常仅有微量钾离子、钠离子流动,不会明显改变细胞内外的离子浓度。神经细胞静息膜电位,是多种离子的平衡电位,各种离子都能顺浓度差扩散,在动作电位时扩散更明显。测量膜电位常用的方法是两极法。一个电极接膜外,一个电极接膜内。那么一开始的电位差就是膜内减膜外。如果两级都接膜外或者都接膜内,那么它一开始的电位差就是零。考法二、兴奋在神经纤维上的传导1.神经表面电位差的实验实验结果说明:①静息时神经表面各处电位相等;②在神经系统中,兴奋是以电信号(又叫神经冲动)的形式沿着神经纤维传导的。2.膜电位(1)膜电位指细胞膜内外的电位差,包括静息电位和动作电位。静息电位是静息状态,神经细胞膜内外两侧的电位电位表现;动作电位神经细胞受刺激后变为显著活跃状态的神经细胞膜内外两侧的电位电位表现。(2)下图中,图中A代表静息电位,由于K+外流引起,膜电位为内负外正;图中B代表动作电位,由于Na+内流引起,膜电位为内正外负。考法三、动作电位的产生动作电位和静息电位的产生可以概括为:静息电位状态(内负外正)→接受刺激→细胞膜对Na+的通透性增强,Na+内流→动作电位产生;动作电位状态(内正外负)→K+外流→恢复为静息电位。如下图所示:【示例1】下列膜电位变化的示意图中,能正确表示神经纤维由静息状态转变为兴奋状态的是()【答案】D【解析】静息时,主要是神经纤维膜内钾离子外流造成的,电位为内负外正;产生动作电位时,主要是膜外的钠离子内流形成的,膜电位转变为外负内正。【特别提醒】增加神经细胞外的K+浓度,则神经细胞的静息电位的绝对值会减小;加神经细胞外的Na+浓度,则神经细胞的动作电位的绝对值会增大。静息状态时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正,若增大神经细胞外K+浓度,K+外流受阻,会导致静息电位的绝对值变小。四、兴奋在神经元之间的传递(1)突触小体神经元的轴突末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫作突触小体。在突触小体内靠近突触前膜处含有大量的小泡,叫突触小泡,其内含有神经递质(如乙酰胆碱、多巴胺等)。(2)突触①由突触前膜(轴突末梢的膜或突触小体的膜)、突触间隙(突触前膜与突触后膜之间的缝隙,内含的液体是组织液)与突触后膜(一般为与突触前膜相对应的细胞体的膜或树突的膜,但也可能为肌肉细胞膜或其他腺体中的细胞的膜)组成。②结构如图1③常见类型根据结构划分如图2图1图2A:轴突—细胞体型,可表示为:;B:轴突—树突型,可表示为:。根据功能划分:兴奋性突触——使突触后膜产生兴奋的突触抑制性突触——使突触后膜产生抑制作用的突触(3)兴奋通过突触的传递过程①传递过程:神经冲动→轴突→突触小体→突触小泡→突触前膜释放神经递质→神经递质经扩散通过突触间隙→神经递质与突触后膜上的特异性受体结合→引起突触后膜电位变化。②单向传递的原因:神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前面释放,作用于突触后膜,因此神经元之间的兴奋传递只能是单方向的。③突触小泡释放的递质,常见的有:乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。④信号转换:电信号→化学信号→电信号。⑤突触延搁:因为兴奋由突触前膜神经末梢传递到突触后神经元时,需要神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的一系列过程,需要一段时间,这段时间成为突触延搁。【示例2】(多选)突触小泡与突触前膜的融合需要Ca2+参与,下列有关突触传递的叙述,错误的是()A.若增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性,可使突触后膜持续兴奋B.突触前膜释放神经递质的过程体现了细胞膜的结构特点C.神经递质与突触后膜上的受体结合后进入细胞内,从而引起突触后膜兴奋或抑制D.若突触小泡释放的是抑制性神经递质,则突触后膜无膜电位变化【答案】ACD【解析】增大Ca2+的通透性可促进神经递质的释放,神经递质作用后即被灭活,不会使突触后膜持续兴奋,A项错误;突触前膜释放神经递质的过程属于胞吐,体现了生物膜的流动性,B项正确;神经递质与突触后膜上的受体结合,并不进入细胞内,C项错误;如果突触小泡释放的是抑制性神经递质,会使内负外正的电位状态增强,D项错误。