2.3.1 兴奋在神经纤维上的传导（学生用书）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中生物选择性必修第一册 稳态与调节（人教版2019）

第2章神经调节 5.阅读资料并回答下列问题。 (2)根据资料一解释条件反射建立的基本原理 资料一给大鼠服用某药物可使其抗体水平 下降：给大鼠服用糖精则其抗体水平不变。若 同时给大鼠服用该药物和糖精，经过多次重复 后，再给大鼠单独服用糖精也会引起抗体水平 (3)资料二中，动物用两后肢行走的行为活动 下降。 属于条件反射吗？ 为什么？ 资料二某四足行走的动物在用两后肢行走 它与资 时获得了食物或抚摸等令其舒适的结果，那 么，在有可能获得食物或抚摸的情境下，该动 料一中由糖精引起的抗体水平下降有何不同？ 物就会更多地表现出用两后肢行走的行为。 (1)资料一中，糖精引起大鼠体内抗体水平下 降这一反射活动的非条件刺激是 条件刺激是 提示完成P,课时作业（四） 第3节 神经冲动的产生和传导 第1课时 兴奋在神经纤维上的传导 答案精解P 课标要求]1.阐明静息电位和动作电位产生的机制。 2阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。 教材梳理·新知全解 知识点1兴奋在神经纤维上的传导 自主测评 1.传导形式 兴奋在神经纤维上以 的形式传导，这 (1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K 种电信号也叫 有关。 () 2.传导过程 (2)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量 神经知跑外的V'求度比脱内要离」 玉浓度比膜内低 内流。 () 静息时，膜内外离了分布不平衡 L静总时，废土要对工有通透性 (3)未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变 堡下外速普助扩： 静总电位) 膜华位表现习 为外正内负。 () (4)刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神 刺激 基健当神经纤维某一部位受到菊激时】 细胞膜对图的通透性增加 原理八a内流坊助打嵌 经纤维向两侧传导。 () (动作电位 胶电位衣跳列 (5)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流 在兴奋部位和木兴奋部位之问巾于 的传导方向相同。 () 电位差的存在而发生电荷的移动， 形成局部巾流 (局部电流 (6)在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维 L膜固班“内”戒“外”帅流 上的传导方向是双向的。 的方向与兴奋传导方向致 兴奋传十方向 ·27· 生物学选择性必修1课堂学索 关键能力·合作探究 I教材边角 材料2：科学家在细胞外液渗透压和K浓度相同 (教材P,“图2一6”拓展)有人在蛙的坐骨神经上 的条件下进行了含有不同Na浓度的细胞外液 放置两个电极，连接到一个电表上，其实验结果 对离体枪乌贼神经纤雏电位变化影响的实验，结 如图1、2、3、4，据图分析并回答下列问题： 果如图。 膜比位/m了 刺激 40 图 图2 时f/ms (1)分析材料1，细胞具有积累K的能力，其吸 图3 图4 收K的方式是什么？ (1)静息时（图1），电表 (填“有”或“没有”) 测出电位差，说明静息时神经表面各处电位 ,电表指针指示零：而在图2所示位置给予 刺激时，电表指针向左偏转 次又回到原位 零，接着电表指针向右偏转 次再回到零 (如图2、图3、图4)，电表共发生 次偏转， (2)该哺乳动物静息电位的表现和离子基础分别 是什么？ 方向相反，刺激后引起a、b间两次出现电位差。 