内容正文:
第4讲
神经冲动的产生和传导
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02
(1)兴奋:
1.兴奋的产生
指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由 状态变为 状态的过程。
相对静止
显著活跃
(2)神经表面的电位差的实验示意图
电流计于1820年应用于生物电研究。在蛙神经外侧连接两个电极。随后,刺激蛙神经一侧,并在刺激的同时记录电流表的电流大小和方向。
一.神经冲动的产生与传导
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02
(2)神经表面的电位差的实验示意图
1.兴奋的产生
一.神经冲动的产生与传导
图1:神经上电极所在的a点和b点均没有兴奋,故电流表不显示电流,说明神经表面各处电位相等。
图2:当兴奋传导至a点时,b点所在位置还没有兴奋,可见电流表出现明显偏转,电流从b点流向a点,说明a点比b点电位低。
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02
(2)神经表面的电位差的实验示意图
1.兴奋的产生
一.神经冲动的产生与传导
图3:兴奋经过a点未到达b点时,神经上电极所在的a点和b点均没有兴奋,故电流表不显示电流,说明神经表面各处电位相等。
图4: 当兴奋传导至b点时,a点所在位置已经由兴奋回复到静息状态。此时,电流表出现明显偏转,电流从a点流向b点,说明b点比a点电位低。
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02
(2)神经表面的电位差的实验示意图
图5: 当兴奋传导至b点右侧时,兴奋已经传导过a点和b点。此时a点和b点均为静息状态,电流表不显示电流,没有电位差异。
在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导,这种电信号也叫神经冲动。神经兴奋发生位置电位低于静息位置。
1.兴奋的产生
一.神经冲动的产生与传导
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你知道该膜电位曲线每段代表的含义吗?
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(2)神经表面的电位差的实验示意图
1.兴奋的产生
一.神经冲动的产生与传导
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋的产生
你知道该膜电位曲线每段代表的含义吗?
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补充版
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静息电位(-70mV)
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漏K+通道
(非门控通道,一直处于打开状态, K+可通过此通道顺浓度梯度运输,运输方式为协助扩散)
一直打开
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋的产生
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静息电位(-70mV)
漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
K+电压门控通道
电压门控通道:由膜内外电位差的改变引起其开或关,静息状态时这2个通道处于关闭状态。
关闭
关闭
膜内
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兴奋在神经纤维上的传导
兴奋的产生
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静息电位(-70mV)
漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
K+电压门控通道
电压门控通道:由膜内外电位差的改变引起其开或关,静息状态时这2个通道处于关闭状态。
关闭
关闭
膜外
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兴奋在神经纤维上的传导
兴奋的产生
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静息电位(-70mV)
漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
K+电压门控通道
电压门控通道:由膜内外电位差的改变引起其开或关,静息状态时这2个通道处于关闭状态。
关闭
关闭
膜外
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兴奋在神经纤维上的传导
兴奋的产生
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时间/ms
静息电位(-70mV)
漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
K+电压门控通道
关闭
关闭
膜外
膜内
当钾离子进出细胞净扩散为零,此时膜内外的电位差为静息电位。
离子梯度
离子梯度
跨膜电位
跨膜电位
0mV
(若规定膜外电位为零)
-70mV
A.静息电位的维持
(2)神经表面的电位差的实验示意图
1.兴奋的产生
一.神经冲动的产生与传导
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02
➊静息电位是稳定的电位,
如:人的静息电位是-70mV
➋静息电位可以认为是K+的平衡电位。(钾离子向内电位差与钾离子向外的浓度差达到平衡。)
A.静息电位的维持
(2)神经表面的电位差的实验示意图
1.兴奋的产生
一.神经冲动的产生与传导
稿定PPT
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02
➌静息电位的形成是否需要消耗能量?
➍静息电位的维持是否需要消耗能量?