【归纳总结】兴奋的传导和传递的比较比较项目兴奋的传导兴奋的传递结构基础神经元(神经纤维)突触速度快慢信号形式(或变化)电信号电信号→化学信号→电信号方向可以双向单向传递五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害(1)兴奋剂原是指能提高中枢神经系统系统机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。(2)毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。(3)兴奋剂和毒品等大多是通过突触来起作用的。以可卡因上瘾机制为例:吸毒者吸入的可卡因可与多巴胺转运蛋白结合,阻断了多巴胺的回收,导致吸毒者突触后膜持续受到刺激,使人产生强烈的愉悦感,长期吸食可卡因的人,体内多巴胺受体持续受到高浓度多巴胺的刺激,导致多巴胺受体数目减少,进而突触变得不敏感,机体正常的神经活动受到影响,吸毒者必须服用可卡因来维持这些神经元的活动,于是恶性循环,毒瘾难戒掉。(4)珍爱生命,远离毒品①我国禁毒方针:以预防为主,综合治理;禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针。②向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,是我们每个人应尽的责任和义务。【示例3】已知突触小体释放乙酰胆碱引起突触后膜兴奋时,电信号会转变成化学信号再转变成电信号。下列突触结构模式图中,能正确表示兴奋由轴突经突触前膜传至突触后膜电信号变化顺序的选项是()A.①→②→③ B.①→③→②C.②→①→③ D.③→①→②【答案】B【解析】前一个神经元先兴奋,产生动作电位,释放乙酰胆碱,继而恢复静息电位。接着后一个神经元兴奋,继而又恢复静息电位,B项符合题意。【方法技巧】突触影响神经冲动传递情况的判断与分析(1)正常情况下,神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据,则突触后膜会持续兴奋或抑制。(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因:①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放;②药物或有毒有害物质使神经递质失活;③突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合。周围神经是指脑和脊髓以外的所有神经,包括神经节、神经干、神经丛及神经终末装置;周围神经可根据连于中枢的部位不同分为连于脑的脑神经和连于脊髓的脊神经;脑神经有12对,脊神经有31对。周围神经还可根据分布的对象不同可分为躯体神经和内脏神经;躯体神经分布于体表、骨、关节和骨骼肌,内脏神经分布于内脏、心血管、平滑肌和腺体。除此之外,周围神经还可根据传递神经冲动的方向不同分为传入神经和传出神经。传入神经由周围向中枢传递神经冲动,产生感觉,又称为感觉神经;而传出神经由中枢向周围传递神经冲动,产生运动,又称为运动神经。在脑神经和脊神经,在躯体神经和内脏神经,都含有传入神经(感觉神经)和传出神经(运动神经)。如内脏神经可再分为内脏感觉神经和内脏运动神经。内脏运动神经又称为自主神经或植物神经,内脏运动神经又可根据功能和药理特点分为交感神经和副交感神经。【考点剖析】考法01兴奋的产生与传导例1.某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1所示,图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外。下列相关叙述正确的是()A.图1中膜内的钾离子浓度甲处比乙处低B.图2测量装置所测电压为+70mVC.图2中若在①处给予适宜刺激(②处未处理),电流计的指针会发生两次偏转D.图2中若在③处给予适宜刺激,②处用药物阻断电流通过,则测不到电位变化【答案】C【解析】图1为静息状态,甲、乙两处的膜内钾离子浓度相等,A错误;图2中电流计微电极均置于膜外,所测电压应为0mV,B错误;图2中若在①处给予适宜刺激,两微电极处先后发生电位变化,电流计指针偏转两次,C正确;图2中若在③处给予刺激,②处阻断电流通过,则仅右侧微电极处发生电位变化,电流计指针偏转一次,D错误。【特别提醒】膜电位的测量测量项目测量方法测量结果膜电位的测量电压计一极接膜外,另一极接膜内指针发生一次偏转兴奋传导的测量电流计两极都接膜外(或内)侧指针发生两次方向相反的偏转考法02膜电位的变化曲线例2.如图表示神经纤维在离体培养条件下,受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化,有关分析错误的是()A.ab段神经纤维处于静息状态B.bd段主要是Na+外流的结果C.