第2章 第2节 神经冲动的产生和传导-【精彩三年】2024-2025学年高中生物选择性必修1课程探究与巩固Word教参（浙科版2019）

第二节　神经冲动的产生和传导 知能目标 素养目标 1.说明神经冲动的产生及其在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递 2.阐明神经细胞内外在静息状态时具有电位差，受到外界的刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导 通过分析膜电位产生的机理及相关的变化曲线，培养科学思维的习惯。关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够向他人宣传这些危害，拒绝毒品 （见学生用书P18） 知识点一　环境刺激使得神经细胞产生动作电位 1．动作电位产生的细胞基础 (1)离子基础：神经细胞膜内、外各种电解质的离子浓度不同，膜外　钠离子　浓度大，膜内　钾离子　浓度大，而神经细胞对不同离子的　通透性　各不相同。 (2)神经细胞膜上的相关转运蛋白 ①钾离子通道：钾离子外流方式为　易化扩散　。 ②钠离子通道：钠离子内流方式为　易化扩散　。 ③Na＋——K＋泵：从细胞内泵出3个钠离子，同时从膜外泵入2个钾离子，方式均为　主动转运　。 2．动作电位的产生和恢复过程 膜状态 图示 膜两侧电位表现 细胞学基础 极化状态（静息膜电位） 　外正内负　 ①细胞内的　有机负离子　如蛋白质为大分子，其不能透过细胞膜到细胞外 ②细胞膜上存在Na＋——K＋泵，从细胞内泵出3个钠离子，同时从膜外泵入2个钾离子 ③神经细胞膜对　钾离子　的通透性大，钾离子外流，对　钠离子　的通透性小，膜外的钠离子不能扩散进来 反极化状态 　外负内正　 当神经某处受到刺激时会使　钠离子通道　开放，于是膜外　钠离子　在短时间内顺浓度梯度大量涌入膜内，使膜内电势升高，造成了　内正外负　的反极化现象 复极化状态 外正内负 在很短的时间内　钠离子通道　重新关闭，　钾离子通道　随即开放，　钾离子　又很快涌出膜外，使得膜电位又恢复到原来外正内负的状态 　去极化　、反极化和复极化的过程，也就是动作电位-膜外　负电位　的形成和恢复的过程，全部过程只需数毫秒 小思考： (1)当神经受到刺激时，钠离子通道开放，钠离子涌入膜内，此时钠离子的跨膜运输方式是什么？该运输方式有什么特点？复极化过程中，钾离子通道开放，钾离子涌出膜外，又属于什么运输方式？ 【答案】 易化扩散；该运输方式需要载体蛋白的协助，不消耗ATP，顺浓度梯度进行；易化扩散。 (2)静息时K＋外流，会造成膜外K＋浓度高于膜内吗？去极化时Na＋内流，会造成膜内Na＋浓度高于膜外吗？ 【答案】 都不会，神经细胞各时刻均是细胞膜外Na＋浓度高于膜内，膜内K＋浓度高于膜外。 知识点二　冲动在神经纤维上以电信号的形式传导 1．传导实质：神经纤维表面从兴奋处开始，由近及远不断产生　电位　变化（内负外正→　内正外负　）的过程。 2．传导过程 (1)当刺激部位处于内正外负的反极化状态时，临近未受刺激的部位仍处于外正内负的极化状态，两者之间会形成　局部电流　。 (2)局部电流又会刺激没有去极化的细胞膜，使之去极化，也形成动作电位。这样，不断地以局部电流（电信号）向前传导，将动作电位传播出去，一直传到　神经末梢　。 3．兴奋的传导方向：在动物体外实验中，刺激神经纤维某处，兴奋由刺激点沿神经纤维　双向传导　。 4．传导特点：　双向传导　，即刺激神经纤维上的任何一点，所产生的神经冲动可沿神经纤维向　两侧　同时传导；动作电位沿着神经纤维传导时，其电位变化总是一样的，不会随传导距离的增加而　衰减　；一条神经中包含很多根神经纤维，各神经纤维之间具有　绝缘性　。 小思考：下图膜内、外都会形成局部电流，请指出它们的电流方向（用字母和箭头表示）。动作电位传导的方向与哪种电流方向一致？动作电位的传导有什么特点？ 【答案】 膜内的电流方向是a←b→c，膜外的电流方向是a→b←c。动作电位传导的方向与膜内局部电流方向一致。动作电位在神经纤维上的传导的特点为双向传导。 知识点三　神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成 1．突触的结构与类型 (1)突触的概念：前一个神经元的轴突末梢的细小分支处膨大，与下一个神经元的　树突　或　胞体　相接触。两个神经元相接触部分的细胞膜，以及它们之间微小的缝隙，共同形成了突触。 (2)突触的结构 (3)突触的常见类型 ①神经元之间的突触 甲：轴突-胞体型，表示为。 