第05讲 神经冲动的产生和传导-【暑期自学课】2025年新高二生物暑假提升精品讲义(人教版2019)
2025-06-03
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2份
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31页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第3节 神经冲动的产生和传导 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.23 MB |
| 发布时间 | 2025-06-03 |
| 更新时间 | 2025-06-16 |
| 作者 | xkw_23087353 |
| 品牌系列 | 上好课·暑假轻松学 |
| 审核时间 | 2025-06-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52419448.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第05讲 神经冲动的产生和传导
内容导航——预习三步曲
第一步:学
析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点01 兴奋在神经纤维上的传导
1. 神经冲动:兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫做神经冲动。
2.传导形式:兴奋在神经纤维上是以电信号或局部电流的形式传导的。
3.传导过程:
4.传导特点
双向传导,即刺激神经纤维上的任何一点,所产生的兴奋可沿神经纤维向两侧同时传导。兴奋与膜内的局部电流传导方向相同,与膜外的局部电流传导方向相反。
5.兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
(1)在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反。
(2)在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同。
知识点02 兴奋在神经元之间的传递
1.突触结构
神经元之间在结构上并没有相连,每一神经元的突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突相接触,此接触部位被称为突触。
(1)结构基础:突触由④突触前膜、⑤突触间隙、⑥突触后膜构成。
(2)类型及简化图:
(3)效应器中形成的突触类型
①轴突—肌肉型 ②轴突—腺体型
2.传递过程
(1)过程:
神经冲动→轴突末梢→突触小泡,并向突触前膜移动,经胞吐释放神经递质→通过突触间隙→神经递质与突触后膜上的特异性受体结合→引起下一神经元兴奋或抑制。
(2)不同部位的信号转化形式
①突触小体:电信号→化学信号。
②突触后膜:化学信号→电信号。
3.传递特点
单向传递。即:只能由一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或胞体。其原因是递质只存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
4.作用效果:使后一个神经元兴奋或抑制。
知识点03 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
兴奋剂:原指提高中枢神经系统机能活动的药物,现指运动禁用药物的统称。
作用机理:
1.有的物质能够促进神经递质和合成和释放速率。
2.有些会干扰递质与受体的结合。
3.有些会影响分解递质的酶的活性。
知识点04 兴奋在神经纤维上的传导
一、兴奋在神经纤维上的传导机制
1. 神经冲动产生的生理基础
神经冲动的产生,主要与细胞膜两侧Na+和K+的分布不均匀有关。一般情况下,Na+维持细胞外液渗透压,表现为胞外[Na+]大于胞内[Na+];K+维持细胞内液渗透压,表现为胞外[K+]小于胞内[K+]。但也有特例如:听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。可见,K+在胞外浓度较高。在神经细胞的细胞膜上钠—钾泵和离子通道的作用下,离子的跨膜运输,从而导致膜内外离子浓度的不同,引发膜电位的产生。
(1)钠—钾泵:钠—钾泵实际上是细胞膜上的一种Na+—K+ATP酶。细胞内的钠离子可与该酶结合,并运出膜外,随之将钾离子从膜外运至膜内,在这一个过程要消耗ATP,故此种运输方式为主动运输,每消耗一分子ATP,向细胞膜内运输3个钾离子,排出2个钠离子。由于钠—钾泵不断的工作,从而导致细胞内液的钾离子浓度高于细胞外液,而钠离子则低于细胞外液,使细胞内外离子保持着一定的浓度差。
(2)、离子通道:是细胞膜上的专供离子进出细胞的一些跨膜蛋白质。离子通道上有闸门一样的开放和关闭的结构,控制离子的跨膜运输,使膜内外某些离子的浓度不同。常见的离子通道有钠离子通道和钾离子通道,当这些通道开启后,会有大量的钠离子或钾离子快速的通过通道进出细胞,此时,离子进出细胞不需要消耗ATP,进出细胞的方式为协助扩散。
2.静息电位的产生
Na+主要存在于细胞外液而K+主要存在于细胞内液。当神经细胞未受到刺激即处于静息状态时,细胞膜上的钠离子通道关闭而钾离子通道开放,故钾离子可从浓度高的膜内向低浓度的膜外运动。当膜外正电荷达到一定数量时就会阻止钾离子继续外流。此时,膜外带正电,膜内由于钾离子的减少而带负电。这种膜外正电膜内负电的电位称为静息电位。
3.动作电位的产生
当神经细胞受到一定的刺激即处于兴奋状态时,钠离通道开放而钾离子通道关闭,故钠离子可以从浓度高的膜外流向浓度底的膜内运动。当膜外的钠离子进入膜内的数量达到一定数量时就会阻止钠离子继续向膜内运动。此时,膜外由于钠离子的减少表现为负电位,膜内表现为正电位。这种外负内正的电位称为动作电位。动作电位是兴奋的最主要的表现形式。
4.动作电位的传导
当神经纤维上某一局部受到一定刺激产生动作电位后,邻近的未受刺激(未兴奋)部位仍为静息电位,膜电位表现为外正内负。于是在膜内和膜外的兴奋部位和未兴奋部位之间均会形成电位差,导致电荷移动,形成局部电流,即:在膜内电荷由兴奋部位向邻近的未兴奋部位流动,在膜外电荷由未兴奋部位流向兴奋部位。局部电流使邻近的未兴奋部位受到刺激而产生动作电位,该动作电位又会按同样的方式影响与它邻近的区域产生局部电流,于是动作电位以局部电流的方式沿神经纤维传导。
5.静息电位的恢复
当兴奋部位刺激未兴奋部位产生动作电位后,则兴奋部位又恢复为静息电位。兴奋传导过后,原先兴奋部位的钠—钾泵活动增强,将内流的钠离子排出,同时将透出膜外的钾离子重新移入膜内,又形成了外正内负的静息电位。
二、神经纤维传导兴奋的特征
①完整性:神经纤维只有在其结构和功能都完整时才能传导兴奋。
②绝缘性:一根神经干内含有许多条神经纤维,但每条纤维传导兴奋一般互不干扰,表现为传导的绝缘性。
③双向性:人为刺激神经纤维上任何一点,只要刺激强度足够大,引起的兴奋可沿纤维同时向两端传播,表现为传导的双向性。但在整体情况下,由突触的极性所决定,而表现为传导的单向性。
④相对不疲劳性:连续电刺激神经数小时至十几小时,神经纤维仍能保持其传导兴奋的能力,表现为不容易发生疲劳。神经纤维传导的相对不疲劳性是与突触传递比较而言的。突触传递容易发生疲劳。
知识点05 兴奋在神经元之间的传递
(1)兴奋在突触处的传递,需要突触小体中的高尔基体参与递质的释放,释放方式为胞吐(体现了生物膜的结构特点——具有一定的流动性),释放的递质进入突触间隙的组织液,经过扩散作用,后由突触后膜上的受体(糖蛋白)识别,递质与受体发生特异性结合。
(2)同一神经元的末梢只能释放一种神经递质,或者是兴奋性的,或者是抑制性的。
(3)正常情况下,神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用,或被突触前膜重吸收。但是,①若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制;②若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传导。
(4)兴奋在神经元之间的传递速度远远慢于在神经纤维上的传导速度,其原因主要与神经递质的产生、释放需要一定的时间有关。
(5)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神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。
知识点06 电位变化曲线分析、兴奋传导和传递时的电流表偏转问题分析
1、 电位变化曲线分析
(1)图示:离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,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。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。
(2)解读:
a电位——静息电位,外正内负,此时K+通道开放。
b点——0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放。
bc段——动作电位,Na+通道继续开放。
cd段——静息电位恢复过程,Na+通道关闭,K+通道开放。
de段——K+通道继续开放,静息电位形成。
二、兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题分析
(1)刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计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,电流计不发生偏转。
三、兴奋在神经元间传递时的电流表偏转问题分析
(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,电流计发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
教材习题01
乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱,有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活,则该农药可以( )
A. 使乙酰胆碱持续发挥作用
B.阻止乙酰胆碱与其受体结合
C.阻止乙酰胆碱从突触前膜释放
D.使乙酰胆碱失去与受体结合的能力
教材习题02
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。
(1)请对上述实验现象作出解释 。
(2)如果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 ?
教材习题03
一般的高速路都有限速的规定。例如,我国道路交通安全法规定,机动车在高速公路行驶,车速最高不得超过120km/h。在高速路上行车,要与前车保持适当的距离,如200m。另外,我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度,解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人,你将怎样做 ?