若增加培养液中的Na+浓度,则d点将上移D.若受到刺激后,导致Cl-内流,则c点将下移【答案】B【解析】图示为神经纤维上静息电位与动作电位的产生机理。未受刺激时,神经纤维处于静息状态;bd段表示受刺激后动作电位的产生过程,主要是Na+内流的结果;若增加培养液中Na+浓度,会使Na+内流增多,动作电位变大,d点上移;若刺激后,Cl-内流,使膜内电位进一步降低,静息电位增大,c点下移。【特别提醒】a点——由于K+外流,产生内负外正的静息电位b点——受到刺激,Na+通道开放,Na+内流bc段(不包括c点)——Na+内流→形成动作电位cd段(不包括c点)——K+外流→静息电位恢复过程de段——静息电位恢复后,Na+-K+泵活动加强,排Na+吸K+,使膜内外离子分布恢复到初始静息水平例3(2023届浙江北斗联盟联合考试).神经电位的测量装置如下图甲所示,其中箭头表示施加适宜刺激,阴影表示兴奋区域,a、b代表测量电极。下列相关叙述正确的是(

A.未刺激时,图甲装置测量的是该神经纤维的静息电位B.若如图甲刺激点给予适宜刺激后,测得的膜电位变化可用图乙表示C.若适宜刺激点移至ab的中点,兴奋双向传递,电位变化可用图乙表示D.若没有适宜刺激,a、b两电极处对K+的通透性不同【答案】B【解析】测量神经纤维的静息电位时需要一个电极接在膜内,零一个电极接在膜外,所以图甲(两个电极都接在膜外)不能测量静息电位,A错误;若如图甲刺激点给予适宜刺激,受刺激时,兴奋没有到达电极所在位置,开始时是零电位,随后兴奋传到b电极,电表指针向右偏转,当兴奋在两电极之间传导时,是零电位,接着兴奋到达电极a,电表指针向左偏转。因此膜电位变化可以用图乙表示,B正确;若适宜刺激点移至ab的中点,兴奋双向传递,电极ab可同时兴奋,所以电位一直为零电位,不能用图乙表示,C错误;若没有适宜刺激,神经元处于静息电位,原因是K+外流,a、b两电极均位于膜外,对K+的通透性大致相同,D错误。【拓展延伸】1.静息电位与动作电位的形成与K+、Na+的运输(1)静息电位在未受刺激时,细胞膜内外离子分布的特点是:膜内主要是K+和带负电荷的蛋白质等大分子,膜外主要是Na+和Cl。静息时细胞膜主要对K+有通透性,K+顺浓度梯度外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,最终形成电位表现为内负外正的静息电位。在该过程中K+的外流需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。(2)动作电位在受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,大量Na+从细胞外顺浓度梯度流入细胞内,使膜内阳离子浓度高于膜外,最终形成电位表现为内正外负的动作电位。在该过程中Na+的内流需要通道蛋白,不消耗能量,为协助扩散。(3)细胞外液中Na+、K+浓度变化对静息电位、动作电位的影响浓度变化静息电位或动作电位的变化细胞外Na+浓度增加静息电位不变,动作电位峰值变大细胞外Na+浓度降低静息电位不变,动作电位峰值变小细胞外K+浓度增加静息电位(绝对值)变小细胞外K+浓度降低静息电位(绝对值)变大2.膜电位变化曲线解读神经细胞内K+的浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低,离体的神经纤维某一部位受到适宜刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。如图为该部分受到刺激前后,膜两侧电位的变化。①AB段:静息电位,K+外流,膜电位为内负外正。②BC段:受刺激时,动作电位,Na+大量内流,膜电位变为内正外负。③CD段:K+大量外流,膜电位恢复为内负外正。④兴奋完成后,钠—钾泵活动增强,将Na+泵出,将K+泵入,以恢复细胞内K+浓度高和细胞外Na+浓度高的状态。总之,细胞膜电位在兴奋过程中出现由内负外正到内正外负的变化,兴奋与未兴奋部位由于电位差的存在,形成了局部电流。考法03兴奋在神经元之间的传递例4.图乙是图甲中方框内结构的放大示意图,图丙是图乙中方框内结构的放大示意图。下列相关叙述中,正确的是()A.图甲中突触后膜上信号转换是电信号→化学信号→电信号B.C处,细胞膜外电流的方向与兴奋的传导方向相同C.图丙中物质a的分泌与高尔基体和线粒体有关D.图丙的b如果不能与a结合,则会引起突触后神经元抑制【答案】C【解析】图甲中A、B为两个神经元,两个神经元之间的结构为突触;图乙为突触的放大图,由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成,图丙为神经递质的释放。