乙：　轴突-树突　型，表示为。 此外，还存在轴突-轴突型。 ②　神经肌肉接点　也称为突触。 2．神经冲动在突触处的传递 (1)传递过程和特点 ①过程 ②特点 a．单向传递：神经递质只能由　突触前膜　释放，然后作用于　突触后膜　上。 b．速度较慢：由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要　慢　（兴奋传导所需时间的长短通常取决于所经过突触数量的多少）。 (2)信号转换：电信号→　化学　信号→　电　信号。 小思考：不同神经递质的受体是否相同？如果某种药物与某神经递质的受体结合，会对兴奋的传递造成怎样的影响？ 【答案】 受体具有特异性，不同的神经递质具有不同的受体；药物与受体结合后会抑制神经递质与受体的结合，抑制兴奋的传递。 1．判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 (1)去极化过程中钠离子大量流入神经细胞内，此过程需耗能。(　×　) (2)神经细胞膜上的钾、钠离子通道是神经细胞产生兴奋的结构基础。(　√　) (3)去极化就是极化状态被破坏，膜内为正电位，膜外为负电位。(　×　) (4)突触就是神经肌肉接点，肌膜的动作电位传播到肌纤维内部才会引起肌肉收缩。(　×　) (5)去极化和反极化时神经纤维膜内K＋与Na＋的比值比极化时高。(　×　) (6)形成动作电位峰值时，细胞内外的钠离子浓度相等。(　×　) (7)乙酰胆碱在突触间隙中通过扩散作用与突触后膜上的受体结合，引起突触后膜产生兴奋。(　√　) (8)动作电位形成过程中Na＋内流的方式是主动转运。(　×　) (9)兴奋传递过程中，突触后膜上的信号转换是电信号→化学信号→电信号。(　×　) (10)乙酰胆碱以胞吐的方式释放至突触间隙，该过程共穿过了一层生物膜。(　×　) 2．情境分析：在神经调节过程中，突触前膜释放的神经递质有兴奋性递质和抑制性递质两种，二者的作用效果不同（如图1和图2）。请回答下列有关问题。 (1)静息电位和动作电位产生的离子基础是什么？图中膜电位变化曲线图的a、b、c、d 4处中可表示动作电位的是哪些？ 【答案】 神经细胞膜内外离子分布的不平衡，即膜内的K＋浓度比膜外高，膜内的Na＋浓度比膜外低；b、d。 (2)为揭示动作电位产生的生理机制，科学工作者做了如下实验：将蟾蜍的神经元浸浴在由低至高的三种浓度的NaCl溶液中，然后给予相同的刺激，记录膜电位变化，结果如图3。 通过图中的实验结果能得到什么实验结论？ 【答案】 动作电位的大小与膜外Na＋浓度（或膜两侧Na＋浓度差）有关。 (3)神经递质以何种方式释放到突触间隙？ 【答案】 胞吐。 (4)据图1和图2判断，图几中的突触能使下一个神经元受到抑制，判断依据是什么？ 【答案】 图1；图1突触前膜释放的神经递质没有引起突触后膜电位变化，可知该突触前膜释放的是抑制性神经递质，其与突触后膜上的受体结合，使下一个神经元受到抑制。图2中的神经递质与受体结合后，可使Na＋(Y)内流，引起下一神经元的兴奋。 (5)不同麻醉剂的作用机理不同：有些麻醉剂属于神经递质拟似剂（能与受体结合，并且结合后产生与神经递质作用时类似的效果），有些麻醉剂属于受体阻断剂。神经递质拟似剂类的麻醉剂主要作用于什么类型的突触？给病人手术时，注射的麻醉剂能阻断神经递质与受体结合，会导致什么信号转换过程受阻？ 【答案】 抑制性；化学信号→电信号。 （见学生用书P21） 类型一 兴奋的传导和传递过程理解误区 1．兴奋的传导理解误区 误区 解释 教材中蛙的坐骨神经腓肠肌标本实验中电流表测的是静息电位或动作电位 静息或动作电位测量的是某位点膜内外的电位差，而不是两点之间的电位差 如果膜内外电位表现是内负外正，则此时处于极化状态 去极化过程中钠离子内流，膜内外电位表现还是内负外正，但膜内外电位差的绝对值变小 去极化过程中钠离子大量流入神经细胞内，此过程需耗能 钠离子进入神经细胞的方式是易化扩散，不耗能 如果膜内外电位表现是内正外负，则此时处于反极化状态 复极化过程中，膜内外的电位表现可能是内正外负，所以不能简单地根据膜内外的电位表现情况判断该位点是在反极化状态还是复极化状态 增加刺激强度，动作电位的峰值变大 动作电位大小和膜内外钠离子浓度差有关，所以增加刺激强度，但膜内外的钠离子浓度差没有改变，动作电位的峰值不变 动作电位大小随着传导距离的增加而减小 动作电位在神经纤维上的传导具有不衰减性特点，其大小不会随传导距离的增加而减小 达到动作电位峰值后膜内外钠离子浓度差为0 动作电位峰值时，还是膜外钠离子浓度高，但钠离子内流的速率变慢（注意不管什么时候都是膜内钾离子浓度高，膜外钠离子浓度高） 2．