考点速练
考点一 兴奋在神经纤维上的传导
【典例1】下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图,相关说法不正确的是( )
A. 若乙图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则a、c为兴奋部位
B. 在甲图中,②所示的结构属于反射弧的效应器
C. 甲图的⑥结构中,信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号
D. 在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间,因电位差的存在而发生电荷移动,形成局部电流
考点二 兴奋在神经元之间的传递
【典例1】下图中乙图是甲图中方框内结构的放大示意图,丙图是乙图中方框内结构的放大示意图。下列相关叙述中,正确的是( )
A. 甲图中兴奋的传递方向是B→A
B. C处,细胞膜外电流的方向与兴奋的传导方向相同
C. 丙图中物质a的分泌与高尔基体和线粒体有关
D. 丙图的b如果不能与a结合,则会引起突触后神经元抑制
考点三 电位变化曲线分析、兴奋传导和传递时的电流表偏转问题分析
【典例1】下图是一个反射弧的部分结构图,甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。给A点以一定的电流刺激,甲、乙电流表的指针发生的变化正确的是( )
A. 甲、乙都发生两次方向相反的偏转
B. 甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
C. 甲不偏转,乙发生两次方向相反的偏转
D. 甲发生一次偏转,乙不偏转
题型速练
基础题型
1.神经元能够感受刺激、产生兴奋、传递兴奋,下列有关兴奋传递过程的叙述,正确的是( )
A. 在静息状态下,神经纤维的膜内外电位差是零
B. 神经递质经主动运输穿过突触前膜传递兴奋
C. 神经递质只能作用于后一个神经元的胞体膜或轴突膜
D. 兴奋在神经纤维上传导和神经元之间的传递都需要消耗能量
2.如图是人体完成膝跳反射的反射弧模式图,相关叙述中正确的是( )
A. 兴奋传到b上某一点时此处膜电位会变成外正内负
B. 递质以主动运输的方式穿过突触前膜进入突触间隙
C. 兴奋在结构b和结构c处的传递速度一定相同
D. 当膝跳反射进行时兴奋在d上的传导是单向的
3.如图是以枪乌贼的粗大神经纤维作为实验材料测定其受刺激前后的电位变化情况(箭头表示电流方向)。在a、b两点中央偏左刺激,电位变化的现象依次是( )
A. ④、②、①、④ B. ④、②、③、④
C. ④、①、③、④ D. ④、③、①、④
4.图是突触的亚显微结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. ①中的物质只能使B产生兴奋
B. ③处的物质以主动运输的方式通过④
C. 突触结构由图中的②③④三个部分构成
D. 兴奋可以从A传递到B,也可以从B传递到A
5.下图中神经元通过突触相连,电流计的电极均连接在神经纤维膜的外表面,A、B、C是刺激位点。下列有关分析正确的是( )
A. 兴奋在神经元之间的传递过程不需要通过内环境
B. 当A点受刺激时,电流计①的指针将发生一次偏转
C. 未受到刺激时,神经细胞的细胞膜内外无离子进出
D. 刺激B点,观察电流计②指针偏转次数可判断X处有无突触
6.神经细胞通过K+外流产生和维持静息电位,受到刺激时通过Na+内流形成动作电位,关于神经细胞相关离子分布叙述正确的是( )
A. 静息电位形成时K+浓度胞内大于胞外,动作电位形成时Na+浓度胞内大于胞外
B. 静息电位形成时K+浓度胞内小于胞外,动作电位形成时Na+浓度胞内小于胞外
C. 静息电位形成时K+浓度胞内大于胞外,动作电位形成时Na+浓度胞内小于胞外
D. 静息电位形成时K+浓度胞内小于胞外,动作电位形成时Na+浓度胞内大干胞外
能力提升
1.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液S中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S的Na+,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到( )
A. 静息电位值减小 B. 静息电位值增大
C. 动作电位峰值升高 D. 动作电位峰值降低
2.如图所示,图1为细胞膜亚显微结构示意图,图2为突触结构示意图,则相关叙述正确的是( )
A. 图1中I侧为细胞膜内侧,Ⅱ侧为细胞膜外侧
B. 脂质分子可优先通过细胞膜与图1中A密切相关
C. 图2中E为突触后膜,F为突触前膜,C物质被释放出来依靠主动运输
D. 图2中C名称为神经递质,C与D结合后,突触后膜电位可以由外正内负变为外负内正
3.多巴胺是一种兴奋性神经递质,在脑内能传递兴奋及愉悦的信息。另外,多巴胺也与各种上瘾行为有关。毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,如图为可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图。下列叙述正确的是( )
A. 多巴胺与受体结合使突触后膜发生的电位变化是外负内正→外正内负
B. 可卡因与多巴胺转运体结合,阻碍了多巴胺的回收,延长了其对大脑的刺激,产生快感
C. 吸食可卡因容易上瘾的原因是可卡因不断作用于突触后膜,使突触后膜持续兴奋
D. 缓解可卡因毒瘾,可考虑使用水解可卡因的酶、多巴胺受体拮抗剂和激动剂
4.如图为神经调节中两个重要的结构模式图,下列选项中错误的是( )
A. 甲图中③内的物质为神经递质,它可以和⑥上的特异性受体结合
B. 图甲中神经递质通过⑤的方式为扩散
C. 图乙中b受损的情况下,刺激a仍有感觉,但是肌肉不能收缩
D. 图乙中的X所示神经纤维为传入神经
5.图甲为所研究神经细胞膜电位变化的实验装置,两个神经元以突触联系,并连有电表Ⅰ、Ⅱ,给予适宜刺激后,电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示,下列分析正确的是( )
A. ①→②电位变化对应于P→Q兴奋传导过程
B. 电表Ⅰ记录到③处电位值时,Q处无K+外流
C. 电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同
D. 若S处电极移植膜外,电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转
6.图为突触的结构示意图,在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计,下列分析正确的是( )
A. 图示结构包括3个神经元,1个突触
B. 如果刺激A,C会兴奋,则兴奋处外表面呈负电位
C. 突触后膜上“受体”的化学本质是脂质
D. 若干ab=bd,电刺激c点,灵敏电流汁的指针偏转两次
知识导图记忆
知识目标复核
1. 阐明兴奋在神经纤维上的产生、传导过程和特点。
2. 阐明兴奋在神经元之间传递的过程及特点。
3. 说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害。
一、单选题
1.海洋中的软体动物枪乌贼拥有巨大的神经细胞,下列有关枪乌贼巨大神经细胞的说法,错误的是( )
A.枪乌贼巨大神经细胞处于静息状态时,K+运出细胞无需ATP提供能量
B.枪乌贼巨大神经细胞产生兴奋时,Na+运入细胞无需与转运蛋白结合
C.枪乌贼进行反射活动时,兴奋在神经纤维上只能进行单向传导
D.若Cl-进入枪乌贼巨大神经细胞的过程增强,巨大神经细胞更容易产生兴奋
2.兴奋在轴突上传导时,研究人员对某部位的膜电位进行了检测和记录,结果如图所示,其中序号代表兴奋的不同时刻。下列相关叙述正确的是( )
A.兴奋在轴突上传导的速度和在神经元之间传递的相同
B.③时膜电位为动作电位,此时细胞膜外Na+浓度高于细胞膜内
C.⑤时膜电位为静息电位,此时Na+、K+未进出细胞
D.由③时到⑤时,K+大量外流,且外流过程需要细胞提供ATP
3.下列有关动作电位的产生和传导的叙述错误的是( )
A.兴奋在神经纤维上的传导需要消耗能量
B.降低细胞外液Na+浓度,动作电位的峰值会降低
C.动作电位在有髓神经纤维上的传导速度比在无髓神经纤维上快得多
D.若刺激的强度没有达到阈值,则不能引起Na+内流,不能产生动作电位
4.正常情况下,神经递质多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白回收。可卡因作为一种兴奋剂,会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,并导致突触后膜上的多巴胺受体减少。下列说法正确的是( )
A.多巴胺与受体结合并进入突触后膜,导致突触后膜对Na+的通透性增大
B.多巴胺转运蛋白能调节突触间隙中多巴胺的浓度,也使多巴胺被重复利用
C.长期吸食可卡因后出现触幻觉、嗅幻觉与大脑皮层中央前回兴奋性过高有关
D.长期吸食可卡因会导致突触后膜对多巴胺的敏感性升高
5.氨基丁酸(GABA)是哺乳动物体内普遍存在的一种神经递质,已知GABA具有止痛的作用,机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.突触小泡中的GABA经突触前膜释放需要线粒体参与