图甲突触后膜上信号转换是化学信号→电信号,A错误;细胞膜外电流的方向与兴奋的传导方向相反,B错误;图丙中物质a是一种神经递质,神经递质的分泌与高尔基体、线粒体有关,C正确;丙图的b如果不能与a结合,则不会引起突触后神经元兴奋或抑制,D错误。【特别提醒】(1)突触小体≠突触①组成不同:突触小体是上一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。②信号转变不同:在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号;在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。(2)在一个反射活动的完成过程中,同时存在兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射所需时间的长短。考点四、神经递质的释放、性质及作用【特别提醒】①神经递质在突触间隙内的扩散以及与突触后膜上受体的结合不耗能。②神经递质的化学本质并不都是有机物,如NO是无机物。③神经递质的释放并不都是胞吐,如NO是自由扩散。例5.(2021·海南卷,9)去甲肾上腺素(NE)是一种神经递质,发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取,以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是()A.NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位B.NE在神经元之间以电信号形式传递信息C.该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用D.NE能被突触前膜重摄取,表明兴奋在神经元之间可双向传递【答案】A【解析】据题干信息可知,增加突触间隙的NE浓度可以缓解抑郁症状,故推测NE为兴奋性神经递质,与突触后膜的受体结合后可引发动作电位,A正确;NE是一种神经递质,神经递质在神经元之间以化学信号的形式传递信息,B错误;结合题意可知,该药物的作用主要是抑制NE的重摄取,而重摄取的部位是突触前膜,C错误;由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的,D错误。考法05滥用兴奋剂及吸食毒品的危害例6.多巴胺是脑内分泌的一种神经递质,主要负责大脑的情欲、感觉、兴奋及开心的信息传递,也与上瘾有关。目前可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,吸毒者把可卡因称作“快乐客”。下图为毒品可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图,下列说法错误的是 ()A.当多巴胺与受体结合,使突触后膜兴奋,此时膜内是正电位B.“瘾君子”吸食毒品后,表现出健谈现象与吸食者大脑皮层言语中枢H区兴奋性过高有关C.吸毒“瘾君子”未吸食毒品时,精神萎靡,四肢无力,体内的甲状腺激素和肾上腺素含量减少D.由图可知可卡因的作用机理是与多巴胺转运载体结合,阻止了多巴胺进入突触前膜,导致突触间隙中多巴胺含量增多,从而增强并延长多巴胺对脑的刺激,产生“快感”【答案】B【解析】多巴胺与受体结合,使得突触后膜兴奋,电位变为外负内正,即膜内是正电位,A正确;“瘾君子”吸食毒品后,表现出健谈现象与吸食者大脑皮层言语中枢S区(运动性语言中枢)兴奋性过高有关,H区是听觉性语言中枢,B错误;“瘾君子”未吸食毒品时,精神萎靡,四肢无力,体内的甲状腺激素和肾上腺素含量减少,细胞代谢水平减弱,神经系统的兴奋性减弱,C正确;可卡因与突触前膜多巴胺转运载体结合,阻止多巴胺回收入细胞,导致其与后膜受体持续结合引起突触后神经元持续兴奋,产生“快感”,D正确。【归纳总结】科学研究证明,使用兴奋剂会对人的身心健康产生许多直接的危害。使用不同种类和不同剂量的禁用药物,对人体的损害程度也不相同。一般说来,使用兴奋剂的主要生理危害包括:出现严重的性格变化,产生药物依赖性;导致细胞和器官功能异常,产生过敏反应,损害免疫力——引起各种感染(如肝炎和艾滋病)。考法06电流表偏转的原理及次数在神经纤维上①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生两次方向相反的偏转。②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流表指针不发生偏转。