不需要,静息电位是由钾离子外流形成的,钾离子外流是协助扩散。
需要,静息电位的维持需要膜内外的K+浓度差来平衡外正内负的电位差,K+的浓度差由钠钾泵通过主动运输完成的。
A.静息电位的维持
(2)神经表面的电位差的实验示意图
1.兴奋的产生
一.神经冲动的产生与传导
稿定PPT
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离子梯度
跨膜电位
跨膜电位
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(若规定膜外电位为零)
-70mV
刺激
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静息电位(-70mV)
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一直打开
Na+电压门控通道
K+电压门控通道
关闭
少量开放
刺激
钠离子通道
当细胞受到一次阈刺激或阈上刺激时,受刺激细胞膜上Na+ 通道少量开放,出现Na+ 少量内流,使膜的静息电位值绝对值减小而发生去极化。当去极化进行到某一临界值时,由于Na+ 通道的电压依从性,引起Na+ 通道大量激活、开放,导致Na+ 迅速大量内流而爆发动作电位。
这个足以使膜上Na+ 通道突然大量开放的临界膜电位值,称为阈电位。
达到阈电位的刺激强度就是阈强度,阈强度是指阈刺激一般将引起组织发生反应的最小刺激强度(具有足够的、恒定的持续时间)称为阈强度或强度阈值。
阈电位(-50mV)
刺激过小,未达到阈电位,仍有Na+内流,形成局部电流,有膜电位变化,但无动作电位。
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关闭
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刺激
少量开放
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静息电位(-70mV)
漏K+通道
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K+电压门控通道
关闭
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静息电位(-70mV)
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K+电压门控通道
关闭
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关闭
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刺激
关闭
动作电位峰(+35mV)
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静息电位(-70mV)
漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
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膜外
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刺激
关闭
动作电位峰(+35mV)
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一直打开
Na+电压门控通道
K+电压门控通道
膜外
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关闭
动作电位峰(+35mV)
打开
注:
虽然钾离子外流和钠离子内流,但最终还是钾离子膜内高和钠离子膜外高!
阈电位(-50mV)
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漏K+通道
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Na+电压门控通道
膜外
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动作电位峰(+35mV)
阈电位(-50mV)
K+电压门控通道
关闭
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漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
膜外
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阈电位(-50mV)
K+电压门控通道
关闭
钠钾泵
每次泵出三个钠和泵入两个钾
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静息电位(-70mV)
漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
关闭
动作电位峰(+35mV)
阈电位(-50mV)
K+电压门控通道
关闭
钠钾泵
每次泵出三个钠和泵入两个钾
膜外
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静息电位(-70mV)
漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
关闭
动作电位峰(+35mV)
阈电位(-50mV)
K+电压门控通道
关闭
钠钾泵
每次泵出三个钠和泵入两个钾
K+外流
协助扩散
Na+内流
协助扩散
Na+内流
协助扩散
K+外流
协助扩散
主动运输
静息电位(内负外正)
动作电位(内正外负)
静息电位的恢复
恢复至初始静息电位
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?
兴奋如何由兴奋部位传向未兴奋部位?
兴奋在神经纤维上的传导需消耗能量,因为Na+-K+泵一直在工作。
(1)传导过程(右图)
(2)传导特点: 。
a.可以双向传导
外流
正
负
内流
正
负
负
正
局部
电流
①膜内的局部电流传导方向 兴奋部位到未兴奋部位 。
②膜外的局部电流传导方向 未兴奋部位到兴奋部位 。
2.兴奋在神经纤维上的传导
兴奋的传导方向(兴奋区至未兴奋区)与膜内的局部电流的方向相同/与膜外的局部电流相反
一.神经冲动的产生与传导
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02
外流
正
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内流
正
负
负
正
局部
电流
电信号
(神经冲动、局部电流)
(3)形式: 。
(2)传导特点: 。
a.可以双向传导
2.兴奋在神经纤维上的传导
一.神经冲动的产生与传导
c.相对不衰减性
b.绝缘性
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02
刺激离体的神经纤维中间任意一点,兴奋沿神经纤维双向传导。在体内的反射活动中,兴奋沿着反射弧单向传导。为什么?
思考:这两个图有什么不一样?