B.痛觉是由相关神经元的兴奋传递至大脑皮层产生的
C.GABA受体同时具有离子通道的功能,不具有特异性
D.推测GABA通过抑制突触后膜兴奋从而实现止痛作用
6.癫痫是大脑功能短暂障碍的一种慢性疾病,是因大脑神经元突发性异常放电并向周围扩散,从而引发脑细胞过度兴奋。与癫痫发生有关的神经元及部分生理过程如下图,下列叙述正确的是( )
A.癫痫发生时,兴奋在神经纤维上的传导是双向的
B.突触前膜上的GABA转运体不能同时回收GABA和谷氨酸
C.谷氨酸作用于成熟神经细胞的AMPA受体使细胞产生静息电位
D.可通过降低GABA转运体的活性或提高AMPA受体的活性治疗癫痫
7.1937年霍奇金以蛙坐骨神经为材料,研究冷却阻滞对兴奋在神经纤维上传导的影响,记录距冷却阻滞点不同距离处神经纤维膜内电位变化,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.神经元轴突外浓度改变不影响静息电位
B.减小电刺激强度,a处可能不产生兴奋
C.冷却阻滞可能会一定程度上抑制细胞膜上的通道的开放
D.本实验在测量上述膜内电位变化时,两个微电极应置于神经纤维膜的内侧
8.河豚鱼毒素是一种神经毒素,如图表示在正常情况下及河豚毒素处理后,离体神经纤维上某点接受相同强度刺激时的电位变化。下列叙述错误的是( )
A.正常情况下降低培养液中K +浓度会提高B点的绝对值
B.正常情况下提高刺激的强度,Na+加速内流,A点上移
C.河豚毒素可抑制Na+内流使动作电位无法形成
D.河豚毒素在临床上可作为镇定剂或麻醉剂造福人类
9.脊蛙(切除脑部,但脊髓结构及功能完好)完成搔扒反射的反射弧结构示意图如下,其中①②为刺激部位,a~d为甲、乙两电表位于神经纤维膜外的电极搭放部位。下列相关叙述正确的是( )
A.据图可知,该结构中能释放神经递质的部位共有两处
B.静息状态下b、c处均无膜内外电位差,电表甲不发生偏转
C.刺激①部位,电表甲比电表乙先完成方向相反的两次偏转
D.刺激②部位,电表甲不偏转而电表乙发生方向相反的两次偏转
10.下图1表示蛙的坐骨神经-腓肠肌离体标本,图2表示接有灵敏电位表的某条神经纤维(c为bd的中点),图3表示b点兴奋过程所产生的动作电位示意图。下列叙述正确的是( )
A.用一定强度的电刺激图1的a点,可引起腓肠肌的反射活动
B.电刺激a点不一定引起图2的电表指针偏转,适宜刺激c点则一定不会发生偏转
C.神经肌肉接头处,突触前膜释放神经递质,该过程实现了电信号到化学信号的转化
D.刺激图1的腓肠肌可能测到与图3相反的电位变化曲线
11.可卡因既是一种兴奋剂也是一种毒品,它会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,导致多巴胺无法被运回突触小体。据此判断长期吸食可卡因导致的后果是( )
A.突触间隙多巴胺减少,突触后膜上多巴胺受体增加
B.突触间隙多巴胺减少,突触后膜上多巴胺受体减少
C.突触间隙多巴胺增多,突触后膜上多巴胺受体增加
D.突触间隙多巴胺增多,突触后膜上多巴胺受体减少
12.卡马西平可通过阻断钠离子通道,降低或防止神经元过度兴奋。盐酸胺碘酮可通过阻断钾离子通道,减少K+外流。下列相关叙述错误的是( )
A.神经元的兴奋性与离子通道的通透性以及膜内外离子浓度相关
B.神经元产生动作电位过程中膜外钠离子浓度始终高于膜内
C.盐酸胺碘酮可降低静息电位的绝对值,从而降低神经元的兴奋性
D.卡马西平可用于治疗或预防神经元过度兴奋导致的疾病
13.某离体神经纤维上某点受到刺激后对膜外电位的测量实验如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.在没有接受刺激时,电表测得的是静息电位
B.兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外电流方向相同
C.在神经纤维膜外的液体中加入Ca2+,会导致静息电位下降
D.在图示部位给予有效刺激,电表指针将发生两次方向相反的偏转
二、综合题
14.科学家用离体枪乌贼巨大神经作为材料进行相关实验,结果如图所示。图1表示神经元的某一位点受到有效刺激后在不同时刻的电位变化,图2表示不同位点同一时刻神经冲动的传导过程。回答下列问题:
(1)图1中 段的膜电位变化与动作电位的形成有关,ce段细胞膜对 的通透性增大。静息电位恢复过程中,钠钾泵可消耗ATP来同时转运Na+和K+,其意义是 。
(2)若增大刺激强度,图1中c点膜电位 (填“增大”“减小”或“保持不变”),原因是 。
(3)图2中兴奋在神经纤维上的传导方向是 (填“①→⑤”或“⑤→①”)。图2中膜内电流方向与兴奋传导的方向 (填“相同”或“不同”)。
(4)利用灵敏电流计测定图1、图2电位变化时,电流计的电极与神经纤维的连接方法是 。
15.正常情况下,轻微触碰引起触觉神经元兴奋时,并不会引发痛觉神经元兴奋,但异常情况下(如患带状疱疹后),痛觉神经元上KCC2和NKCC1这两种Cl-载体蛋白的表达量发生改变,轻微触碰引起触觉神经元兴奋时,就会引发痛觉神经元兴奋,最终产生剧烈痛觉。上述相关机理,如图1和图2所示。回答下列问题:
(1)从针刺皮肤至产生痛觉的过程, (填“能”或“不能”)称为反射活动,作此判断的依据是 。
(2)图1中,与GABA特异性结合的受体是 (填“GABA-A受体”或“GABA-B受体”)。
(3)正常情况下,GABA与突触后膜上的特异性受体结合后,此时膜内外的电荷分布为 。
(4)患带状疱疹后,痛觉神经元上KCC2和NKCC1这两种Cl-载体蛋白的表达量均发生变化,具体情况很可能是 ,引起痛觉神经元内Cl-浓度升高,轻微触碰引起触觉神经元兴奋时,就会引发痛觉神经元兴奋,最终产生剧烈痛觉。
16.多巴胺是一种兴奋性神经递质,在脑内能传递兴奋及愉悦的信息。另外,多巴胺也与各种上瘾行为有关。毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,如图1为可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图。请回答下列有关问题:
(1)一个完整的突触结构主要由 和突触后膜组成,图中的突触后膜是 (填“A神经元”或“B神经元”)的胞体膜或树突膜。
(2)多巴胺主要是由图中的A神经元通过 的方式释放,该物质进入突触间隙后的去向有 、 。
(3)多巴胺能够使神经元产生兴奋,传至大脑皮层产生愉悦感,而吸食毒品可卡因可延长“愉悦感”时间。据图分析可卡因延长“愉悦感”时间的作用机制是 ,图2中能够表示这一机制的曲线是 。
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第05讲 神经冲动的产生和传导
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析教材 学知识:教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例:教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识:7大核心考点精准练
第二步:记
串知识 识框架:思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步:测
过关测 稳提升:小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点01 兴奋在神经纤维上的传导
1. 神经冲动:兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫做神经冲动。
2.传导形式:兴奋在神经纤维上是以电信号或局部电流的形式传导的。
3.传导过程:
4.传导特点
双向传导,即刺激神经纤维上的任何一点,所产生的兴奋可沿神经纤维向两侧同时传导。兴奋与膜内的局部电流传导方向相同,与膜外的局部电流传导方向相反。
5.兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
(1)在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反。
(2)在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同。
知识点02 兴奋在神经元之间的传递
1.突触结构
神经元之间在结构上并没有相连,每一神经元的突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突相接触,此接触部位被称为突触。
(1)结构基础:突触由④突触前膜、⑤突触间隙、⑥突触后膜构成。
(2)类型及简化图:
(3)效应器中形成的突触类型
①轴突—肌肉型 ②轴突—腺体型
2.传递过程
(1)过程:
神经冲动→轴突末梢→突触小泡,并向突触前膜移动,经胞吐释放神经递质→通过突触间隙→神经递质与突触后膜上的特异性受体结合→引起下一神经元兴奋或抑制。
(2)不同部位的信号转化形式
①突触小体:电信号→化学信号。
②突触后膜:化学信号→电信号。
3.传递特点
单向传递。即:只能由一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或胞体。其原因是递质只存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