说明在神经系统中，兴奋是以 的形式沿 着神经纤维传导的。 (2)由上图看出，在刺激后依次会引起a,b处的电 位变化为 ,这就是 神经冲动在神经纤维上的传导，其机理如图 (3)动作电位形成过程中Na的运输方向和方式 所示： 分别是什么？ 未接受刺激时，由于外流， 膜电位表现为 ,称为 ++++++++++ 电位 一定刺激 接受刺激时，由于内流， 刺激 什十++++十十 膜电位表现为 ·称为 电位。这个区城称为兴奋 (4)由材料2图中三条曲线可知，影响动作电位 区，它和非兴奋部位由于 ++++++++ 峰值的主要因素是什么？ 的存在而发生电荷的移动，形 兴奋传导 成了局部电流 +十十十十 局部电流刺激相近的 部 位发生同样的电位变化，兴奋 ++++++ 向前传导图下方的箭头方向)： 兴奋传导方向 后方又恢复为电位 (5)a,b,c三种细胞外液中Na+浓度高低的关系 探究点1兴奋在神经纤维上的传导 是什么？ 1情境探究 根据下面的两则材料，回答有关问题： 材料1：某哺乳动物处于静息状态的神经元内、外 K+求度分别是140mmol/L和5mmol/L。 ·28 第2章神经调节 要点归纳 C,动作电位期间钠离子的内流量减少 1.用电流计测量膜电位的两种方法 D.细胞膜上Na一Ca+交换体的活动加强 方法 图解 结果 ■要点归纳 将两个电极 膜电位变化曲线解读 4十模电位mV) 分别置于神 ++ B-收动作电位的形成： C点动暮电位峰伯：足品内 时间ms 、a顺浓度梯皮内： 汽百平衡助电位逆转，外负 经纤维膜的 ①道道蛋参与.不消 内止： 托能品： 冰'内流全平衡时膜外下n 内侧和外侧 先少岸内流继而人司 液度竹高干限内： 内流 2峰世大小与膜内外浓灾 监电位/m 岸内流数骨与速相关 将两个电极 +4模电位(mV) +35 均置于神经 刺激 CD段静总电位的恢 纤维膜的 时间(m :K浓度梯度外流 7 外侧 (协助“散 时间ms 2.兴奋在神经纤维上传导的两个易错点 A-设的巴心逆：K斯浓度梯 钠一钾：心将此前 变外流外正内负： 内流、突出拥胞 (1)静息电位≠零电位 ①还道获白参与.木消托能 外流内k茨入细： 2不外流达利平海时莫内K ②前托ATP的正：动 浓度仍尚丁膜环 运输 静息电位时，膜外的阳离子浓度大于膜内的阳 离子浓度，内外存在电位差，不是零电位。用 【例2】(2021·湖北)正常情况下，神经细胞内K 电表测量时一般表现为负电位。 浓度约为150mmol·L1,细胞外液约为 (2)神经纤维上兴奋传导方向：体内≠体外 4mmol·L'。细胞膜内外K+浓度差与膜 ①离体神经纤维上兴奋的传导是双向的： 静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝 ②在生物体内，神经纤维上的兴奋只能来自感 对值降低到一定值（阈值）时，神经细胞兴奋。 受器。因此在生物体内，兴奋在神经纤维上是 离体培养条件下，改变神经细胞培养液的KC 沿着反射弧方向单向传导的。 浓度进行实验。下列叙述正确的是() 【例1】(2023·湖北)心肌细胞上广泛存在Na* A.当K浓度为4mmol·L时，K外流增 K+泵和Na+一Ca+交换体（转入Na的同时 加，细胞难以兴奋 排出Ca+),两者的工作模式如图所示。已知 B.当K*浓度为150mmol·L1时，K+外流 细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。 增加，细胞容易兴奋 某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na C.K浓度增加到一定值(<150mol·L1), K泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列 K外流增加，导致细胞兴奋 叙述正确的是 D.K+浓度增加到一定值(<150mol·L), K+外流减少，导致细胞兴奋 △ \a'-k泵 I规律总结 膜外 细胞外液中Na、K浓度改变对电位的影响 膜内 项目 静息电位 动作电位峰值 ATP ADPAPE Na增加 不变 增大 不变 变小 ONa △k ☐Ca Na降低 A.