图1 反射弧中的某一神经
图2 离体的枪乌贼某一神经
2.兴奋在神经纤维上的传导
一.神经冲动的产生与传导
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02
在实验条件下,刺激神经纤维除端点外的任何一点,所产生的神经冲动沿神经纤维向两端同时传递,由于传递的双向性,在受刺激的整个神经元均可测到电位变化。
而在生物体内正常生理条件下兴奋在神经纤维上的传递是单向的(因为刺激总是来自感受器)
2.兴奋在神经纤维上的传导
一.神经冲动的产生与传导
(4)易错提醒
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静息电位(-70mV)
漏K+通道
一直打开
Na+电压门控通道
关闭
动作电位峰(+35mV)
阈电位(-50mV)
K+电压门控通道
关闭
钠钾泵
每次泵出三个钠和泵入两个钾
K+外流
协助扩散
Na+内流
协助扩散
Na+内流
协助扩散
K+外流
协助扩散
主动运输
①细胞外K+浓度影响静息电位
②细胞外Na+浓度影响动作电位
K+浓度升高
→静息电位绝对值“小”
K+浓度降低
→静息电位绝对值“大”
Na+浓度升高
→电位峰值升高
Na+浓度降低
→电位峰值降低
(5)细胞外液中Na+、K+浓度变化对电位峰值的影响
2.兴奋在神经纤维上的传导
一.神经冲动的产生与传导
√
[经典·基础·诊断]
1. (2024·江苏南通高三联考)如右图所示,当神经冲动
在生物体内的轴突上传导时,下列叙述错误的是( )
A.图中神经冲动的传导方向可能是从左向右
B.组织液中Na+浓度变化不影响动作电位的传导速度
C.兴奋在轴突上以局部电流的方式传导
D.神经冲动可以由甲到丙或由乙到丙
√
2.(2023·湖北等级考)心肌细胞上广泛存在Na+—K+泵和Na+—Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的
Na+—K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+—Ca2+交换体的活动加强
典例分析
1.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
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传导时,膜电位一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传导
D.若将电表的两个电极分别置于③④处,指针会发生偏转
A
典例分析
2.下图甲表示动作电位产生过程示意图,图乙表示动作电位传导示意图,下列叙述正确的是( )
A.a〜c段和①〜③段Na+通道开放,神经纤维膜内外Na+浓度差减小
B.若神经纤维膜外K+浓度增大,甲图中c点将上升
C.静息电位是指图乙AB之间膜内的电位差
D.图乙轴突上神经冲动的传导方向与膜内局部电流的传导方向相同
D
【分析】(1)静息电位静息状态时,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,产生原因:K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。
(2)动作电位受到刺激后,细胞两侧的电位表现为外负内正,产生原因:Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧。
(3)兴奋部位与为兴奋部位之间由于电位差的存在,形成了局部电流。将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
【详解】A、a~c段是神经纤维产生动作电位,Na+通道开放,Na+内流进入细胞,神经纤维膜内外Na+浓度差减小;①~③段表示神经纤维恢复静息电位,钠钾泵使Na+外流出细胞,导致神经纤维膜内外Na+浓度差增大,A错误;
B、c点表示产生的动作电位最大值,所以若神经纤维膜外Na+浓度增大,则Na+内流增多,甲图中c点将上升,但K+浓度影响的是静息电位,膜外K+浓度增大,不改变动作电位的峰值,B错误;
C、静息电位是神经纤维未受刺激时的外正内负的电位,而不是兴奋部位与未兴奋部位之间的电位差,C错误;
D、图乙轴突上神经冲动的传导方向,兴奋传导的方向与膜内局部电流的传导方向相同,D正确。
故选D。
一般情况下,相邻的两个神经元并不是直接接触的
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(1)结构基础——突触的结构和类型
突触的组成
突触小体
其他神经元的细胞体或树突
突触小体
线粒体
突触小泡
神经递质
突触前膜
(突触小体的膜)
突触间隙
(组织液)
突触后膜
(下一个神经元的膜)
突触
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(1)结构基础——突触的结构和类型
①突触的结构
突触小体≠突触
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。
(提供能量)
(内含神经递质)
突触后膜由神经元胞体膜、树突膜或传出神经支配的肌肉、腺体细胞膜
C:轴突——轴突
D:树突——树突 不常见
41
(突触前膜)
→
胞体
(突触后膜)
A:
轴突
(突触前膜)
→
树突
(突触后膜)
B:
轴突
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(1)结构基础——突触的结构和类型
②突触的常见类型
轴突—细胞体
轴突—树突
特殊型:轴突——轴突型
C:轴突——轴突
D:树突——树突 不常见
42
兴奋的传递过程
突触前膜
(突触小体的膜)
突触间隙
(组织液)
突触后膜
(下一个神经元的膜)
突触
上一个
神经元
下一个
神经元
(肌肉细胞或某些腺体细胞)
神经递质
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(2)兴奋的传递过程
①过程
I.神经递质的来源____________________
_____________________
轴突末梢突触小体内的突触小泡(突触小泡来源于高尔基体)
III.神经递质的释放方式:
一般是_____,_____消耗能量,_______转运蛋白,体现了细胞膜__________________;
胞吐
需要
不需要
具有一定的流动性
II.神经递质的化学本质____________________
一般是小分子化合物(氨基酸类、肽类、NO、核苷酸类、生物胺类)
特例:如NO的释放方式为自由扩散。
兴奋传导的方向
以胞吐释放的意义:
____________________________________________________。
短时间释放较多的神经递质,更容易使下一个神经元兴奋或抑制。
IV.神经递质的分类
目前已知的神经递质种类很多,主要有乙酰胆碱、氨基酸(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。
兴奋性递质:
抑制性递质:
Na+通道打开,Na+内流,后膜产生动作电位,后神经元兴奋
Cl-通道打开,Cl-内流后,强化外正内负的静息电位,使后膜难以兴奋,表现为抑制作用
(一般为乙酰胆碱、谷氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。)
(一般为甘氨酸、γ-氨基丁酸、5-羟色胺等。)
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
神经递质
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(2)兴奋的传递过程
①过程
V.神经递质的去向____________________
_____________________
或回收进细胞,避免
______________________
迅速被降解
持续发挥作用,为下一次兴奋做准备
兴奋传导的方向
VI.同种神经递质可能在不同突触中所起作用不同,与受体有关。
如乙酰胆碱能引起骨骼肌细胞兴奋,对心肌细胞是抑制。
神经递质
扩散
受体
电位
降解或回收
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(2)兴奋的传递过程
①过程
b
神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为_____,_______消耗能量,其快慢与________________和______等有关。
扩散
不需要
神经递质的浓度
温度
兴奋传导的方向
神经递质
扩散
受体
电位
降解或回收
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(2)兴奋的传递过程
①过程
b
受体的化学本质_________
受体的特点______________
二者的结合体现细胞膜的功能:__________________
进行细胞间的信息交流
糖蛋白
特异性识别并与神经递质结合,形成递质——受体复合物
兴奋传导的方向
神经递质
扩散
受体
电位
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(2)兴奋的传递过程
①过程
b
不一定引起动作电位,体现细胞膜控制物质进出的功能。
兴奋传导的方向
神经递质
扩散
受体
电位
降解或回收
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(2)兴奋的传递过程
①过程
b
!!!神经递质不会进入突触后膜。
兴奋传导的方向
②传递特点及原因
a. 。原因:神经递质只存在于突触前膜的 中,只能由
释放,然后作用于 。
b.突触延搁。兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要 。原因:
_________________________________________________________。
单向传递
突触小泡
突触前膜
突触后膜
慢
突触处的兴奋传递需要经过化学信号的转换
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(2)兴奋的传递过程
③信号转变
a.突触: 。
b.突触小体: 。
c.突触后膜: 。
电信号→化学信号→电信号
电信号→化学信号
化学信号→电信号
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(2)兴奋的传递过程
3、兴奋在神经元之间的传递
一.神经冲动的产生与传导
(3)兴奋传递过程过程中出现异常的情况分析
4、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
心理依赖
突触
合成和释放
神经递质与受体
酶
多巴胺受体
心脏
免疫
一.神经冲动的产生与传导
(1)兴奋剂和毒品能够对 产生影响。
(2)兴奋剂原是指能提高 机能活动的一类药物,如今是____
药物的总称。有些兴奋剂就是毒品,会对人体健康带来极大危害。
(3)毒品是指鸦片、 、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、 以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的 药品和 药品。
神经系统
中枢神经系统
运动
禁用
海洛因
可卡因
麻醉
精神
4、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
一.神经冲动的产生与传导
5.抑制性突触后电位的产生机制
(1)电位变化示意图
一.神经冲动的产生与传导
(2)产生机制
突触前神经元轴突末梢兴奋,引起突触小泡释放抑制性神经递质,抑制性神经递质与突触后膜受体结合后,提高了突触后膜对Cl-、K+的通透性,Cl-进细胞或K+出细胞(抑制性突触后电位的产生主要与Cl-内流有关)。
(3)结果
使膜内外的电位差变得更大,突触后膜更难以兴奋。
5.抑制性突触后电位的产生机制
一.神经冲动的产生与传导
1.如图为某同学注射疫苗时,缩手反射弧某突触的局部结构示意图(5羟色胺为抑制性神经递质)。下列说法正确的是( )
典例分析
A
A.若该同学咬紧牙关仍产生了缩手动作,说明C神经元的Na+内流大于Cl-内流
B.若该同学在注射疫苗时没有缩手,说明神经元A没有产生兴奋
C.突触前膜的Ca2+触发突触小泡移动并与前膜融合,此过程不消耗能量
D.此人因紧张而出汗,是因为体内抗利尿激素增多
解析:C神经元的Na+内流会引起兴奋,而Cl-内流会导致神经元抑制,若该同学咬紧牙关仍产生了缩手动作,说明C神经元兴奋,故说明Na+内流大于Cl-内流,A正确;若该同学在注射疫苗时没有缩手,说明低级中枢受高级中枢的控制,而非A神经元没有兴奋,B错误;突触前膜的Ca2+触发突触小泡移动并与前膜融合的过程需要消耗能量,C错误;体内抗利尿激素增多时,肾小管和集合管对水的重吸收增加,尿量减少,紧张出汗与抗利尿激素无关,D错误。故选A。
√
3.(2022·高考全国卷乙)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是( )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
[教材新命题点思考]
1.兴奋在神经纤维上的传导是否需要消耗ATP?为什么?