4.作用效果:使后一个神经元兴奋或抑制。
知识点03 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
兴奋剂:原指提高中枢神经系统机能活动的药物,现指运动禁用药物的统称。
作用机理:
1.有的物质能够促进神经递质和合成和释放速率。
2.有些会干扰递质与受体的结合。
3.有些会影响分解递质的酶的活性。
知识点04 兴奋在神经纤维上的传导
一、兴奋在神经纤维上的传导机制
1. 神经冲动产生的生理基础
神经冲动的产生,主要与细胞膜两侧Na+和K+的分布不均匀有关。一般情况下,Na+维持细胞外液渗透压,表现为胞外[Na+]大于胞内[Na+];K+维持细胞内液渗透压,表现为胞外[K+]小于胞内[K+]。但也有特例如:听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。可见,K+在胞外浓度较高。在神经细胞的细胞膜上钠—钾泵和离子通道的作用下,离子的跨膜运输,从而导致膜内外离子浓度的不同,引发膜电位的产生。
(1)钠—钾泵:钠—钾泵实际上是细胞膜上的一种Na+—K+ATP酶。细胞内的钠离子可与该酶结合,并运出膜外,随之将钾离子从膜外运至膜内,在这一个过程要消耗ATP,故此种运输方式为主动运输,每消耗一分子ATP,向细胞膜内运输3个钾离子,排出2个钠离子。由于钠—钾泵不断的工作,从而导致细胞内液的钾离子浓度高于细胞外液,而钠离子则低于细胞外液,使细胞内外离子保持着一定的浓度差。
(2)、离子通道:是细胞膜上的专供离子进出细胞的一些跨膜蛋白质。离子通道上有闸门一样的开放和关闭的结构,控制离子的跨膜运输,使膜内外某些离子的浓度不同。常见的离子通道有钠离子通道和钾离子通道,当这些通道开启后,会有大量的钠离子或钾离子快速的通过通道进出细胞,此时,离子进出细胞不需要消耗ATP,进出细胞的方式为协助扩散。
2.静息电位的产生
Na+主要存在于细胞外液而K+主要存在于细胞内液。当神经细胞未受到刺激即处于静息状态时,细胞膜上的钠离子通道关闭而钾离子通道开放,故钾离子可从浓度高的膜内向低浓度的膜外运动。当膜外正电荷达到一定数量时就会阻止钾离子继续外流。此时,膜外带正电,膜内由于钾离子的减少而带负电。这种膜外正电膜内负电的电位称为静息电位。
3.动作电位的产生
当神经细胞受到一定的刺激即处于兴奋状态时,钠离通道开放而钾离子通道关闭,故钠离子可以从浓度高的膜外流向浓度底的膜内运动。当膜外的钠离子进入膜内的数量达到一定数量时就会阻止钠离子继续向膜内运动。此时,膜外由于钠离子的减少表现为负电位,膜内表现为正电位。这种外负内正的电位称为动作电位。动作电位是兴奋的最主要的表现形式。
4.动作电位的传导
当神经纤维上某一局部受到一定刺激产生动作电位后,邻近的未受刺激(未兴奋)部位仍为静息电位,膜电位表现为外正内负。于是在膜内和膜外的兴奋部位和未兴奋部位之间均会形成电位差,导致电荷移动,形成局部电流,即:在膜内电荷由兴奋部位向邻近的未兴奋部位流动,在膜外电荷由未兴奋部位流向兴奋部位。局部电流使邻近的未兴奋部位受到刺激而产生动作电位,该动作电位又会按同样的方式影响与它邻近的区域产生局部电流,于是动作电位以局部电流的方式沿神经纤维传导。
5.静息电位的恢复
当兴奋部位刺激未兴奋部位产生动作电位后,则兴奋部位又恢复为静息电位。兴奋传导过后,原先兴奋部位的钠—钾泵活动增强,将内流的钠离子排出,同时将透出膜外的钾离子重新移入膜内,又形成了外正内负的静息电位。
二、神经纤维传导兴奋的特征
①完整性:神经纤维只有在其结构和功能都完整时才能传导兴奋。
②绝缘性:一根神经干内含有许多条神经纤维,但每条纤维传导兴奋一般互不干扰,表现为传导的绝缘性。
③双向性:人为刺激神经纤维上任何一点,只要刺激强度足够大,引起的兴奋可沿纤维同时向两端传播,表现为传导的双向性。但在整体情况下,由突触的极性所决定,而表现为传导的单向性。
④相对不疲劳性:连续电刺激神经数小时至十几小时,神经纤维仍能保持其传导兴奋的能力,表现为不容易发生疲劳。神经纤维传导的相对不疲劳性是与突触传递比较而言的。突触传递容易发生疲劳。
知识点05 兴奋在神经元之间的传递
(1)兴奋在突触处的传递,需要突触小体中的高尔基体参与递质的释放,释放方式为胞吐(体现了生物膜的结构特点——具有一定的流动性),释放的递质进入突触间隙的组织液,经过扩散作用,后由突触后膜上的受体(糖蛋白)识别,递质与受体发生特异性结合。
(2)同一神经元的末梢只能释放一种神经递质,或者是兴奋性的,或者是抑制性的。
(3)正常情况下,神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用,或被突触前膜重吸收。但是,①若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制;②若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传导。
(4)兴奋在神经元之间的传递速度远远慢于在神经纤维上的传导速度,其原因主要与神经递质的产生、释放需要一定的时间有关。
(5)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神经元之间的传递,突触数量的多少决定着该反射活动所需时间的长短。
知识点06 电位变化曲线分析、兴奋传导和传递时的电流表偏转问题分析
1、 电位变化曲线分析
(1)图示:离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,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。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。
(2)解读:
a电位——静息电位,外正内负,此时K+通道开放。
b点——0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放。
bc段——动作电位,Na+通道继续开放。
cd段——静息电位恢复过程,Na+通道关闭,K+通道开放。
de段——K+通道继续开放,静息电位形成。
二、兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题分析
(1)刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计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,电流计不发生偏转。
三、兴奋在神经元间传递时的电流表偏转问题分析
(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,电流计发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
教材习题01
乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱,有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活,则该农药可以( )
A. 使乙酰胆碱持续发挥作用
B.阻止乙酰胆碱与其受体结合
C.阻止乙酰胆碱从突触前膜释放
D.使乙酰胆碱失去与受体结合的能力
解题方法
有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活,使乙酰胆碱发挥作用后不能被立即分解,持续发挥作用,进而导致下一神经元持续兴奋。综上,A正确,BCD错误。
故选A。
【答案】A
教材习题02
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。
(1)请对上述实验现象作出解释 。
(2)如果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 ?
解题方法
(1)神经细胞内K+浓度大于膜外K+浓度,而膜内Na+浓度比膜外Na+浓度低,静息电位时,由于膜主要对K+有通透性,造成K+外流;受到刺激时,细胞膜对Na+通透性增加,造成Na+内流;所以静息电位由K+外流决定,而动作电位由Na+内流决定。实验中只改变神经元轴突外Na+浓度,因此静息电位并不受到影响,而动作电位的幅度随Na+浓度的降低而降低;
(2)正常枪乌贼生活在海水中,体液与海水浓度相同,因此想要测定枪乌贼神经元的正常电位,可在海水溶液中测定。
【答案】
(1)神经细胞的静息电位由K+外流引起,而动作电位由Na+内流引起。实验中只改变神经元轴突外Na+浓度,因此静息电位并不受到影响,而动作电位的幅度随Na+浓度的降低而降低
(2) 海水溶液 因为正常枪乌贼生活在海水中,体液与海水浓度相同,所以可在海水溶液中测定
教材习题03
一般的高速路都有限速的规定。例如,我国道路交通安全法规定,机动车在高速公路行驶,车速最高不得超过120km/h。在高速路上行车,要与前车保持适当的距离,如200m。另外,我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度,解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人,你将怎样做 ?