在神经元之间①刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流表发生两次方向相反的偏转。②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流表只发生一次偏转。例7.(多选)图中a、c与所在神经纤维上电极的距离相等,且小于b与电极的距离。电极连在膜外,则指针向右侧偏转。分别在不同部位给予相同强度的适宜刺激,可得到的结果是A.单独刺激a点,电流表指针先偏左,后偏右B.单独刺激b点和c点,电流表指针偏转方向相同C.同时刺激a点和c点,电流表指针向右偏转D.同时刺激b点和c点,电流表指针向右偏转【答案】ABCD【解析】单独刺激a点,电流表会偏转两次,由于电极是连在膜外的,当局部电流传到电流表左边时,膜外负,电流表偏左,当局部电流传到下一个神经元,到达电流表右侧时,电流表指针偏右,A正确;单独刺激b点和c点,由于兴奋在神经元之间传递是单向的,兴奋不会传到a上,故电流表指针偏转方向是相同的,且都向右偏,B、D正确;同时刺激a点和c点,由于图中a、c与所在神经纤维上电极的距离相等,再加上神经冲动在神经元之间只能单向专递,故电流表指针只会偏转一次,且向右偏,C正确。【过关检测】一、单选题1.就生物学角度而言,“惊魂未定”就是人或动物受惊吓刺激,兴奋在反射弧中的突触处发生复杂的变化,产生一种持续增强的突触效应,导致紧张的情绪久久不能平复,其机理如图所示(

)下列叙述错误的是A.谷氨酸的作用是引起NO扩散并调节谷氨酸的释放B.Ca2+内流,与钙调蛋白结合后激活nNOS,促进NO的生成C.若神经元轴突外的Na+浓度降低,神经元产生的动作电位变大D.谷氨酸与A受体结合后会引起Na+内流,属于兴奋型神经递质1.【答案】C【解析】由图可知,谷氨酸的作用是引起NO扩散并促进谷氨酸释放,这种方式属于正反馈调节,A正确;由图可知,Ca2+内流,与钙调蛋白结合后激活nNOS,生成了精氨酸、瓜氨酸和NO,B正确;动作电位是由Na+内流引起的,若神经元轴突外的Na+浓度降低,通过离子通道内流的Na+减少,会导致神经元产生的动作电位减小,C错误;由图可知,谷氨酸与A受体结合后会引起Na+通道打开,Na+内流,突触后膜从静息电位转变为动作电位,所以谷氨酸属于兴奋型神经递质,D正确。2.俗话说“苦尽甘来”,但我们都有这样的体验:即便在苦药里加糖,仍会感觉很苦。研究发现,甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别,经一系列传导和传递,最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域,产生甜味和苦味(如下图,图中“+”表示促进,“”表示抑制)。下列叙述正确的是(

)A.GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”B.神经冲动在①处传递和②处传导形式分别为化学信号和电信号C.CeA产生的甜觉能传至苦味中枢GCbt,所以“甜不压苦”D.甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程属于非条件反射2.【答案】A【解析】据图中的信息解释“甜不压苦”的生物学机制是:感觉在大脑皮层产生,当动物摄入甜味物质,能在CeA产生甜的感觉,但该信息不能传至苦味中枢,所以甜不压苦,但如果摄入苦味物质,在GCbt产生苦的感觉,从图中可知,会正反馈作用于脑干中苦味神经元感觉更苦:同时抑制脑干中甜味神经元,因此“苦尽”才能“甘来”,A正确,C错误;①是突触结构,神经冲动在①传导的形式是电信号→化学信号→电信号,②是神经纤维,兴奋在神经纤维上的传导是电信号,B错误;甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程缺少传出神经和效应器,不属于反射,D错误。3.如图是兴奋在突触处传递的示意图,①~④为神经递质的四个去向,下列相关叙述错误的是(

)A.突触小体中信号的转换途径为电信号→化学信号B.抑制细胞呼吸会影响图中神经递质的合成和释放C.神经递质与突触后膜上的受体结合后就会产生动作电位D.图中②、④分别表示神经递质被酶分解、被突触前膜重新摄取3.【答案】C【解析】突触小体中信号的转换途径为电信号→化学信号,局部电流刺激突触小泡释放神经递质,A正确;细胞呼吸可产生能量,而神经递质的合成和释放需要消耗能量,故抑制细胞呼吸会影响能量供应,B正确;神经递质与突触后膜上的受体结合后使得下一个神经元兴奋或抑制,兴奋时会产生动作电位,C错误;据图分析,图中②表示神经递质被酶分解,④表示被突触前膜重新摄取,D正确。4.(2022·浙江·高考真题)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述,错误的是(