提示:需要。在动作电位恢复静息电位的过程中,Na+和K+的主动运输需要消耗ATP。
2.神经递质是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙,其意义在于?
提示:胞吐运输方式可以短时间内大量集中释放神经递质,从而快速引起突触后膜的电位变化。
3.在正常反射活动中,兴奋在传入神经或传出神经上的传导为什么是单向的?
提示:正常反射活动中,只能是感受器接受刺激,兴奋沿着反射弧传导。
4.若催化分解神经递质的酶失活,会出现什么情况?
提示:神经递质持续发挥作用,引起持续兴奋或持续抑制。
[模型新命题点思考]
4.下图为Na+浓度与膜电位的关系,
据图回答下列问题:
(1)分析依据:动作电位是由Na+内流形成的,只有足够量的Na+内流才会引起________________________。
(2)实例分析:若该图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况,其中b表示的是在低浓度海水中的电位变化,因为Na+内流不足,所以_______________________________________ _____________________________________。
正常动作电位的形成
形成的电位差较小,不能形成正常的动作电位,并且电位变化的时间也延迟了
(1)正常情况下NE需要源源不断地合成、分泌,据图分析原因是_________________________________________________________________。
解析:由题图可知,NE发挥完作用后,会迅速被突触前膜上的载体蛋白回收或被相应酶分解而失活,所以NE需要源源不断地合成、分泌。
NE发挥作用后会迅速被突触前膜上的载体蛋白回收或被相应酶分解而失活
√
5.(2023·海南等级考)药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是( )
A.该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来
B.该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
C.药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用
D.药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
√
6.(2022·广东选择考)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(如下图所示)。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
兴奋的传导和传递
与神经冲动相关题型分析
兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动的产生和传导
神经冲动的产生和传导
传导形式
兴奋的产生
膜电位曲线详细分析
兴奋在神经纤维上的传导原理
兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
传导特点
在神经纤维上
正常反射活动中
兴奋在神经元之间的传递
突触结构和类型
传递过程
过程
传递特点及原因
信号转变
神经递质的类型和去向
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
微专题:膜电位的测量与电流表指针偏转问题
兴奋传导和传递的实验探究
1.膜电位的测量及膜电位曲线解读
从膜内到膜外的电位差
从A到B的电位差
A
B
或内侧
(1)膜电位的测量(已知电表指针的偏转方向与电流方向相同)
66
兴奋的传导和传递
与神经冲动相关题型分析
兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动的产生和传导
神经冲动的产生和传导
传导形式
兴奋的产生
膜电位曲线详细分析
兴奋在神经纤维上的传导原理
兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
传导特点
在神经纤维上
正常反射活动中
兴奋在神经元之间的传递
突触结构和类型
传递过程
过程
传递特点及原因
信号转变
神经递质的类型和去向
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
微专题:膜电位的测量与电流表指针偏转问题
兴奋传导和传递的实验探究
1.膜电位的测量及膜电位曲线解读
(2)关于膜电位测量的相关曲线分析
电流计两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧,刺激神经纤维任何一侧,会形成一个波峰,如图1所示。电流计两极均置于神经纤维膜的外侧(或内侧),刺激任何一端,会形成方向相反的两个波峰,如图2、图3所示,图2和图3的判断可根据题中的提示得出。
67
兴奋的传导和传递
与神经冲动相关题型分析
兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动的产生和传导
神经冲动的产生和传导
传导形式
兴奋的产生
膜电位曲线详细分析
兴奋在神经纤维上的传导原理
兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