解题方法
我国道路交通安全法规定,机动车在高速公路行驶,车速最高不得超过120km/h。在高速路上行车,要与前车保持适当的距离,如200m。是因为在行车过程中,发现危险进行紧急处置,实际上需要经过一个复杂的反射过程。视觉器官等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理,最后作出应急的反应,要经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递,因此从发现危险到作出反应需要一定的时间。如果车速过快或车距过小,就缺少足够的时间来完成反应的过程。
我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车,是因为酒精会对神经系统产生麻痹,使神经系统的反应减缓,所以酒后要禁止驾驶机动车。
如果遇到酒后还想开车的人,需要进行劝助:酒后不开车,开车不喝酒;酒驾、醉驾是违法行为,同时还会有生命危险等。
【答案】在行车过程中,发现危险进行紧急处置,实际上需要经过一个复杂的反射过程。视觉器官等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理,最后作出应急的反应,要经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递,因此从发现危险到作出反应需要一定的时间。车速过快或车距过小,就缺少足够的时间来完成反应的过程。此外,酒精会对神经系统产生麻痹,使神经系统的反应减缓,所以酒后要禁止驾驶机动车。
遇到酒后还想开车的人,需告诫:酒后不开车,开车不喝酒;酒驾、醉驾是违法行为
考点速练
考点一 兴奋在神经纤维上的传导
【典例1】下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图,相关说法不正确的是( )
A. 若乙图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则a、c为兴奋部位
B. 在甲图中,②所示的结构属于反射弧的效应器
C. 甲图的⑥结构中,信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号
D. 在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间,因电位差的存在而发生电荷移动,形成局部电流
【答案】A
【解析】
A.若乙图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则b处内正外负,表示兴奋部位;a、c处内负外正,表示未兴奋部位,A错误;
B.根据以上分析可知,在甲图中,②所示的结构属于反射弧的效应器,B正确;
C.甲图的⑥结构为突触,⑥结构中信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号,C正确;
D.乙图中,b与a、c之间形成电位差,所以存在电位差而发生电荷移动,形成局部电流,D正确。
故选A。
考点二 兴奋在神经元之间的传递
【典例1】下图中乙图是甲图中方框内结构的放大示意图,丙图是乙图中方框内结构的放大示意图。下列相关叙述中,正确的是( )
A. 甲图中兴奋的传递方向是B→A
B. C处,细胞膜外电流的方向与兴奋的传导方向相同
C. 丙图中物质a的分泌与高尔基体和线粒体有关
D. 丙图的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】
A. 甲图中A、B之间可以构成突触,兴奋在突触处的传递方向是单向的,即是A→B,A错误;
B.细胞膜外电流的方向与兴奋的传导方向相反,B错误;
C.丙图中物质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;
D.丙图的b为受体,如果不能与a神经递质结合,则不会将兴奋传至下一个神经元,导致下一个神经元维持现有状态,D错误。
故选C。
考点三 电位变化曲线分析、兴奋传导和传递时的电流表偏转问题分析
【典例1】下图是一个反射弧的部分结构图,甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。给A点以一定的电流刺激,甲、乙电流表的指针发生的变化正确的是( )
A. 甲、乙都发生两次方向相反的偏转
B. 甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
C. 甲不偏转,乙发生两次方向相反的偏转
D. 甲发生一次偏转,乙不偏转
【答案】D
【解析】
ABCD.甲电流表跨两个神经元,乙电流表连接在同一条神经纤维上。当刺激A点,产生兴奋在相应神经纤维上进行双向传导,则甲电流表的右侧导线所在膜电荷分布为外负内正时,右侧导线所在的另一神经纤维的膜电荷分布为外正内负,有电位差导致甲发生一次偏转;当兴奋传到左侧神经元后,甲电流表的左侧导线所在膜电荷分布为外负内正时,右侧导线所在的神经纤维的膜电荷恢复为外正内负,有电位差导致甲又发生一次方向相反的偏转。由于A点位于乙电流表的两侧导线的中央,又神经冲动在神经纤维上的传导可以是双向的,乙不发生偏转。
故选D。
题型速练
基础题型
1.神经元能够感受刺激、产生兴奋、传递兴奋,下列有关兴奋传递过程的叙述,正确的是( )
A. 在静息状态下,神经纤维的膜内外电位差是零
B. 神经递质经主动运输穿过突触前膜传递兴奋
C. 神经递质只能作用于后一个神经元的胞体膜或轴突膜
D. 兴奋在神经纤维上传导和神经元之间的传递都需要消耗能量
【答案】D
【解析】
A.静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正,所以膜内外电位差不是零,A错误;
B.神经递质的释放是胞吐,B错误;
C.突触后膜是后一个神经元的胞体膜或树突膜,所以神经递质只能作用于后一个神经元的胞体膜或树突膜,C错误;
D.在神经纤维上将钠离子泵出细胞外,将钾离子泵入细胞需要消耗能量,释放神经递质的方式是胞吐,也需要消耗能量,D正确。
故选D。
2.如图是人体完成膝跳反射的反射弧模式图,相关叙述中正确的是( )
A. 兴奋传到b上某一点时此处膜电位会变成外正内负
B. 递质以主动运输的方式穿过突触前膜进入突触间隙
C. 兴奋在结构b和结构c处的传递速度一定相同
D. 当膝跳反射进行时兴奋在d上的传导是单向的
【答案】D
【解析】
A.兴奋传到b上某一点时此处对钠离子的通透性增加,导致钠离子内流,兴奋部位膜内的阳离子高于膜外,表现为内正外负,A错误;
B.递质以胞吐的方式由突触前膜释放到突触间隙,B错误;
C.b传入神经,c神经中枢(其中突触较多),兴奋在神经纤维的传导速度大于在突触处的传递速度,故兴奋在结构b处的传导速度大于c,C错误;
D.在反射活动发生时,兴奋是沿着反射弧传导和传递的,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,D正确。
故选D。
3.如图是以枪乌贼的粗大神经纤维作为实验材料测定其受刺激前后的电位变化情况(箭头表示电流方向)。在a、b两点中央偏左刺激,电位变化的现象依次是( )
A. ④、②、①、④ B. ④、②、③、④
C. ④、①、③、④ D. ④、③、①、④
【答案】B
【解析】
ABCD.静息时的电位是外正内负,为④图所示,在a、b两点中央偏左刺激,兴奋先传导到左边a部位,a部位变为外负内正,膜外电流由正电位流向负电位,指针向左偏,如图②所示;如果兴奋传至右侧的b出,b电位由外正内负变成外负内正,膜外电流由正电位流向负电位,指针向右偏,如图③所示,然后指针重新恢复静息电位。综上所述,B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.图是突触的亚显微结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. ①中的物质只能使B产生兴奋
B. ③处的物质以主动运输的方式通过④
C. 突触结构由图中的②③④三个部分构成
D. 兴奋可以从A传递到B,也可以从B传递到A
【答案】C
【解析】
分析题图:①是突触小泡,②是突触前膜,③是突触间隙,④是突触后膜。
A.突触小泡中的神经递质能使B产生兴奋或抑制,A错误;
B.图中突触前膜释放神经递质过程为胞吐,神经递质通过突触间隙的方式为扩散,B错误;
C.突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成,C正确;
D.兴奋只能从A传递到B,不能从B传递到A,原因是神经递质只能由突触前膜释放作用突触后膜,而不能反过来,D错误。
故选C。
5.下图中神经元通过突触相连,电流计的电极均连接在神经纤维膜的外表面,A、B、C是刺激位点。下列有关分析正确的是( )
A. 兴奋在神经元之间的传递过程不需要通过内环境
B. 当A点受刺激时,电流计①的指针将发生一次偏转
C. 未受到刺激时,神经细胞的细胞膜内外无离子进出
D. 刺激B点,观察电流计②指针偏转次数可判断X处有无突触