)A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去D.若将电表的两个电极分别置于③④处,指针会发生偏转4.【答案】A【解析】根据兴奋传递的方向为③→④,则①处恢复静息电位,为K+外流,②处Na+内流,A错误;动作电位沿神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离而衰减,B正确;反射弧中,兴奋在神经纤维的传导是单向的,由轴突传导到轴突末梢,即向右传播出去,C正确;将电表的两个电极置于③④处时,由于会存在电位差,指针会发生偏转,D正确。5.(2022·广东·高考真题)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据,最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析,下列叙述错误的是(

)A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息C.从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放5.【答案】B【解析】多巴胺是乙释放的神经递质,与丙上的受体结合后会使其膜发生电位变化,A正确;分析题图可知,多巴胺可在乙与丙之间传递信息,不能在甲和乙之间传递信息,B错误;分析题图可知,乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜,又是释放多巴胺的突触前膜,C正确;、多巴胺的释放受乙酰胆碱的调控,故乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放,D正确。6.(2023·山东潍坊·统考模拟预测)多巴胺是一种神经递质,可引起突触后神经元兴奋,参与多种脑功能的调控。正常情况下多巴胺发挥作用后经多巴胺转运蛋白可以再次运回细胞。可卡因能够抑制多巴胺转运蛋白的功能,干扰细胞间的兴奋传递。下列叙述错误的是()A.突触小泡中的多巴胺通过胞吐释放到突触间隙中B.吸食可卡因,会导致突触后膜上的多巴胺受体数量增多C.吸食可卡因后,突触间隙中多巴胺的作用时间将延长D.吸食可卡因导致的不良情绪也属于大脑的高级功能之一6.【答案】B【解析】神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙中,A正确;吸食可卡因,会导致突触间隙中的多巴胺增多,使突触后膜上的多巴胺受体数量减少,B错误;吸食可卡因后,可卡因能够抑制多巴胺转运蛋白的功能,使多巴胺不能及时转运回突触前膜,使突触间隙中多巴胺的作用时间将延长,C正确;情绪也属于大脑的高级功能之一,D正确。7.(2023·山东潍坊·潍坊一中统考模拟预测)神经元经培养后,可在轴突与细胞体之间建立联系,形成自突触神经元。研究人员用电流刺激神经元上d位点,测得神经元细胞体上c点的电位变化如曲线①,经某种处理后,再重复上述操作得到曲线②。下列说法错误的是(

A.未受刺激时,神经元膜外Na+浓度高于膜内B.a峰的形成与该神经元自突触的兴奋传递有关C.a峰和b峰形成的高度不同,说明两者形成的机理有差异D.曲线②的出现可能是处理抑制了突触前膜释放刺激神经递质7.【答案】C【解析】神经细胞内K+浓度高,细胞外Na+浓度高,未受刺激时,神经元膜外Na+浓度高于膜内,A正确;胞体受到刺激后,电位变化出现的第一个峰值b的原因是,Na+内流使兴奋部位形成动作电位,然后它以局部电流的方式传导至轴突侧支c点。随后c点突触小体将兴奋继续传导,导致末端突触小泡内的神经递质通过胞吐的方式释放至突触间隙,而后与突触后膜上的特异受体结合,再度引起c点兴奋,产生第二个峰值a,B正确;a峰和b峰的形成都是由于神经细胞兴奋传递产生的,形成的机理相同,C错误;曲线②中没有了a峰,因为第一个峰值b产生后,兴奋继续传导至突触小泡,但由于神经递质被抑制,所以兴奋传递停止,不会产生第二个峰值,D正确。8.(2023·浙江·校联考模拟预测)神经电位的测量装置如下图甲所示,其中箭头表示施加适宜刺激,阴影表示兴奋区域,a、b代表测量电极。下列相关叙述正确的是(