兴奋的传递理解误区 误区 解释 神经递质的运输方式为胞吐 神经递质在突触间隙中的运输方式是扩散 突触前膜释放神经递质作用于突触后膜，使下一个神经元兴奋 神经递质有抑制性和兴奋性两种 突触后膜是下一个神经元的胞体膜、树突膜 突触后膜也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜 突触后膜上的受体只有识别功能 突触后膜上的受体既有识别功能又参与物质运输，运输的一般是离子 神经递质与突触后膜上的受体结合后会被运进突触后膜内 神经递质与突触后膜上的受体结合后会被回收或降解，而被运进突触后膜内的是相关离子 突触小体涉及的信号转换是电信号→化学信号→电信号 突触小体涉及的信号转换是电信号→化学信号 在神经调节过程中，兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述正确的是(　D　) A．钠离子运出神经细胞时，不需要ATP水解提供能量 B．突触前膜释放神经递质，引起下一个神经元兴奋 C．突触后膜是指下一个神经元的轴突膜或胞体膜 D．乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化，体现了细胞膜具有信息交流的功能 【解析】 钠离子运出神经细胞为主动转运，需要ATP水解提供能量，A错误；突触前膜释放的神经递质包括兴奋性神经递质和抑制性神经递质，所以突触前膜释放神经递质，可能引起下一个神经元兴奋或抑制，B错误；突触后膜通常是指下一个神经元的胞体膜或树突膜，一些情况下也可以是肌肉细胞膜或腺体细胞膜，C错误；突触前膜释放乙酰胆碱作用于突触后膜，体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，D正确。 1．[2023·嘉兴一中检测]体育运动对学习和记忆具有促进作用，下图为运动应激通过BDNF（一种蛋白质类神经营养因子）促进学习和记忆的部分图解。据图分析，下列说法正确的是(　A　) A．BDNF 能促进神经递质的释放和激活 AMPA受体 B．神经递质在突触间隙中的扩散需要消耗 ATP C．神经递质与 AMPA受体结合后以胞吞的形式进入突触后神经元 D．神经递质与 AMPA受体结合后会引起下一神经元兴奋或抑制 【解析】 由题图分析可知，BDNF一方面作用于突触前膜，促进突触前膜释放神经递质，另一方面作用于突触后膜，激活突触后膜上的AMPA受体，A正确；神经递质在突触间隙中的运输方式为扩散，扩散不需要消耗ATP，B错误；神经递质与受体结合并发挥作用后被回收或降解，C错误；由题图知，神经递质与AMPA受体结合后会促进学习和记忆，因此会使得下一神经元兴奋，D错误。 2．下面是某神经纤维动作电位传导示意图，下列叙述正确的是(　B　) A．K＋的内流是神经纤维形成静息电位的主要原因 B．de段Na＋大量内流，需要膜蛋白的协助且不消耗能量 C．神经递质能改变Na＋通道的通透性，对K＋通道无影响 D．动作电位大小会随有效刺激的增强而不断增大 【解析】 K＋的外流是神经纤维形成静息电位的主要原因；de段形成动作电位，此时Na＋通过易化扩散方式大量内流，需要膜蛋白的协助且不消耗能量；神经递质与突触后膜的受体结合后，能改变突触后膜的K＋通道和Na＋通道的通透性；动作电位大小与有效刺激的强度无关。 类型二　　细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响 1．Na＋浓度与膜电位曲线 (1)分析依据：动作电位是由Na＋内流形成的，只有足够量的Na＋内流才会引起正常动作电位的形成。 (2)实例分析：下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表示在低浓度海水中的电位变化，因为Na＋内流不足，所以形成的电位差较小，不能形成正常的动作电位，并且电位变化的时间也延迟了。 2．K＋浓度与膜电位关系：静息电位是由K＋大量外流造成的，若内外K＋浓度差减小，则膜电位绝对值减小，但动作电位不受影响。 3．细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响 项目 静息电位绝对值 动作电位峰值 Na＋增加 不变 增大 Na＋降低 不变 变小 K＋增加 变小 不变 K＋降低 增大 不变 [2023·绍兴一中检测]当神经细胞受到适宜刺激时，会出现动作电位，某些处理会影响这一过程。