【答案】D
【解析】
A.兴奋在神经元之间传递过程中需要通过突触间隙,突触间隙内的液体属于组织液是内环境,A错误;
B.当A点受刺激时,兴奋会依次经电流计①的两个电极,所以电流计①的指针将发生两次方向相反的偏转,B错误;
C.未受到剌激时,神经细胞的膜电位为外正内负,其细胞内的K+外流,C错误;
D.刺激B点后若电流计②的指针偏转2次说明X处无突触,刺激B点后若电流计②的指针偏转1次说明X处有突触,D正确。
故选D。
6.神经细胞通过K+外流产生和维持静息电位,受到刺激时通过Na+内流形成动作电位,关于神经细胞相关离子分布叙述正确的是( )
A. 静息电位形成时K+浓度胞内大于胞外,动作电位形成时Na+浓度胞内大于胞外
B. 静息电位形成时K+浓度胞内小于胞外,动作电位形成时Na+浓度胞内小于胞外
C. 静息电位形成时K+浓度胞内大于胞外,动作电位形成时Na+浓度胞内小于胞外
D. 静息电位形成时K+浓度胞内小于胞外,动作电位形成时Na+浓度胞内大干胞外
【答案】C
【解析】
ABCD.静息电位的维持是由于钾离子外流,动作电位的产生是由于钠离子通道开放,钠离子大量内流造成的,此时钾离子和钠离子的跨膜运输方式是协助扩散,由高浓度向低浓度运输,所以钾离子浓度膜内高于膜外,钠离子浓度膜内小于膜外。
故选C。
能力提升
1.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液S中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S的Na+,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到( )
A. 静息电位值减小 B. 静息电位值增大
C. 动作电位峰值升高 D. 动作电位峰值降低
【答案】D
【解析】
A、静息电位主要是未受到刺激时细胞内外K+的浓度差所造成的,降低溶液S的Na+,K+的浓度不变,因此,静息电位不变,A错误;
B、降低溶液S的Na+,K+的浓度不变,因此,静息电位不变,B错误;
C、动作电位主要和细胞外的Na+在神经细胞受到刺激时的快速内流有关,降低溶液S的Na+,通过Na+通道进入细胞内的钠减少,导致动作电位峰值降低,C错误;
D、降低溶液S的Na+,通过Na+通道进入细胞内的钠减少,导致动作电位峰值降低,D正确。
故选D。
2.如图所示,图1为细胞膜亚显微结构示意图,图2为突触结构示意图,则相关叙述正确的是( )
A. 图1中I侧为细胞膜内侧,Ⅱ侧为细胞膜外侧
B. 脂质分子可优先通过细胞膜与图1中A密切相关
C. 图2中E为突触后膜,F为突触前膜,C物质被释放出来依靠主动运输
D. 图2中C名称为神经递质,C与D结合后,突触后膜电位可以由外正内负变为外负内正
【答案】D
【解析】解:A、多糖分布在膜的外侧,故Ⅰ侧为细胞膜外侧,Ⅱ侧为细胞膜内侧,A错误;
B、脂质分子优先通过细胞膜与膜中的磷脂分子有关,B错误;
C、神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,释放方式为胞吐,C错误;
D、神经递质与受体结合后,使突触后膜由静息电位变成动作电位,即外正内负→外负内正,D正确。
故选D。
3.多巴胺是一种兴奋性神经递质,在脑内能传递兴奋及愉悦的信息。另外,多巴胺也与各种上瘾行为有关。毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,如图为可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图。下列叙述正确的是( )
A. 多巴胺与受体结合使突触后膜发生的电位变化是外负内正→外正内负
B. 可卡因与多巴胺转运体结合,阻碍了多巴胺的回收,延长了其对大脑的刺激,产生快感
C. 吸食可卡因容易上瘾的原因是可卡因不断作用于突触后膜,使突触后膜持续兴奋
D. 缓解可卡因毒瘾,可考虑使用水解可卡因的酶、多巴胺受体拮抗剂和激动剂
【答案】B
【解析】解:A、多巴胺属于兴奋型神经递质,可引发突触后膜的兴奋,故与受体结合可使突触后膜的膜电位发生变化,具体表现为外正内负--外负内正,A错误;
B、从图中看出多巴胺发挥作用后,通过突触前膜的多巴胺转运体重新回到突触前神经元,可卡因的作用机理是其与多巴胺转运体结合,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,从而延长了其对大脑的刺激,产生快感,B正确;
C、吸毒者的突触后膜上的多巴胺受体长时间暴露在高浓度的多巴胺分子中,神经细胞突触后膜上受体的数量会减少,突触后神经元对多巴胺的敏感度降低,吸毒者只有通过不断加大可卡因的摄入量,才能维持正常的神经兴奋性,即吸毒成瘾,C选项中作用于突触后膜的是多巴胺不是可卡因,C错误;
D、多巴胺受体拮抗剂能使多巴胺受体的活性减弱,进而导致毒瘾更大,不能缓解毒瘾,D错误。
故选B。
4.如图为神经调节中两个重要的结构模式图,下列选项中错误的是( )
A. 甲图中③内的物质为神经递质,它可以和⑥上的特异性受体结合
B. 图甲中神经递质通过⑤的方式为扩散
C. 图乙中b受损的情况下,刺激a仍有感觉,但是肌肉不能收缩
D. 图乙中的X所示神经纤维为传入神经
【答案】C
【解析】解:A、突触小泡内含有神经递质,神经递质由突触前膜释放后,与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜所在的神经元兴奋或抑制,A正确;
B、图甲中神经递质通过⑤突触间隙的方式为扩散,B正确;
C、由于兴奋在反射弧上的传导是单向的,若b受损的情况下,刺激a不会有感觉,C错误;
D、图乙中的X所示神经纤维为传入神经,D正确。
故选C。
5.图甲为所研究神经细胞膜电位变化的实验装置,两个神经元以突触联系,并连有电表Ⅰ、Ⅱ,给予适宜刺激后,电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示,下列分析正确的是( )
A. ①→②电位变化对应于P→Q兴奋传导过程
B. 电表Ⅰ记录到③处电位值时,Q处无K+外流
C. 电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同
D. 若S处电极移植膜外,电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转
【答案】C
【解析】
A、 ①→②电位变化表示产生动作电位,对应于Q点的兴奋,A错误;
B、电表Ⅰ记录到③处电位值时,说明恢复静息电位,因此,Q处有K+外流,B错误;
C、电表Ⅱ记录到的电位变化是R点产生动作电位,后又恢复静息电位,而兴奋不能从胞体传递到轴突末梢,所以其波形与图乙基本相同,C正确;
D、由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,若S处电极移植膜外,电表Ⅱ的指针将发生一次反向偏转,D错误。
故选C。
6.图为突触的结构示意图,在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计,下列分析正确的是( )
A. 图示结构包括3个神经元,1个突触
B. 如果刺激A,C会兴奋,则兴奋处外表面呈负电位
C. 突触后膜上“受体”的化学本质是脂质
D. 若干ab=bd,电刺激c点,灵敏电流汁的指针偏转两次
【答案】B
【解析】
A.图示包括3个神经元、2个突触,A错误;
B.兴奋可由A传递到C,兴奋部位膜外电位表现为负电位,B正确;
C.突触后膜上“受体”的化学本质是糖蛋白,C错误;
D.由于兴奋在神经元间单向传递,兴奋不能从c点向a兴奋,所以电刺激C点,d点能兴奋,a、b点都不能兴奋,灵敏电流计指针将偏转一次,电刺激b点,灵敏电流计的指针偏转两次,D错误。
故选B。
知识导图记忆
知识目标复核
1. 阐明兴奋在神经纤维上的产生、传导过程和特点。
2. 阐明兴奋在神经元之间传递的过程及特点。
3. 说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害。
一、单选题
1.海洋中的软体动物枪乌贼拥有巨大的神经细胞,下列有关枪乌贼巨大神经细胞的说法,错误的是( )
A.枪乌贼巨大神经细胞处于静息状态时,K+运出细胞无需ATP提供能量
B.枪乌贼巨大神经细胞产生兴奋时,Na+运入细胞无需与转运蛋白结合
C.枪乌贼进行反射活动时,兴奋在神经纤维上只能进行单向传导
D.若Cl-进入枪乌贼巨大神经细胞的过程增强,巨大神经细胞更容易产生兴奋
【答案】D
【解析】
A、枪乌贼巨大神经细胞处于静息状态时,K+运出细胞属于协助扩散的方式,无需ATP提供能量,A正确;
B、枪乌贼巨大神经细胞产生兴奋时,Na+通过通道蛋白以协助扩散的方式运入细胞,该过程中Na+无需与通道蛋白(转运蛋白)结合,B正确;
C、枪乌贼发生反射时,需要经过反射弧,在反射弧中由于突触结构的存在,兴奋在神经纤维上只能单向传导,C正确;
D、若Cl-进入枪乌贼巨大神经细胞的过程增强,静息电位绝对值增大,巨大神经细胞更不容易产生兴奋,D错误。