A.未刺激时,图甲装置测量的是该神经纤维的静息电位B.若如图甲刺激点给予适宜刺激后,测得的膜电位变化可用图乙表示C.若适宜刺激点移至ab的中点,兴奋双向传递,电位变化可用图乙表示D.若没有适宜刺激,a、b两电极处对K+的通透性不同8.【答案】B【解析】测量神经纤维的静息电位时需要一个电极接在膜内,零一个电极接在膜外,所以图甲(两个电极都接在膜外)不能测量静息电位,A错误;若如图甲刺激点给予适宜刺激,受刺激时,兴奋没有到达电极所在位置,开始时是零电位,随后兴奋传到b电极,电表指针向右偏转,当兴奋在两电极之间传导时,是零电位,接着兴奋到达电极a,电表指针向左偏转。因此膜电位变化可以用图乙表示,B正确;若适宜刺激点移至ab的中点,兴奋双向传递,电极ab可同时兴奋,所以电位一直为零电位,不能用图乙表示,C错误;若没有适宜刺激,神经元处于静息电位,原因是K+外流,a、b两电极均位于膜外,对K+的通透性大致相同,D错误。9.(2023·浙江·统考三模)短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关,信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,相关结构如图所示,其中①②③表示相关神经元。下列叙述正确的是(

A.神经元①的M处膜电位为外负内正时,膜外的Na+正流向膜内B.神经元②兴奋后,兴奋的传导方向与膜外局部电流的方向保持一致C.神经元③在接受上一个神经元刺激产生兴奋后释放出兴奋性神经递质D.N处的神经递质与突触后膜相应受体结合后,进入膜内进一步发挥作用9.【答案】C【解析】当神经元①的M处膜电位为外负内正时,可能处于动作电位的形成期,也可能是恢复为静息电位的时期,故此时可能膜外的Na+正流向膜内,也可能是K+外流,A错误;神经元②兴奋后,兴奋的传导方向是由兴奋的部位传向未兴奋的部位,与膜内局部电流的方向保持一致,B错误;信息在环路中循环运行,使神经元活动的时间延长,说明神经元③在接受上一个神经元刺激产生兴奋后释放出兴奋性神经递质,C正确;N处的神经递质与突触后膜相应受体结合后,引起突触后膜的电位变化,不会进入细胞,神经递质作用完会被分解或回收,D错误。10.(2023·重庆·重庆市合川中学校联考模拟预测)动作电位一旦发生,可以沿着细胞膜传播至整个细胞,其传播实质是沿着细胞膜不断的产生新的动作电位,保持其原有的波形和波幅度,这是动作电位的一个重要特征。动作电位可以在有髓(有髓鞘且髓鞘具有绝缘性)神经纤维和无髓神经纤维上进行传导。其传导示意图如下,判断下列说法错误的是()

A.动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,传导速度比无髓神经纤维快得多B.动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的钠离子通道大量开放,进而产生新的动作电位C.动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更多D.动作电位在有髓神经纤维上的传导时没有衰减·10.【答案】C【解析】有髓神经纤维外包裹着髓鞘,髓鞘具有绝缘性,动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,传导速度比无髓神经纤维快得多,极大地加快了神经冲动的传导速度,A正确;动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的Na+通道大量开放,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,形成动作电位,B正确;动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,在髓鞘处没有离子的转运,因此动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更少,C错误;动作电位一旦发生,可以沿着细胞膜传播至整个细胞,其传播实质是沿着细胞膜不断的产生新的动作电位,保持其原有的波形和波幅度,因此,动作电位在有髓神经纤维上的传导时没有衰减,D正确。11.(2023·重庆·重庆市万州第二高级中学校联考模拟预测)癫痫是一种神经系统疾病,与谷氨酸(脑中主要的兴奋性递质)代谢异常有关。癫痫发病时,患者脑内谷氨酸浓度升高且在发作后长时间内保持高水平。谷氨酸在脑内的代谢过程如图。下列叙述错误的是(