下图是正常动作电位和经某种处理后的动作电位示意图。下列叙述正确的是(　D　) A．该处理可能是用药物提高了细胞膜对Na＋的通透性 B．该处理可能是降低了细胞外液的K＋浓度 C．该处理可能是降低了刺激的强度 D．处理前、后的电位均能传播 【解析】 动作电位的产生机制是刺激使膜对Na＋的通透性增加，因此，提高细胞膜对Na＋的通透性不会降低动作电位峰值，A错误；K＋只是维持静息电位，细胞外液的K＋浓度不影响动作电位峰值的高低，B错误；只要刺激强度引起了动作电位的产生，那么动作电位的大小就是固定的，不会随着刺激强度的大小改变发生变化，C错误；处理前、后的电位均能在神经纤维上传播，D正确。 1．将枪乌贼巨大轴突置于体内组织液的模拟环境中。下列分析错误的是(　C　) A．减小模拟环境中的Na＋浓度，动作电位的峰值变小 B．电刺激枪乌贼巨大轴突，不一定会产生动作电位 C．若细胞膜对K＋通透性变大，静息电位的绝对值不变 D．增大模拟环境中K＋浓度，静息电位的绝对值变小 【解析】 减小模拟环境中的Na＋浓度，导致Na＋的内流减少，进而引起动作电位的峰值变小，A正确；电刺激枪乌贼巨大轴突，当刺激达到一定强度时才会产生动作电位，B正确；若细胞膜对K＋通透性变大，则K＋外流增多，静息电位的绝对值会发生变化，C错误；增大模拟环境中K＋浓度，K＋外流受阻，静息电位的绝对值变小，D正确。 2．下面表示用灵敏电表测量神经纤维膜内外电位差的示意图，图示为神经纤维未受刺激时的状态。下列相关叙述错误的是(　B　) A．神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相反 B．有效刺激强度越大，电表指针通过0电位时的速度越快 C．若该神经纤维膜外溶液中Na＋浓度增大，图示电表指针右偏幅度增大 D．神经纤维受刺激到恢复静息状态，电表指针两次通过0电位 【解析】 神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同，与膜外局部电流方向相反，A正确；有效刺激强度越大，电表指针通过0电位时的速度不会增大，B错误；若该神经纤维膜外溶液中Na＋浓度增大，会导致动作电位峰值增大，因此，图示电表指针右偏幅度增大，C正确；从静息状态受刺激到形成动作电位，电表指针会通过0电位偏转一次，由动作电位恢复到静息电位，电表指针又会通过0电位偏转一次，共两次通过0电位，D正确。 类型三相关曲线的分析 曲线 类型 测定 方法 分析 当神经纤维左侧某处受到刺激后，兴奋先传导至左侧的电极处，该处的膜电位变成外负内正，而右侧电极处膜电位仍是外正内负，所以电流表指针会向左偏转(a→b)；当兴奋传过后，左侧电极处膜电位恢复成外正内负，所以电流表指针会恢复到原来的位置(b→c)；之后兴奋会传导至右侧的电极处(c→d)，右侧电极处膜电位会变成外负内正，而左侧电极处膜电位是外正内负，所以电流表指针会向右偏转(d→e)；当兴奋传过后，右侧电极处膜电位又恢复成外正内负，所以电流表指针又会恢复至原来的位置(e→f) 神经纤维上某个位置受到刺激后，随时间的变化，该处所发生的膜电位的变化过程具体分析如下： a处：极化状态，静息电位，外正内负，K＋通道开放 ab段：去极化过程，Na＋通道开放，Na＋大量内流 bc段：反极化状态，动作电位，内正外负 cd段：复极化过程，K＋通道开放，K＋大量外流 e处：极化状态，静息电位，外正内负，K＋通道开放 在一条神经纤维上，一侧受到一个刺激后，在某一时刻内，神经纤维上每个点所发生的一系列连续的膜电位的变化过程具体分析如下： A处：极化状态，静息电位，外正内负，K＋通道开放 BC段：超极化状态，Na＋通道关闭，K＋通道打开 CD段：复极化过程，K＋通道开放，K＋大量外流 D处：反极化状态，动作电位，内正外负 DE段：去极化、反极化过程，Na＋通道开放，Na＋大量内流 E处：极化状态，静息电位，外正内负，K＋通道开放 如图所示，图1表示神经纤维在静息和兴奋状态下K＋跨膜运输的过程，其中甲为某种载体蛋白，乙为通道蛋白，该通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道。图2表示兴奋在神经纤维上的传导过程。下列有关分析正确的是(　D　) A．图1 A侧为神经细胞膜的内侧，B侧为神经细胞膜的外侧 B．图1运输K＋的载体蛋白甲和通道蛋白乙也都能运输Na＋ C．图2兴奋传导过程中，动作电位随着传导距离的增加而衰减 D．