传导特点
在神经纤维上
正常反射活动中
兴奋在神经元之间的传递
突触结构和类型
传递过程
过程
传递特点及原因
信号转变
神经递质的类型和去向
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
微专题:膜电位的测量与电流表指针偏转问题
兴奋传导和传递的实验探究
2.电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
(1)电流表指针偏转方向与次数的判断(已知电流表指针的偏转方向与电流方向相同)
I.在神经纤维上
刺激a/e点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生 的偏转。
刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流表指针 。
两次方向相反
不发生偏转
先左后右
68
兴奋的传导和传递
与神经冲动相关题型分析
兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动的产生和传导
神经冲动的产生和传导
传导形式
兴奋的产生
膜电位曲线详细分析
兴奋在神经纤维上的传导原理
兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
传导特点
在神经纤维上
正常反射活动中
兴奋在神经元之间的传递
突触结构和类型
传递过程
过程
传递特点及原因
信号转变
神经递质的类型和去向
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
微专题:膜电位的测量与电流表指针偏转问题
兴奋传导和传递的实验探究
2.电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
(1)电流表指针偏转方向与次数的判断(已知电流表指针的偏转方向与电流方向相同)
I.在神经纤维上
刺激cd点之间,d点先兴奋,b点后兴奋,电流表指针发生_____________ 的偏转。
两次方向相反
先右后左
69
兴奋的传导和传递
与神经冲动相关题型分析
兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动的产生和传导
神经冲动的产生和传导
传导形式
兴奋的产生
膜电位曲线详细分析
兴奋在神经纤维上的传导原理
兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
传导特点
在神经纤维上
正常反射活动中
兴奋在神经元之间的传递
突触结构和类型
传递过程
过程
传递特点及原因
信号转变
神经递质的类型和去向
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
微专题:膜电位的测量与电流表指针偏转问题
兴奋传导和传递的实验探究
2.电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
(1)电流表指针偏转方向与次数的判断(已知电流表指针的偏转方向与电流方向相同)
I.在神经纤维上
用相同强度刺激同时处理a、c两点,
若ab≥bc,c点产生的兴奋同时传到b、d,a、c产生的兴奋在ab段相遇后传导中断,电流表指针不偏转;若bc>ab,a点产生的兴奋先引起b点兴奋,在bc段与c点产生的兴奋相遇后传导中断,c点产生兴奋后引起d点兴奋,电流表指针偏转两次。
先左,后右
70
兴奋的传导和传递
与神经冲动相关题型分析
兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动的产生和传导
神经冲动的产生和传导
传导形式
兴奋的产生
膜电位曲线详细分析
兴奋在神经纤维上的传导原理
兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
传导特点
在神经纤维上
正常反射活动中
兴奋在神经元之间的传递
突触结构和类型
传递过程
过程
传递特点及原因
信号转变
神经递质的类型和去向
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
微专题:膜电位的测量与电流表指针偏转问题
兴奋传导和传递的实验探究
2.电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
(1)电流表指针偏转方向与次数的判断(已知电流表指针的偏转方向与电流方向相同)
II.在神经元之间
刺激a/e点,兴奋可通过突触传递,两极处b点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生 的偏转。
刺激c点(bc=cd)/cd之间,兴奋不能逆突触结构传递到左神经元,只有d处兴奋,指针 。
两次方向相反
偏转一次
先左后右
右
71
兴奋的传导和传递
与神经冲动相关题型分析
兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动的产生和传导
神经冲动的产生和传导
传导形式
兴奋的产生
膜电位曲线详细分析
兴奋在神经纤维上的传导原理
兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
传导特点
在神经纤维上
正常反射活动中
兴奋在神经元之间的传递
突触结构和类型