心肌收缩力下降 K增加 变小 不变 B.细胞内液的钾离子浓度升高 K+降低 增大 不变 ·29· 生物学选择性必修1课堂学案 核心知识小结 [要点回眸] [答题必备] 1,静息电位表现为内负外正，由K外流形成：动作电位表现为内正外 升思电他：K外流，内负外正 负，由Na内流形成。 兴合在神 动作电位：a内筑，内正外负 丝纤雏上 2.兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流的方向一致，与膜外 的传导 信号形式：电信号 方向：秋间兴企蒂位→术兴查郁位 局部电流的方向相反。 3.兴奋在一条神经纤维上可以双向传导。 随堂检测·即时巩固 L.1.神经细胞处于静息状态时，细胞内外K和 A.静息电位状态下，膜内外电位差一定阻止K Na的分布特征是 ( 的外流 A.细胞外K和Na浓度均高于细胞内 B.细胞膜的C1通道开放后，膜内外电位差一 B细胞外K+和Na浓度均低于细胞内 定增大 C.细胞外K+浓度高于细胞内，Na相反 C.动作电位产生过程中，膜内外电位差始终促 D.细胞外K浓度低于细胞内，Na相反 进Na的内流 2.下列关于神经纤维上兴奋传导的叙述，错误 D.静息电位·动作电位→静息电位过程中，不 的是 () 会出现膜内外电位差为0的情况 A.兴奋的产生是Na向膜内流动的结果 5.如图甲所示，在神经纤维上安装两个完全相同 B.神经纤维上以局部电流的方式传导兴奋 的灵敏电表。表1两电极分别在a、b处膜外， C.兴奋沿神经纤维的传导过程不需要消耗 表2两电极分别在d处膜的内外侧，在bd中 能量 点℃处给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如 D.兴奋的传导依赖于细胞膜对离子通透性的 图乙、图丙所示。下列分析错误的是()》 变化 表1 适宜刺激衣2 3.在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位 神经 示意图如图。下列叙述正确的是 ( 纤 膜屯位/mV (he=ed) +30 0 70 2 时 州l/ms A.AB段形成的原因是Na外流 内 B.BC段的Na内流需要消耗能量 A表1记录得到图丙所示的双向电位变化 C.CD段的K+外流需要消耗能量 曲线 D.DE段的K外流不需要消耗能量 B.图乙②点时Na的内流速率比①点时的大 4.(2023·山东改编)神经细胞的离子跨膜运输 C.图乙曲线处于③点时，图丙曲线正处于⑤点 除受膜内外离子浓度差影响外，还受膜内外电 D.图丙曲线处于④点时，图甲a处正处于静息 位差的影响。已知神经细胞膜外的CI浓度比 电位状态 膜内高。下列说法正确的是 ( 子提示完成P课时作业（五） ·30·[例3]D解析“望梅止渴”是由大脑皮层参与形成的一种复杂 的(3)属于该过程是出生后在生活过程中通过学习和训 的条件反射，A项错误：寒冷时骨路肌不自主战栗，这种反 练而形成的由糖精引起的抗体水平下降，糖精属于无关刺 应是生来就有的，属于非条件反射，B项错误：“金星四溅” 激：动物用两后肢行走的行为活动属于有关刺激 的感觉在大脑皮层形成，该过程并没有经过完整的反射孤， 不属于反射，C项错误：抽血时看见针，因害怕被针刺而缩 第3节神经冲动的产生和传导 手是经过后天学习而形成的条件反射，该反射需要大脑皮 第1课时兴奋在神经纤维上的传导 层的参与，D项正确。 [例4]C解析铃声刺激引起唾液分泌，属于条件反射，是在大 教材梳理·新知全解 脑皮层参与下完成的，A项错误：食物引起味觉没有经过完 知识点1 整的反射孤，不属于反射，铃声刺激引起唾液分泌属于条件 1.