A.神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞B.组成谷氨酸与受体结合使突触后神经元Na+通过通道蛋白大量内流C.突触前神经元和胶质细胞均可回收谷氨酸D.抑制EAAT功能可降低癫痫的发作11.【答案】D【解析】神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞,其中神经胶质细胞对神经元细胞起着支持、保护、营养和修复的作用,A正确;谷氨酸属于兴奋性递质,谷氨酸与突触后膜上受体结合后,导致突触后膜Na+通道开放,Na+内流,引起突触后神经元兴奋,B正确;由图示可知,谷氨酸发挥作用后,会及时被突触前神经元和胶质细胞回收,C正确;EAAT功能异常,可影响谷氨酸被突触前神经元回收,使谷氨酸持续发挥作用,导致癫痫发生,可见,抑制EAAT功能可导致癫痫的发作,D错误。12.(2023·江苏连云港·统考模拟预测)人类心肌中存在一类产生慢反应电位的细胞,其最大复极化电位升高,复极化时间也大大延长而可能被阻滞,成为心律失常的原因之一。慢反应电位的形成与相应离子流关系如下图。下列相关说法错误的是(

A.心肌慢反应细胞膜两侧静息电位为外负内正B.心肌细胞膜上存在多种离子通道并相互配合而形成慢反应电位C.慢反应细胞动作电位的产生与Na+通道失活和Ca2+通道激活有关D.心肌缺氧、电解质紊乱等因素影响Ca2+的运输而导致心律失常12.【答案】A【解析】心肌慢反应细胞膜两侧静息电位为外正内负,A错误;结合图示可知,心肌细胞膜上存在多种离子通道并相互配合实现相关离子的转运进而形成慢反应电位,B正确;慢反应细胞动作电位的产生与钙离子内流有关,即该过程中Na+通道失活,同时Ca2+通道激活,C正确;人类心肌中存在产生慢反应电位的细胞,这类细胞电位的产生与钙离子有关,且需要消耗能量,可见,缺氧、电解质紊乱等因素影响Ca2+的运输而导致心律失常,D正确。13.(2023·广东·统考模拟预测)GABA(γ氨基丁酸)是一种神经递质,在控制疼痛方面的作用不容忽视;地西泮具有镇定、安眠、消除焦虑的作用。研究发现,地西泮与哺乳动物中枢神经系统的结合能力很强,作用效果与GABA非常相似。释放的GABA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现,癫痫病人体内GABA的量不正常,若将氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人,可缓解病情。下列说法正确的是(

)A.中枢神经系统包括大脑、小脑、脑干和与脑相连的脑神经B.GABA进入突触后神经元发挥作用,从而产生抑制性效应C.用氨基丁酸转氨酶的抑制剂处理可使GABA合成速率升高D.地西泮可能会与GABA受体结合,导致Cl通道打开,Cl内流13.【答案】D【解析】中枢神经系统包括脑和脊髓,脑神经属于外周神经系统,A错误;GABA释放后经扩散通过突触间隙并与突触后膜上的受体结合后,可能引起Cl-通道开放,Cl-顺浓度梯度内流,从而产生抑制性效应,B错误;释放的GABA可被体内氨基丁酸转氨酶降解而失活,若将氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人,可缓解病情,故猜测氨基丁酸转氨酶的抑制剂可抑制氨基丁酸转氨酶的活性,使GABA分解速率降低,使GABA合成速率降低,从而可抑制癫痫病人异常兴奋的形成,C错误;地西泮与GABA结构相似,可能会与GABA受体结合,导致Cl-通道打开,Cl-内流,从而起到镇定、安眠、消除焦虑的作用,D正确。二、非选择题14.抑郁症的主要特征为显著而持久的情感低落、常会产生无助感或无用感,严重者会出现幻觉、妄想等症状。5羟色胺(5HT)是一种能使人产生愉悦情绪的神经递质,为探索抑郁症的发生与5HT含量的关系,科研人员进行了相关研究。(1)突触前神经元将5HT释放到突触间隙,与_____结合引发突触后膜电位变化。5HT发挥作用后少部分被_____,大部分通过转运蛋白(SERT)摄取回突触前神经元。(2)研究者提出的假设为:抑郁症的发生是突触间隙中5HT的含量下降所致。下列能支持此观点的现象是_____。A.抑郁症患者脑神经元间5HT含量降低B.抑郁症患者突触前膜SERT表达量提高C.5HT受体基因的突变对抑郁症发病无影响D.抑制突触前膜5HT的释放会导致实验动物出现抑郁症表现E.症状改善的抑郁症患者突触间隙中5HT含量逐步提高(3)释放5HT的神经元主要聚集在大脑的中缝核部位。为进一步探究抑郁症患者突触间隙中的5HT含量下降的原因,研究人员利用抑郁症模型鼠进行了研究,得到的结果如下表。组别数量中缝核miR16相对含量中缝核SERT相对含量对照组10只0.840.59模型组10只0.650.99表中结果

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