传递过程
过程
传递特点及原因
信号转变
神经递质的类型和去向
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
微专题:膜电位的测量与电流表指针偏转问题
兴奋传导和传递的实验探究
2.电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
(1)电流表指针偏转方向与次数的判断(已知电流表指针的偏转方向与电流方向相同)
II.在神经元之间
用相同强度刺激同时处理a、c两点,
若ab=cd,电流表指针偏转一次;若ab≠cd,电流表指针偏转三次
向右偏转
假设,ab>cd,向右再左再后偏转
72
微专题:膜电位的测量与电流表指针偏转问题
2.电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
(2)电流表指针偏转幅度的判断
测量膜电位时,电流表指针偏转的幅度取决于两极间电位差的大小,而细胞外液Na+浓度越低,膜兴奋时内流量越小,动作电位峰值越低,电流表指针偏转幅度也就越小。另外,在未达到阈值的刺激和Na+内流受阻这两种情况下,将不能产生动作电位,即有刺激但无兴奋产生。
1.神经纤维受到刺激时,细胞膜上Na+通道打开,膜外大量Na+顺浓度梯度流入膜内,Na+通道很快就进入失活状态,与此同时,K+通道开放,膜内K+在浓度差和电位差的推动下又向膜外扩散。下图表示用电表测量膜内外的电位差,已知电表指针偏转方向与电流方向相同,下列相关叙述正确的是( )
A.神经纤维在静息状态下,电表没有测出电位差
B.神经纤维从受刺激到恢复静息状态,电表指针两次通过0电位
C.神经纤维受刺激时,兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同
D.膜外Na+大量流入膜内,兴奋部位膜两侧的电位是外正内负
√
高 考 总 复 习
2.下图表示在神经纤维内Y和Z点插入微电极及灵敏电压计,在X处施以足够的刺激后,记录电极所记录的膜电位变化;图中①~④为可能记录到的膜电位变化图。下列叙述中正确的是( )
A.电位变化为图①,记录电极为Y
B.电位变化为图②,记录电极为Z
C.电位变化为图③,记录电极为Z
D.电位变化为图④,记录电极为Y
√
高 考 总 复 习
3.(2023·广东深圳二模)电表Ⅰ、Ⅱ的两极分别位于神经纤维膜内、外两侧(如下图所示),P、Q、R为三个刺激点。结合图像分析,下列叙述正确的是( )
A.未接受刺激时,电表Ⅰ的偏转可表示静息电位
B.刺激Q点,电表Ⅰ偏转1次,电表Ⅱ偏转2次
C.刺激R点,仅电表Ⅱ发生偏转
D.分别刺激P、Q点,电表Ⅰ的偏转方向相反
√
高 考 总 复 习
4.(2024·山东泰安期末)下图1为多个神经元之间联系示意图,为研究神经元之间的相互作用,分别用同强度的电刺激进行实验:Ⅰ.单次电刺激B;Ⅱ.连续电刺激B;Ⅲ.单次电刺激C;用微电极分别记录A神经元内的电位变化,如下图2所示(注:阈电位是能引起动作电位的临界电位值)。下列说法错误的是( )
A.静息电位的数值可以以细胞膜外侧为参照,并将该侧电位值定义为0 mV
B.由Ⅰ可知,刺激强度过低不能使神经元A产生动作电位
C.由Ⅱ可知,在同一部位连续给予多个阈下刺激可以产生叠加效应
D.由Ⅲ可知,神经元A电位的形成与神经元C和B释放神经递质的量不足有关
√
高 考 总 复 习
典例分析
例1:如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。请据图回答下列问题:
(1)静息状态下,甲电流表 ,乙电流表指针 。
(2)刺激a处时,甲电流表指针 ,乙电流表指针 。
(3)刺激b处时,甲电流表指针 ,乙电流表指针 。
(4)清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲电流表指针 ,乙电流表指针 。
指针偏转
不发生偏转
偏转一次
偏转两次
不偏转
偏转一次
偏转一次
偏转一次
先左后右
先右后左
左
探究神经冲动在神经元之间的传递
微专题:反射弧中兴奋传导特点的实验探究
1.“药物阻断”实验
探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导,还是阻断在突触处的传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
79
探究神经冲动在神经元之间的传递
微专题:反射弧中兴奋传导特点的实验探究
2.电刺激法探究反射弧中兴奋传导的特点
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
80
探究神经冲动在神经元之间的传递
微专题:反射弧中兴奋传导特点的实验探究
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
2.电刺激法探究反射弧中兴奋传导的特点
电刺激③处时,①处有电位变化;
电刺激①处时,③处没有电位变化
→单向传递
81
1.下图为反射弧的模式图。为了验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递,而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导,进行了实验①②③的操作:
实验①:不放药物时,刺激B处,观察现象;
实验②:药物放在A处,刺激B处,观察现象;
实验③:药物放在C处,刺激B处,观察现象。