图2中②处K＋通道开放，④处Na＋通道开放 【解析】 静息状态下，K＋外流，其方式是易化扩散，由高浓度运输到低浓度，因此A侧为神经细胞膜的外侧，B侧为神经细胞膜的内侧，A错误。通道蛋白乙不能运输Na＋，只能运输K＋，B错误。在兴奋传导过程中，动作电位不会随着传导距离的增加而衰减，C错误。图2中②处为静息电位恢复过程，K＋通道开放；④处为动作电位产生过程，Na＋通道开放，D正确。 1．图A所示为某一神经元游离的一段轴突，甲、乙是电流表，图B是该段轴突神经纤维产生动作电位的模式图。下列叙述正确的是(　C　) A．无刺激时，甲测量的是静息电位，刺激图A中的C点，乙测量的是动作电位 B．刺激图A中的C处，甲电流表的指针偏转1次，乙电流表的指针偏转2次 C．图B中ab段由Na＋内流引起，该过程需要通道蛋白，不消耗ATP D．如果某种药物能使突触后膜上Cl－通道打开内流，图B中b点值会更高 【解析】 静息电位表现为外正内负，表示膜内外的电位差，测量时电流表的两个电极应一个接在膜内，一个接在膜外，图A中甲测量的不是静息电位，A错误；刺激题图A中的C处，甲、乙电流表指针发生偏转时间不同，但都发生2次方向相反的偏转，B错误；题图B中ab段Na＋大量内流，此时膜外的Na＋比膜内浓度高，因此运输方式属于易化扩散，需要通道蛋白的协助，不需要消耗能量，C正确；如果某种药物能使突触后膜上Cl－通道打开，Cl－内流，会使静息电位增大，抑制动作电位产生，而题图B中b点表示动作电位峰值，b点值不会升高，D错误。 2．下面是动作电位在神经纤维上传导的示意图，1和2表示离子。下列说法不正确的是(　C　) A．升高膜外离子1的浓度，将会降低a点电位的绝对值 B．动作电位在传导过程中峰值不变 C．局部电流将会在一段时间后使图中a点去极化并产生动作电位 D．此时图中b、c两点相关离子的转运方向相反，进出细胞的方式相同 【解析】 由题图可知，离子1表示钾离子，离子2表示钠离子，a点电位表示静息电位，取决于钾离子外流的量，升高膜外离子1的浓度，则会使钾离子外流的量减少，故会降低a点电位的绝对值；动作电位在传导过程中的峰值取决于钠离子内流的量，当膜外钠离子浓度保持不变时，动作电位沿着神经纤维传导，其电位变化总是一样的，不会随着传导距离的增加而衰减；兴奋在该神经纤维上的传导方向是从左到右传导，图中a点已经恢复到极化状态了，不能再度被该局部电流去极化并产生动作电位；图中b点是钾离子外流，c点是钠离子内流，所以离子的转运方向相反，但都是通过相关通道蛋白进出细胞，均为易化扩散。 类型四对突触的理解 1．兴奋性突触与抑制性突触的比较 2．兴奋传递过程中出现异常的情况分析 根据突触前细胞传来的信号，突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触，对下一个神经元产生抑制效应的为抑制性突触。图甲为某种动物体内神经调节的局部图。图乙为给予电刺激后，通过微电极分别测量某一突触前、后膜的膜电位。下列叙述正确的是(　A　) A．突触3的信号传递可用图乙表示 B．突触2释放的神经递质导致后膜钠离子通道打开 C．图甲中的突触类型有轴突-树突型、轴突-肌肉型、轴突-轴突型 D．当兴奋传至突触3时，其突触后膜的电位变为内正外负，处于未兴奋状态 【解析】 突触3是抑制性突触，给予电刺激后其信号传递可用图乙表示，A正确；突触2也是抑制性突触，释放的神经递质为抑制性递质，不会导致后膜钠离子通道打开，B错误；图甲中的突触类型没有轴突-树突型，C错误；当兴奋传至突触3时，引起突触后膜超极化，膜内负值增大，电位表现仍为外正内负，处于未兴奋状态，D错误。 眼镜蛇的毒液是神经毒素，这种毒液具有神经-肌肉（神经肌肉的接头相当于突触）传递阻滞作用，引起横纹肌弛缓性瘫痪，可导致呼吸肌麻痹。对这种神经毒液作用机理的推测，不合理的是(　C　) A．毒液可能作用于突触后膜的神经递质受体，从而阻断神经-肌肉传递 B．毒液可能作用于突触前膜，抑制突触小泡释放神经递质 C．毒液可能作用于突触间隙，抑制神经递质的正常分解 D．毒液可能作用于突触后膜上的Na＋通道，影响突触后膜的兴奋 【解析】 由题意可知，眼镜蛇的毒液是神经毒素，具有神经-肌肉传递阻滞作用，有可能作用于突触后膜的神经递质受体，使神经递质失去与肌肉细胞受体结合的机会，从而影响兴奋在神经细胞和肌肉细胞间的传递，A正确；毒液也可能作用于突触前膜，抑制突触小泡释放神经递质，从而影响兴奋传递给呼吸肌，B正确；若毒液作用于突触间隙，抑制神经递质的正常分解，则会引起呼吸肌持续收缩，不会引起呼吸肌麻痹，C错误；毒液可能作用于突触后膜上的 Na＋通道，影响突触后膜的兴奋，导致呼吸肌麻痹，D 正确。 