电信号 神经冲动 反射，B项错误：条件反射的建立与神经元之间形成新的联 2.四K+ ☑内负外正☒Na+④内正外负固内 系有关，C项正确：食物引起唾液分泌属于非条件反射，条 自主测评 件反射与非条件反射的反射孤不完全相同，D项错误。 (1)/(2)/ 随堂检测·即时现固 (3)× 提示未受刺激时，膜电位为外正内负，受刺激后变为 1.C解析反射弧完整，还需有适宜的刺激才会出现反射活 外负内正。 动，A项错误：反射是在中枢神经系统的参与下，机体对内外 (4)/ (5)/ 刺激所产生的规律性应答，而反射孤是完成反射的结构基 (6)× 提示在完成反射时，兴奋只能从感受器产生，因此在 础，它们在性质上是完全不同的，B项错误：反射活动需要经 神经纤维上的传导方向是单向的。 过完整的反射孤才能实现，C项正确：反射需要完整的反射 关键能力·合作探究 弧，效应器有反应不一定是发生了反射活动，D项错误。 教材边角 2.C解析反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经 (1)没有相等112电信号(2)正电位负电位 效应器五部分构成，其组成细胞不仅是神经元细胞，A项错 正电位K内负外正静息Na内正外负动作 误：完成反射需在中枢神经系统的参与下，植物和微生物不 电位差未兴奋静息 具备神经系统，不具有反射活动，B项错误；非条件反射是生 探究点1 来就有的，条件反射是在非条件反射的基础上，不断给以条 (1提示主动运输。 件刺激，通过学习和训练而建立的，C项正确：条件反射是条 (2)提示该哺乳动物静息电位表现为内负外正，离子基础是 件刺激与非条件刺激反复多次结合的结果，缺少了非条件刺 K+外流。 激，条件反射会消逃，D项错误。 (3)提示Na内流，方式为协助扩散。 3.B解析食物进入口腔引起胃液分泌是人类先天就有的反 (4)提示细胞外液中Na浓度 射，不需要经过大脑皮层，因此属于非条件反射，A项错误： 司机看到红灯刹车这一反射是在实际生活中习得的，因此受 (5)提示a>b>c 到大脑皮层的控制，属于条件反射，B项正确：运动时大汗淋 [例1]C解析细胞膜上的钠钙交换体（即细胞内钙流出细胞 漓来增加散热，这是人类生来就有的反射，属于非条件反射， 外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱，使细胞外纳离子 进入细胞内减少，钙离子外流减少，细胞内钙离子浓度增 C项错误；新生儿吸吮放入口中的奶嘴是其与生俱来的行 加，心肌收缩力加强，AD项错误，C项正确：由于该种药物 为，该反射孤不需要大脑皮层参与，因此属于非条件反射，D 可以特异性阻断细胞膜上的Na一K系，导致K+内流、 项错误。 4,A解析缩手反射是非条件反射，是一种生来就有的反射， Na十外流减少，故细胞内钠离子浓度增高，钾离子浓度降 低，B项错误。 但是需要在种经系统的参与下完成，A项错误：完成反射的 结构基础是反射孤，B项正确：完成松手的反射中枢在脊髓， [例2]D解析正常情况下，神经细胞内K浓度约为 不需要大脑的参与，C项正确：属于条件反射，完成缩手反射 150ol·L.l,胞外液约为4mmol·L.l,当神经细胞培 的神经中枢位于脊髓，D项正确。 养液的K*浓度为4mmol·L1时，和正常济况一样，K+外 5.解析(1)生理学上指引起条件反射的刺激属于条件刺激，而 流不变，细胞的兴奋性不变，A项错误：当K浓度为 非条件刺激是指能引起机体非条件反射的刺激，也叫无条件 150mol·L时，细胞外K浓度增加，K外流减少，细胞容 刺激，糖精引起大鼠体内抗体水平下降这一反射活动中，糖 易兴存，B项错误：K浓度增加到一定值(<150mmol·1, 精属于条件刺激，药物属于非条件刺激。(2)条件反射是在 但>4mmol·Ll),细胞外K+浓度增加，K+外流减少，导 生活过程中逐渐形成的后天性反射，是在非条件反射的基础 致如胞兴奋，C项错误，D项正确。 上，经过一定的过程形成的。