若仅利用一组反射弧为材料,实验①②③的先后顺序应是( )
A.①→②→③ B.①→③→②
C.②→①→③ D.③→②→①
√
高 考 总 复 习
2.(2023·广东茂名二模)突触后电位是神经递质作用于突触后神经元所产生的电位变化,具有时间总和与空间总和现象。时间总和是指连续阈下刺激突触前神经元同一位点引起突触后神经元电位叠加的现象;空间总和是指同时阈下刺激不同神经元引起突触后神经元电位叠加的现象。下图1为神经元A、B、C、D之间的联系,图2表示神经元A、B、C受刺激后突触后神经元D上膜电位的变化。下列有关说法错误的是( )
A.图1中,①②③共同组成了突触,②中的蛋白质含量低于血浆
B.图2实验一、二对比表明时间总和与刺激时突触后膜上的电位有关
C.图2实验二、三分别呈现的是时间总和和空间总和现象
D.图2实验三、四表明A、B释放的是抑制性神经递质,C释放的是兴奋性神经递质
√
高 考 总 复 习
3.下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经还是传入神经,结合所给器材完成以下内容。
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器:剪刀、电刺激仪、微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在神经元A上完成):
①先用剪刀在神经元A的实验位点__________将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点_______,若______________,则神经元A为传入神经,反之则为传出神经。
1、2之间
1
肌肉无收缩现象
高 考 总 复 习
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用1次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外(已知指针偏转方向与电流方向一致);
②用电刺激仪刺激实验位点____,若微电流计的指针偏转____次,则神经元A为传出神经;若微电流计的指针偏转____________次,则神经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为____________,具有这种特点的原因是_____________________________________________。
1
1
2(或4 2 1)
单向传递
神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
高 考 总 复 习
4.(2024·山东淄博模拟)下图为反射弧模式图,A~E表示其组成,甲、乙是置于神经纤维B、D上记录电位变化的电位计。请回答下列问题:
(1)该反射弧中C为_________,E的功能是_________________________。
神经中枢
接受刺激,产生兴奋
高 考 总 复 习
(2)刺激a点能引起A的收缩,该过程_________(填“属于”或“不属于”)反射。在________(填“a”“b”或“a和b”)点给予足够强度刺激时,甲、乙两电位计都可记录到电位变化。随后在A中的神经—肌肉接点(突触)处发生的信号变化是___________________________,引起上述信号变化的信息分子是_______________。
不属于
b
电信号→化学信号→电信号
神经递质
高 考 总 复 习
(3)将甲、乙两个蛙心分离出来,并在心脏中充入适量任氏液(主要成分为0.7%NaCl溶液)。电刺激与甲心脏相连的神经,结果心跳加速、加强;随后将甲内的任氏液取出并转移到乙心脏中,也引起乙心脏跳动加速、加强。对乙心脏跳动加速、加强最合理的解释是_____________________________________________________________
____________________________________________。
实验中任氏液能维持一段时间内离体蛙心正常的生理功能,任氏液相当于蛙体内的________________。
甲心脏的神经受刺激后释放神经递质并扩散到任氏液中,转移后作用于乙心脏的心肌细胞,使乙心脏跳动加速、加强
组织液
高 考 总 复 习
典例分析
2.(2023·河北石家庄二中高三模拟)如图所示将电流表两电极分别接到神经元膜外a、b两点,c点到a点和b点的距离相等,④中的物质为兴奋性神经递质。已知当两个相同兴奋相遇时会相互抵消,假设刺激强度相同且能产生兴奋,下列相关叙述错误的是
典例分析
下列相关叙述错误的是
A.分别刺激图中的三点,会使电流
表指针发生两次反向偏转的是a、
c两点的刺激
B.同时刺激b、c两点,若c点产生的
兴奋比b点先传到③处,则电流表指针发生三次偏转
C.④中的物质通过突触引起③处电位变化与信息交流功能和细胞膜的流动性有关
D.给予c点刺激时,若降低②处Na+的浓度,则可能会导致③处的动作电位减小
B
同时刺激b、c两点,b点产生的兴奋先使电流表指针偏转一次,c点产生的兴奋双向传导,其中向左传导的兴奋传到a点时,再使电流表指针偏转一次;已知c点产生的兴奋比b点先传到③处,则c点向右传递的兴奋会与b点产生的向左传导的兴奋相遇而相互抵消,不能使电流表指针偏转,因此同时刺激b、c两点,若c点产生的兴奋比b点先传到③处,则电流表指针发生两次偏转,B错误。
$$