故选D。
2.兴奋在轴突上传导时,研究人员对某部位的膜电位进行了检测和记录,结果如图所示,其中序号代表兴奋的不同时刻。下列相关叙述正确的是( )
A.兴奋在轴突上传导的速度和在神经元之间传递的相同
B.③时膜电位为动作电位,此时细胞膜外Na+浓度高于细胞膜内
C.⑤时膜电位为静息电位,此时Na+、K+未进出细胞
D.由③时到⑤时,K+大量外流,且外流过程需要细胞提供ATP
【答案】B
【解析】
A、兴奋在轴突上传导的速度要快于在神经元之间传递的,A错误;
B、③时膜电位为动作电位,正常情况下,细胞膜外的Na+浓度均高于细胞内,B正确;
C、⑤时膜电位为静息电位,静息电位的形成与K+的持续外流有关,C错误;
D、K+外流的方式为协助扩散,不消耗ATP,D错误。
故选B。
3.下列有关动作电位的产生和传导的叙述错误的是( )
A.兴奋在神经纤维上的传导需要消耗能量
B.降低细胞外液Na+浓度,动作电位的峰值会降低
C.动作电位在有髓神经纤维上的传导速度比在无髓神经纤维上快得多
D.若刺激的强度没有达到阈值,则不能引起Na+内流,不能产生动作电位
【答案】D
【解析】
A、兴奋在神经纤维上的传导需要钠钾泵等参与,钠钾泵的活动需要消耗能量,A正确;
B、Na+内流形成动作电位,降低细胞外液Na+浓度,则内流减少,动作电位的峰值会降低,B正确;
C、髓神经纤维上动作电位跳跃式传导速度比无髓神经纤维要快得多,C正确;
D、若刺激的强度没有达到阈值,也可引起Na+内流,但不能产生动作电位,D错误。
故选D。
4.正常情况下,神经递质多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白回收。可卡因作为一种兴奋剂,会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,并导致突触后膜上的多巴胺受体减少。下列说法正确的是( )
A.多巴胺与受体结合并进入突触后膜,导致突触后膜对Na+的通透性增大
B.多巴胺转运蛋白能调节突触间隙中多巴胺的浓度,也使多巴胺被重复利用
C.长期吸食可卡因后出现触幻觉、嗅幻觉与大脑皮层中央前回兴奋性过高有关
D.长期吸食可卡因会导致突触后膜对多巴胺的敏感性升高
【答案】B
【解析】
A、多巴胺不进入突触后膜,仅与膜上受体结合,A错误;
B、转运蛋白通过回收多巴胺调节突触间隙浓度,同时使多巴胺被重复利用,符合神经递质代谢的特点,B正确;
C、幻觉与感觉中枢(如中央后回)相关,而非中央前回(运动中枢),C错误;
D、长期使用可卡因会使突触后膜受体减少,敏感性降低,而非升高,D错误。
故选B。
5.氨基丁酸(GABA)是哺乳动物体内普遍存在的一种神经递质,已知GABA具有止痛的作用,机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.突触小泡中的GABA经突触前膜释放需要线粒体参与
B.痛觉是由相关神经元的兴奋传递至大脑皮层产生的
C.GABA受体同时具有离子通道的功能,不具有特异性
D.推测GABA通过抑制突触后膜兴奋从而实现止痛作用
【答案】C
【解析】
A、突触小泡中的GABA经突触前膜释放是胞吐的过程,需要线粒体供能,A正确;
B、感觉的形成在大脑皮层,痛觉是由相关神经元的兴奋传递至大脑皮层产生的,B正确;
C、据图可知,GABA受体还具有Cl-通道的功能,GABA受体具有特异性,C错误;
D、GABA与突触后膜上的受体结合,使Cl-内流,可抑制突触后膜的兴奋,从而实现止痛作用,D正确。
故选C。
6.癫痫是大脑功能短暂障碍的一种慢性疾病,是因大脑神经元突发性异常放电并向周围扩散,从而引发脑细胞过度兴奋。与癫痫发生有关的神经元及部分生理过程如下图,下列叙述正确的是( )
A.癫痫发生时,兴奋在神经纤维上的传导是双向的
B.突触前膜上的GABA转运体不能同时回收GABA和谷氨酸
C.谷氨酸作用于成熟神经细胞的AMPA受体使细胞产生静息电位
D.可通过降低GABA转运体的活性或提高AMPA受体的活性治疗癫痫
【答案】B
【解析】
A、癫痫发生时,兴奋在神经纤维上传导的方向与神经细胞膜内局部电流的方向相同,非离体状态下,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,A错误;
B、据图分析可知,GABA转运体回收GABA,谷氨酸转运体回收谷氨酸,转运体具有专一性,GABA转运体不能同时回收GABA和谷氨酸,B正确;
C、谷氨酸作用于突触后膜上(成熟神经细胞)上的AMPA受体,引起突触后膜离子通透性改变,钠离子大量内流,使突触后膜发生化学信号向电信号的转变,进而产生动作电位,C错误;
D、降低突触前膜上的GABA转运体的活性,则会导致GABA持续对突触后膜起作用,引起氯离子内流,使得静息电位的绝对值增大,导致突触后膜难于产生动作电位,提高AMPA受体的活性,可促进钠离子内流,使得静息电位的绝对值减小,导致突触后膜易于产生动作电位,因此可通过降低GABA转运体的活性或降低AMPA受体的活性治疗癫痫,D错误。
故选B。
7.1937年霍奇金以蛙坐骨神经为材料,研究冷却阻滞对兴奋在神经纤维上传导的影响,记录距冷却阻滞点不同距离处神经纤维膜内电位变化,结果如下图。下列叙述错误的是( )
A.神经元轴突外浓度改变不影响静息电位
B.减小电刺激强度,a处可能不产生兴奋
C.冷却阻滞可能会一定程度上抑制细胞膜上的通道的开放
D.本实验在测量上述膜内电位变化时,两个微电极应置于神经纤维膜的内侧
【答案】D
【解析】
A、动作电位的形成与神经细胞外Na+内流有关,神经元轴突外Na+ 浓度改变时,静息电位不受影响,A正确;
B、产生动作电位需要一定的刺激,即刺激强度达到或超过阈电位,故减小电刺激强度,a处可能不产生兴奋,B正确;
C 、据图分析,冷却阻滞点不同距离处膜内电位降低,所以冷却阻滞可能会一定程度上抑制细胞膜上的Na+通道的开放,C正确;
D、2个电极都放置于神经纤维膜内侧,当给与刺激后,电位计发生两次偏转,并且方向相反,与题图不符,本实验在测量上述膜内电位变化时,两个微电极应分别置于神经纤维膜的内侧和外侧,D错误。
故选D。
8.河豚鱼毒素是一种神经毒素,如图表示在正常情况下及河豚毒素处理后,离体神经纤维上某点接受相同强度刺激时的电位变化。下列叙述错误的是( )
A.正常情况下降低培养液中K +浓度会提高B点的绝对值
B.正常情况下提高刺激的强度,Na+加速内流,A点上移
C.河豚毒素可抑制Na+内流使动作电位无法形成
D.河豚毒素在临床上可作为镇定剂或麻醉剂造福人类
【答案】B
【解析】
A、降低培养液中K+浓度会使得膜内外的K+浓度差增大,从而增大K+外流,提高静息电位的绝对值,即B点下移,A正确;
B、Na+内速度与膜内外Na+的浓度差有关,与外部的刺激强度无关,B错误;
C、据图可知,加入河豚毒素后,无法形成动作电位,而动作电位的形成与Na+内流有关,可推测河豚毒素可能是一种Na+通道阻断剂,能够抑制Na+内流,从而阻止动作电位的形成,C正确;
D、由于河豚毒素可抑制兴奋的传导,因此临床上可将河豚毒素作为镇定剂或麻醉剂,抑制兴奋的传导和传递,D正确。
故选B。
9.脊蛙(切除脑部,但脊髓结构及功能完好)完成搔扒反射的反射弧结构示意图如下,其中①②为刺激部位,a~d为甲、乙两电表位于神经纤维膜外的电极搭放部位。下列相关叙述正确的是( )
A.据图可知,该结构中能释放神经递质的部位共有两处
B.静息状态下b、c处均无膜内外电位差,电表甲不发生偏转
C.刺激①部位,电表甲比电表乙先完成方向相反的两次偏转
D.刺激②部位,电表甲不偏转而电表乙发生方向相反的两次偏转
【答案】C
【解析】
A、传出神经通过神经递质作用于腿部肌肉,该图所示的结构中有三处部位能释放神经递质,A错误;
B、静息状态下,电表甲不发生偏转,但b、c处均有膜内外电位差,B错误;
C、刺激①部位,a处兴奋早于b处,故电表乙发生的第一次偏转早于电表甲,c处兴奋早于d处,故电表甲发生第二次偏转早于乙电表,且电表甲、乙发生的两次偏转均为方向相反的,因此刺激①部位,电表甲比电表乙先完成方向相反的两次偏转,C正确;
D、刺激②部位,电表甲不偏转,而电表乙只发生一次偏转,D错误。
故选C。
10.下图1表示蛙的坐骨神经-腓肠肌离体标本,图2表示接有灵敏电位表的某条神经纤维(c为bd的中点),图3表示b点兴奋过程所产生的动作电位示意图。下列叙述正确的是( )
A.用一定强度的电刺激图1的a点,可引起腓肠肌的反射活动
B.电刺激a点不一定引起图2的电表指针偏转,适宜刺激c点则一定不会发生偏转
C.神经肌肉接头处,突触前膜释放神经递质,该过程实现了电信号到化学信号的转化
D.刺激图1的腓肠肌可能测到与图3相反的电位变化曲线
【答案】C
【解析】
A、反射需要经过完整的反射弧,用一定强度的电刺激图1的a点,可引起腓肠肌的活动,但由于没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,A错误;