类型五兴奋传导和传递的理解与比较 1．静息电位与动作电位的比较 2．膜内外电流方向和兴奋传导方向 由图可知： (1)膜外的兴奋传导方向为兴奋区到未兴奋区，电流方向为未兴奋区到兴奋区，兴奋的传导方向与电流方向相反。 (2)膜内的兴奋传导方向为兴奋区到未兴奋区，电流方向为兴奋区到未兴奋区，兴奋的传导方向与电流方向相同。 3．兴奋传递过程 (1)突触前膜分泌神经递质的方式为胞吐，依赖于细胞膜的流动性，不需要载体蛋白，但消耗能量。 (2)突触小泡的形成与高尔基体有关，神经递质的分泌与线粒体有关。 (3)突触间隙内的液体属于组织液，突触后膜上受体的化学本质为糖蛋白，神经递质与突触后膜上受体的结合具有特异性。 (4)突触后膜可能是下一个神经元的胞体膜、树突膜，也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜。 (5)兴奋在突触中的传递体现了细胞间的信息交流，神经递质、激素等属于信号分子。 4．兴奋在神经纤维上的传导和在突触上的传递的比较 比较项目 在神经纤维上的传导 在突触上的传递 传导形式 电信号 电信号→化学信号→电信号 传导速率 较快 较慢 传导方向 在离体纤维上双向 单向 是否消耗能量 是 是 下图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图。下列说法与图示相符的是(　B　) A．图中兴奋部位是B和C B．图中弧线最可能表示局部电流方向 C．图中兴奋传导方向是C→A→B D．兴奋传导方向与膜外电流方向一致 【解析】 处于静息电位时，细胞膜两侧表现为内负外正，由此可知图中A点电位发生变化，此处为兴奋部位，与相邻两侧形成电位差，则图中弧线可以表示局部电流的方向，从而导致兴奋向A两侧传导，膜内电流也向A点两侧传导，两者方向一致，兴奋传导方向与膜外电流方向相反。 1．如图所示，图甲为某一神经纤维示意图，将一电流表的a、b两电极置于膜外，在X处给予适宜刺激，测得电位变化如图乙所示。下列叙述正确的是(　C　) A．未受刺激时，电流表测得的为动作电位 B．兴奋传导过程中，a、b间膜内电流的方向为b→a C．在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处 D．t1～t2、t3～t4电位的变化分别是由Na＋内流和K＋外流造成的 【解析】 刺激时才能形成动作电位，A错误。兴奋的传导方向和膜内侧的电流方向一致，所以兴奋传导过程中，a、b间膜内电流的方向为a→b，B错误。在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处，并产生电位变化，C正确。t1～t2、t3～t4电位的变化都是先Na＋内流后K＋外流造成的，D错误。 2．下面为兴奋的传递和传导的局部示意图，据图分析下列说法错误的是(　D　) A．刺激引起①处兴奋，此时①处膜外电位由正变负 B．突触小体可与下一个神经元的树突或胞体构成突触 C．兴奋可由神经细胞传到下一个神经细胞或肌肉细胞 D．兴奋在甲处的传递速度比在乙处的传导速度快 【解析】 刺激引起①轴突处兴奋，此时①轴突处膜外电位由正变负，A正确；突触小体可与下一个神经元的树突或胞体构成突触，B正确；兴奋可由神经细胞传到下一个神经细胞或肌肉细胞，C正确；兴奋在甲（突触）处的传递速度比在乙（轴突）处的传导速度慢，D错误。 类型六　兴奋的传导、传递与电流计指针偏转问题分析 1．兴奋在神经纤维上的双向传导 2．兴奋在神经元之间的单向传递 　⇒ ⇒ 3．“三看法”判断电流计指针偏转 [2023·宁波慈溪中学检测]下图表示具有生物活性的蛙坐骨神经腓肠肌标本，神经末梢与肌细胞的接触部位为突触，称为神经肌肉接点。下列叙述错误的是(　C　) A．神经肌肉接点处可发生电信号与化学信号的转变 B．电刺激①处，肌肉会收缩，灵敏电流计指针也会偏转 C．电刺激②处，神经纤维上的电流计会记录到电位变化 D．神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同 【解析】 神经肌肉接点也称之为突触，因此，神经肌肉接点处可发生电信号与化学信号的转变，A正确。可将肌细胞膜看作突触后膜，由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因而电刺激①处，肌肉会收缩，灵敏电流计指针也会偏转，而电刺激②处，不能引起突触前膜所在神经元的电位变化，B正确，C错误。