(3)分析题意，资料二中，四足 随堂检测·即时巩固 行走的动物在用两后肢行走时获得了食物或抚摸等令其舒 1.D解析神经细胞内K浓度明显高于细胞外，而N阳浓度 适的结果，那么，在有可能获得食物或抚摸的情境下，该动物 比细胞外低。处于静息状态时，细胞膜主要对K有通透性， 就会更多地表现出用两后肢行走的行为，该过程是建立在后 造成K外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，这是大多数神经 天获得食物和抚摸的基础之上的，是出生后在生活过程中通 细胞产生和雏持静息电位的主要原因。 过学习和训练而形成的，属于条件反射：资料一中由糖精引 2.C解析兴奋在神经纤雏上的传导过程存在钠一钾系的主 起抗体水平下降，糖精属于无关刺激，资料二中动物用两后 动运输，需要消耗能量，C项错误。 肢行走的行为活动属于有关刺激。 3.D解析AB段上升是因为Na内流，该过程中Na由高浓 答案(1)某药物糖精(2)是在生活过程中逐渐形成的后 度向低浓度运输，属于协助扩散，不消耗能量，A项错误：C 天性反射，是在非条件反射的基础上，经过一定的过程形成 段上升是因为八Na进一步内流，Na+内流的跨膜方式属于协 ·174 助扩散，不需要消耗能量，B项错误：CD段下降是因为K外 性，引发突触后膜电位变化，随后，神经递质与受体分开，并 流，K+从高浓度向低浓度经离子通道跨膜运输，不需要消耗 迅速被降解或回收进细胞，D项正确。 能量，C项错误：DE段的K+外流属于协助扩散，不需要消耗 [例2]D解析图示结构包括3个神经元，含有2个突触，A项 能量，D项正确。 正确：在B、C神经元之间，B是突触前种经元，C是突触后 4.A解标静息电位状态下，K外流导致膜外为正电，膜内为 神经元，若B受刺激，C会兴奋：如果A、B同时受刺激，C不 负电，膜内外电位差阻止了K的继续外流，A项正确：若膜 会兴奋，则A释放的是抑制性递质，B项正确：b处给予一 内电位为正时，氯离子内流不会使膜内外电位差增大，B项 个刺激，引起钠离子内流，形成外负内正的动作电位，因此 错误：动作电位产生过程中，膜内外电位差促进Na的内流， 其膜外电位的变化是正电位→负电位，C项正确：由于兴奋 当膜内变为正电时则抑制N的继续内流，C项错误：静息 在突触处的传递是单向的，如刺激c,点，兴奋可以传至d 电位→动作电位→静息电位过程中，膜电位的变化为，由外 点，但不能传至b点，因此电流计的指针只偏转1次，D项 正内负变为外负内正，再变为外正内负，则会出现膜内外电 错误。 位差为0的情况，D项错误。 探究点2 5.C解析由题意可知，表1两电极分别在a,b处膜外，表1初 (1)可卡因会使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能。 始值为零电位，因此记录得到图丙所示的双向电位变化曲 (2)使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，导致突触后膜上的 线，A项正确：图乙②.点处于产生动作电位的过程中，动作电 受体减少，影响机体正常的生命活动。 位与Na的内流有关，①，点处于静息电位，因此图乙@，点时 (3)可卡因药效失去后，多巴胺受体已减少，机体正常的神经 的内流速率比①点时的大，B项正确：图乙曲线处于③ 活动受到影响。服药者必须服用可卡因来维持神经元的活 点时，动作电位最大，此时图丙曲线正处于④点，C项错误： 动，形成恶性循环，毒瘾难戒。 图丙曲线处于④点时，兴奋传递到b处，还没有传递到处， [例3]D解扬①突触小泡的形成主要与高尔基体有关，其中 因此图甲a处正处于静息电位状态，D项正确。 的多巴胺通过胞吐方式释放到突触间隙，A项正确：正常情 第2课时兴奋在神经元之间的传递 况下，多巴胺起作用后可通过多巴胶转运蛋白运回突触前 神经元，B项正确：由图可知，可卡因进入突触间隙后阻碍 教材梳理·新知全解 多巴胶的回收，从而使突触后神经元持续兴奋，C项正确； 知识点1 结构③突触后膜上发生化学信号~电信号的变化，D项 1.