B、若刺激强度较小,神经纤维不能产生动作电位,因此电刺激a点不一定引起图2的电表指针偏转,c为bd的中点,兴奋在神经纤维上的传导速率相等,因此适宜刺激c点,兴奋同时到达b和d,b处电流表接在膜外,d处电流表接在膜内,此时b和d同时变为外负内正的动作电位,指针向左偏转,当兴奋传过b和d处后,指针恢复向右偏转,故该过程电流表会发生偏转,B错误;
C、突触前膜释放神经递质的方式是胞吐,该过程实现了电信号到化学信号的转化,C正确;
D、兴奋在突触间只能单向传递,刺激图1的腓肠肌兴奋不能传至电流表,因此电流表检测不到电位,D错误。
故选C。
11.可卡因既是一种兴奋剂也是一种毒品,它会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,导致多巴胺无法被运回突触小体。据此判断长期吸食可卡因导致的后果是( )
A.突触间隙多巴胺减少,突触后膜上多巴胺受体增加
B.突触间隙多巴胺减少,突触后膜上多巴胺受体减少
C.突触间隙多巴胺增多,突触后膜上多巴胺受体增加
D.突触间隙多巴胺增多,突触后膜上多巴胺受体减少
【答案】D
【解析】
可卡因是一种多巴胺转运蛋白阻断剂,它会使多巴胺无法被运回突触小体,由于突触间隙多巴胺增多,持续作用于突触后膜上的多巴胺受体,使突触后神经元持续兴奋。 为了避免神经元一直处于过度兴奋状态,机体为了维持神经元兴奋在正常水平,会发生负反馈调节。 机体会减少突触后膜上多巴胺受体的数量,这样即使突触间隙中多巴胺增多,与突触后膜上受体结合的数量相对稳定,从而使神经元的兴奋维持在正常水平,D正确,ABC错误。
故选D。
12.卡马西平可通过阻断钠离子通道,降低或防止神经元过度兴奋。盐酸胺碘酮可通过阻断钾离子通道,减少K+外流。下列相关叙述错误的是( )
A.神经元的兴奋性与离子通道的通透性以及膜内外离子浓度相关
B.神经元产生动作电位过程中膜外钠离子浓度始终高于膜内
C.盐酸胺碘酮可降低静息电位的绝对值,从而降低神经元的兴奋性
D.卡马西平可用于治疗或预防神经元过度兴奋导致的疾病
【答案】C
【解析】
A、神经元的兴奋性与离子通道的通透性及膜内外离子浓度相关,药物通过影响这些因素来调节神经元的兴奋性,A正确;
B、神经元产生动作电位过程中钠离子会内流,但处于钠离子内流平衡时依然存在膜外高浓度、膜内低浓度的差异,B正确;
C、盐酸胺碘酮通过阻断钾离子通道,减少了K+外流,导致静息电位绝对值减小,使神经元更容易兴奋,C错误;
D、卡马西平可通过阻断钠离子通道,降低或防止神经元过度兴奋。因此,卡马西平能降低神经系统的兴奋性,可用于治疗或预防神经元过度兴奋导致的疾病,D正确。
故选C。
13.某离体神经纤维上某点受到刺激后对膜外电位的测量实验如图所示,下列相关叙述正确的是( )
A.在没有接受刺激时,电表测得的是静息电位
B.兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外电流方向相同
C.在神经纤维膜外的液体中加入Ca2+,会导致静息电位下降
D.在图示部位给予有效刺激,电表指针将发生两次方向相反的偏转
【答案】D
【解析】
A、测量静息电位时,电表的一极在膜内,另一极在膜外,图示电表的电极均在膜外,A错误;
B、兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相同,与膜外电流方向相反,B错误;
C、在神经纤维膜外的液体中加入Ca2+,则K+外流减少,会导致静息电位绝对值下降,静息电位(负值)变大,C错误;
D、在图示部位给予有效刺激,当兴奋到达a处时,电表指针向左偏转,当兴奋到达b处时,电表指针向右偏转,故电表指针将发生两次方向相反的偏转,D正确。
故选D。
二、综合题
14.科学家用离体枪乌贼巨大神经作为材料进行相关实验,结果如图所示。图1表示神经元的某一位点受到有效刺激后在不同时刻的电位变化,图2表示不同位点同一时刻神经冲动的传导过程。回答下列问题:
(1)图1中 段的膜电位变化与动作电位的形成有关,ce段细胞膜对 的通透性增大。静息电位恢复过程中,钠钾泵可消耗ATP来同时转运Na+和K+,其意义是 。
(2)若增大刺激强度,图1中c点膜电位 (填“增大”“减小”或“保持不变”),原因是 。
(3)图2中兴奋在神经纤维上的传导方向是 (填“①→⑤”或“⑤→①”)。图2中膜内电流方向与兴奋传导的方向 (填“相同”或“不同”)。
(4)利用灵敏电流计测定图1、图2电位变化时,电流计的电极与神经纤维的连接方法是 。
【答案】
(1) ac K+/钾离子 维持膜两侧正常的Na+、K+浓度差
(2) 保持不变 c点膜电位的大小主要和膜两侧的Na+浓度差有关,与刺激强度无关
(3) ①→⑤ 相同
(4)电流计的两个电极,一端接在神经纤维膜外,另一端接在神经纤维膜内
【解析】
(1)图1中ac段的膜电位变化与动作电位的形成有关即Na+内流,ce段细胞膜对钾离子的通透性增大,钾离子外流,恢复静息电位。静息电位恢复过程中,钠钾泵可消耗ATP来同时转运Na+和K+,维持膜两侧正常的Na+、K+浓度差。
(2)若增大刺激强度,图1中c点膜电位不变,膜电位的大小与刺激强度无关,与钠离子的浓度有关。
(3)图2中兴奋在神经纤维上的传导方向是①→⑤,膜内电流方向与兴奋传导的方向相同。
(4)利用灵敏电流计测定图1、图2电位变化时,电流计的两个电极,一端接在神经纤维膜外,另一端接在神经纤维膜内。
15.正常情况下,轻微触碰引起触觉神经元兴奋时,并不会引发痛觉神经元兴奋,但异常情况下(如患带状疱疹后),痛觉神经元上KCC2和NKCC1这两种Cl-载体蛋白的表达量发生改变,轻微触碰引起触觉神经元兴奋时,就会引发痛觉神经元兴奋,最终产生剧烈痛觉。上述相关机理,如图1和图2所示。回答下列问题:
(1)从针刺皮肤至产生痛觉的过程, (填“能”或“不能”)称为反射活动,作此判断的依据是 。
(2)图1中,与GABA特异性结合的受体是 (填“GABA-A受体”或“GABA-B受体”)。
(3)正常情况下,GABA与突触后膜上的特异性受体结合后,此时膜内外的电荷分布为 。
(4)患带状疱疹后,痛觉神经元上KCC2和NKCC1这两种Cl-载体蛋白的表达量均发生变化,具体情况很可能是 ,引起痛觉神经元内Cl-浓度升高,轻微触碰引起触觉神经元兴奋时,就会引发痛觉神经元兴奋,最终产生剧烈痛觉。
【答案】
(1) 不能 反射活动的进行需要经历完整的反射弧,而从针刺皮肤至产生痛觉的过程,未经历完整的反射弧
(2)GABA-A受体
(3)内负外正
(4)KCC2的表达量降低,NKCC1的表达量升高
【解析】
(1)反射活动的进行需要经历完整的反射弧,而从针刺皮肤至产生痛觉的过程,未经历完整的反射弧,所以该过程不能称为反射活动。
(2)图1中,与GABA特异性结合的受体是Cl-通道,结合图2信息可知,该受体是GABA-A受体。
(3)正常情况下,GABA与突触后膜上的特异性受体结合后,会引起Cl-内流,此时膜内外的电荷分布为内负外正。
(4)据图2信息可知,痛觉神经元上KCC2发挥作用时,导致细胞内Cl-浓度降低,NKCC1发挥作用时,导致细胞内Cl-浓度升高,这两种Cl-载体蛋白的表达量均发生变化,引起痛觉神经元内Cl-浓度升高,因此具体情况很可能是KCC2的表达量降低,NKCC1的表达量升高。
16.多巴胺是一种兴奋性神经递质,在脑内能传递兴奋及愉悦的信息。另外,多巴胺也与各种上瘾行为有关。毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂,如图1为可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图。请回答下列有关问题:
(1)一个完整的突触结构主要由 和突触后膜组成,图中的突触后膜是 (填“A神经元”或“B神经元”)的胞体膜或树突膜。
(2)多巴胺主要是由图中的A神经元通过 的方式释放,该物质进入突触间隙后的去向有 、 。
(3)多巴胺能够使神经元产生兴奋,传至大脑皮层产生愉悦感,而吸食毒品可卡因可延长“愉悦感”时间。据图分析可卡因延长“愉悦感”时间的作用机制是 ,图2中能够表示这一机制的曲线是 。
【答案】
(1) 突触前膜、突触间隙 B神经元
(2) 胞吐 与突触后膜的受体结合 通过多巴胺转运载体回收
(3) 可卡因可与多巴胺转运载体结合,使得多巴胺不能及时被回收,突触后膜持续兴奋,从而延长了“愉悦感”时间 y
【解析】
(1)神经元与神经元之间是通过突触相连接的,一个突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组成。突触前膜是前一个神经元的轴突膜,突触后膜是后一个神经元即B神经元的胞体膜或树突膜。
(2)神经递质(如多巴胺)主要是由突触前神经元通过胞吐的方式释放到突触间隙。根据图示可知,突触间隙中的多巴胺与突触后膜的受体结合,使突触后神经元兴奋,神经递质多巴胺发挥作用后,通过突触前膜上的多巴胺转运载体回收,防止多巴胺持续作用。
(3)根据图示可知,可卡因能够与多巴胺转运载体结合,使得多巴胺不能及时被回收,多巴胺与突触后膜上的受体结合,导致突触后膜持续兴奋,从而延长了“愉悦感”时间。但随时间延长,多巴胺最终会被100%回收,如图中y曲线所示。
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