神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同，与膜外的电流方向相反，D正确。 1．如图所示，图中a、c点与其所在神经纤维上最近电极的距离相等，且小于b点与电极的距离。电极连在膜外，电流计指针的偏转方向和其外部电流的方向一致。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(　D　) A．单独刺激a点，电流计指针先偏右，后偏左 B．单独刺激b点和c点，电流计指针偏转方向相反 C．同时刺激a点和c点，电流计指针将不发生偏转 D．同时刺激b点和c点，电流计指针向右偏转 【解析】 单独刺激a点，兴奋沿神经纤维从左向右传导，左边的电极处膜外电位由正变为负，而右边的电极处膜外电位仍为正，这样电流计指针向左偏转，当兴奋越过左侧电极后，两电极处膜外电位均为正，电流计指针恢复原位，兴奋继续向右传导，通过突触并传导到右边的电极处，该处膜外电位由正变负，而此时左侧电极处膜外电位为正，所以电流计指针向右偏转，A项错误。单独刺激b点和c点，都是右边的电极处膜外电位由正变负，电流计指针都向右偏转，B项错误。同时刺激a点和c点，a点的兴奋传导到左边电极处的时间与c点的兴奋传导到右边电极处的时间相等，电流计指针不偏转，但是a点的兴奋能继续通过突触传到右边的电极处，该电极处膜外电位由正变负，而左边的电极处膜外电位仍为正（兴奋在神经元之间的传递是单向的），所以电流计指针会发生一次向右的偏转，C项错误。同时刺激b点和c点，由于兴奋传至右电极处的时间不同，故电流计指针向右偏转，D项正确。 2．下面是反射弧的局部结构示意图，刺激c点，检测各位点电位变化。下列说法错误的是(　B　) A．若检测到b、d点都有电位变化，说明兴奋在同一神经元上是可以双向传导的 B．如果a处检测不到电位变化，是因为突触前膜释放的是抑制性神经递质 C．兴奋由c传递到e时，发生了电信号→化学信号→电信号的转换 D．电表①指针不偏转，电表②指针偏转两次 【解析】 刺激c点，若检测到b、d点都有电位变化，说明兴奋在同一神经元上是可以双向传导的，A正确；刺激c点，a处检测不到电位变化，是因为兴奋在神经元之间只能单向传递，B错误；兴奋由c传递到e时需要通过突触结构，因此发生了电信号→化学信号→电信号的转换，C正确；兴奋在神经纤维上可双向传导，但在神经元之间只能单向传递，因此刺激c点，兴奋不能传递到a神经元，电表①指针不偏转，但兴奋可向右传导，因此电表②指针偏转两次，D正确。 类型七 兴奋传递与传导的实验探究 在探究兴奋在反射弧中传导特点时常根据如下图示来设计实验方案。 (1)探究兴奋在神经纤维上的传导方向 (2)探究兴奋在神经元之间传递的方向 下图为某反射弧的模式图。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。下列实验操作中不需要做的是(　C　) A．不放药物时，刺激B处，观察现象 B．药物放在A处，刺激B处，观察现象 C．药物放在B处，刺激C处，观察现象 D．药物放在C处，刺激B处，观察现象 【解析】 兴奋在神经元之间的传递是单向的，在神经纤维上的传导是双向的，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，操作时B处放或不放药物，刺激C处，观察2都会有反应（C为传出神经元），故不需要做该项实验操作，故选C。 下图中的 A、B、C、D 构成反射弧结构模式图，某兴趣小组的同学设计了如下探究实验方案，请补充完整。 (1)同学电刺激①处，观察 A 的变化，同时测量②处的电位有无变化，这样做的目的是探究　兴奋在神经纤维上传导的方向是单向的还是双向的　。若刺激①处A有反应，且②处　电位不改变　，则说明是单向传导；若　刺激①处A有反应，且②处电位改变　，则说明是双向传导。 (2)实验小组的同学先电刺激①处，测量③处的电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。若　①③都有电位变化　，则说明兴奋在神经元之间的传递是双向的；若　只有①处有电位变化　，则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。 【解析】 (1)同学电刺激①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化，目的是检测兴奋能否从刺激点向两侧传导，即探究兴奋在神经纤维上传导的方向是单向的还是双向的。