(1)轴突末梢膨大杯状或球状 错误。 (2)突触前膜突触间隙突触后膜 [例4门A解析多巴胶是一种神经递质，突触前膜通过胞吐的 2.①突触小泡②突触前膜③突触后膜轴突一树突 方式将多巴胺释放到突触间隙中，A项错误：由题干信息可 3.①突触小泡神经递质②突触间隙③受体 知，多巴胺能引起突触后神经元兴奋，故其作用于突触后膜 ①离子通道⑤降解回收 后，使其对N阳的通透性增强，B项正确：分析题图可知，多 4.(1)单向(2)突触前膜突触后膜 巴胺发挥作用后被多巴胺转运蛋白回收到突触小体（内含 5.化学信号 突触小泡)，C项正确：可卡因与突触前膜上多巴胺转运蛋 知识点2 白结合后，多巴胺的转运速率明显减小，可见可卡因阻碍了 1.突触 多巴胺回收到突触小体，突触间隙中的多巴胺使脑中有关 2.(1)神经递质(2)受体(3)神经递质 中枢持续兴奋，D项正确。 3.(1)公平、公正(2)①心理依赖性②触幻觉和嗅幻觉 随堂检测·即时巩固 ③抑郁失望 L,A解析神经递质的释放要依靠生物膜的流动性，需要消耗 4.滥用兴奋剂吸食毒品 能量，由线粒体供能，A项正确：兴奋在经过突触时，发生“电 自主测评 信号→化学信号→电信号”的转换，B项错误：根据题意，多 (1)×(2)×(3)/(4)×(5)/(6)/ 巴胺属于抑制性的神经递质，可以使突触后种经元继续保持 关键能力·合作探究 静息电位，突触后膜的电位未逆转，C项错误：兴奋在多个神 教材边角 经元之间单向传递需要经过“电信号→化学信号→电信号” 提示()突触小泡胞吐一定的流动性 的转换，D项错误。 (2)与特异性的受体结合，它们不是通道蛋白。 2.C解析该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来，胞 探究点1 吐过程依赖膜的流动性实现，A项正确：该神经递质与其受 提示(1)图1神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生 体结合后，可改变突触后膜对离子的通透性，导致阴离子内 兴奋，图2神经递质作用于突触后膜使下一个神经元受到 流，进而使静息电位的绝对值更大，表现为抑制作用，B项正 抑制。 确：药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体，进而增 (2)神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。 强了该神经递质的抑制作用，即药物W不是通过阻断突触 (3)神经递质以胞吐的方式从突触前膜释放，抑制呼吸酶的 前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用的，C项错误： 活性将阻碍能量的产生，所以阻碍了神经递质的释放。 药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体，增强孩神 [例门C解析突触小泡包襄着神经递质运动到突触前膜，突 经递质的抑制作用，因此，药物W可用于治疗因脑内神经元 触小泡膜与突触前膜融合，释放神经递质，该方式为胞吐， 过度兴春而引起的疾病，D项正确。 A项正确：图中释放的神经递质与突触后膜受体结合引起 :3.B解析如果通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突 Na通道打开，Na内流使突触后膜神经元产生兴奋，B项 触间隙中，突触间隙中神经递质求度增加，与突触后膜上特 正确，C项错误：神经递质与突触后膜上的相关受体结合， 异性受体结合增多，会导致兴奋过度传递引起肌肉接孪，达 形成递质一受体复合物，从而改变突触后膜对离子的通透 不到治疗目的，A不符合题意：如果通过药物阻止神经递质 ·175·