若刺激①处A有反应，且②处电位不改变，则说明兴奋在神经纤维上单向传导；若刺激①处A有反应，且②处电位改变，则说明兴奋在神经纤维上双向传导。 (2)①和③之间存在突触，实验小组的同学先电刺激①处，测量③处的电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。若①③都有电位变化，则说明兴奋在神经元之间通过突触的传递是双向的；若只有①处有电位变化，则说明兴奋在神经元之间通过突触的传递是单向的。 课 堂 检 测 1．下列有关兴奋传导过程的叙述中，正确的是(　B　) A．兴奋是以电信号和化学信号的形式沿神经纤维传导的 B．神经纤维在未受到刺激时，膜电位表现为外正内负 C．神经细胞受到刺激时产生的Na＋内流属于主动转运 D．兴奋沿神经纤维传导时，膜外电流由兴奋部位流向未兴奋部位 【解析】 兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的，以化学信号的形式在神经元之间传递的，A错误；神经纤维在未受到刺激时，膜电位处于极化状态，表现为外正内负，B正确；神经细胞接受刺激后，Na＋内流，进而产生动作电位，其运输方式为易化扩散，C错误；兴奋沿神经纤维传导时，膜外电流由未兴奋部位流向兴奋部位，D错误。 2．下列关于神经递质的叙述，错误的是(　D　) A．在突触小泡中能检测到神经递质 B．神经递质能作用于突触后膜 C．神经递质在发挥效应后会迅速失去作用或被回收 D．突触前神经元只有在兴奋后才能合成神经递质 【解析】 神经递质储存于突触小泡内，因此在突触小泡中能检测到神经递质；神经递质是由突触小泡释放到突触间隙而作用于突触后膜的；神经递质在发挥效应后会被相应的酶分解而失去作用或被回收；在神经元未兴奋时，神经递质就已经合成，当兴奋传至突触前膜时，神经递质才能释放。 3．研究人员利用离体的蛙坐骨神经进行有关实验，实验结果如图甲～丁所示，下列叙述正确的是(　C　) A．图甲中a、b处膜外均为正电位且无离子出入细胞 B．图乙指针偏转是由a处K＋外流速率增大引起的 C．图丙指针偏转是由于b处去极化引起a、b两点间产生电位差 D．图丁指针不发生偏转的原因是a处K＋内流与b处Na＋内流速率相等 【解析】 图甲蛙坐骨神经没有受到刺激，处于静息电位，此时有钾离子外流现象；图乙指针偏转是由a处Na＋内流速率增大引起的；图丙指针偏转是由于b处的膜发生去极化，引起a、b两点间产生电位差；图丁指针不发生偏转的原因是a处K＋外流与b处K＋外流速率相等。 4．[2023·杭二中检测]下图为突触结构示意图，下列相关叙述错误的是(　B　) A．神经递质与受体结合不需要①提供能量 B．当神经递质作用于④后，④膜电位由内负外正变为内正外负 C．神经递质经②的转运和③的胞吐释放至突触间隙 D．结构④膜电位的变化与其流动性和选择透过性密切相关 【解析】 结构①为线粒体，能为神经递质的释放（胞吐）提供能量，而神经递质与受体结合不需要①提供能量，A正确；结构④接受了神经递质的作用后，是否产生动作电位决定于神经递质的类型，B错误；②中的神经递质通过③突触前膜的胞吐方式释放至突触间隙，C正确；结构④膜电位发生变化是因为钠离子通道打开，钠离子大量内流，形成内正外负的动作电位，说明与其流动性以及选择透过性密切相关，D正确。 5．取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜的环境中，进行如图所示的实验。G表示灵敏电流计，a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。请据图分析回答下列问题。 (1)静息状态时的电位，A侧为　正　，B侧为　负　。（均填“正”或“负”） (2)局部电流在膜外由　未兴奋　部位流向　兴奋　部位，这样就形成了局部电流回路。 (3)兴奋在神经纤维上的传导是　双向　的。 (4)如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给予一个强刺激（如上图所示），电流计的指针会发生两次方向　相反　（填“相同”或“相反”）的偏转。 【解析】 神经纤维上兴奋的传导具有双向性。静息状态时，膜电位是外正内负；兴奋状态时，兴奋部位的电位是外负内正。若在c处给予一个强刺激，当b点兴奋时，a点并未兴奋，即b点膜外是负电位，而a点膜外是正电位，根据电流由正极流向负极，可知此时电流计的指针向右偏转；同理，当a点兴奋时，b点并未兴奋，此时电流计的指针向左偏转。 温馨提示：请完成高效作业5、6、7 学科网（北京）股份有限公司 $$