内容正文:
课时作业(29) 神经冲动的产生和传导
一、选择题
1.将两个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外,并与电表正负两极相连,刺激e处,肌肉收缩且电表指针偏转。依据所观察到的电表指针偏转情况,绘制出的电流变化情况曲线是下图中的( )
C 解析:将两个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外,静息时两个微电极之间的电位差为零。刺激e处而产生兴奋时,e处的膜外电位由正电位变为负电位,此时e处的兴奋部位与邻近的未兴奋部位之间形成的局部电流可以向左传导。当局部电流传导到c处时,b、c两处的膜外电位分别为正电位、负电位,电表指针向右偏转。当局部电流离开c处而传导到b处时,b、c两处的膜外电位分别为负电位、正电位,电表指针向左偏转。两次电表指针偏转方向相反,但动作电位的峰值相同,因此电流变化的曲线图与C选项相符,C正确。
2.神经元之间的突触示意图和局部透射电镜照片如图所示。下列有关突触的结构及神经元之间信息传递的叙述,正确的是( )
A.图中的结构4处Ca2+和Na+含量过低时都会引起肌无力
B.局部透射电镜图处的兴奋传递一般只能由结构3向5方向传递
C.结构1内含有细胞核,为2中物质的合成提供模板与原料
D.神经冲动传导至轴突末梢,引起结构2与3融合使5兴奋
B 解析:血钙过低时引起抽搐现象,血钙过高时才引起肌无力,A错误;图中3是突触前膜,5是突触后膜,由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋传递一般只能由结构3向5方向传递,B正确;结构1内含有细胞核,含有DNA,为2中物质的合成提供模板,但不能提供原料,C错误;神经冲动传导至轴突末梢,引起结构2与3融合,释放神经递质,如果是兴奋性神经递质,则使5兴奋,如果是抑制性神经递质,则使5抑制,D错误。
3.(2025·黑龙江大庆模拟)在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的甲刺激,测得神经纤维电位变化如图所示,请据图判断,以下说法正确的是( )
A.t1时刻的甲刺激可以引起Na+通道打开,产生局部电位,但无法产生动作电位
B.适当提高细胞内K+浓度,测得的静息电位可能位于-65~55 mV
C.一定条件下的甲刺激累加不能引起神经纤维产生动作电位
D.t4~t5时间段,细胞K+通道打开,利用ATP将K+运出细胞恢复静息状态
A 解析:t1时刻的甲刺激可以引起Na+通道打开,产生局部电位,但无法产生动作电位,其属于一种阈下的低强度刺激,A正确;静息时,神经纤维膜对K+通透性较大,K+外流产生静息电位,适当提高细胞内K+浓度会增加K+外流,使测得的静息电位数值变小,绝对值变大,B错误;由题图可知t1、t2两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较长无法累加,t2、t3两次强度相同的甲刺激由于相隔时间较短可以累加并引起神经纤维产生动作电位,C错误;t4~t5时间段内是静息电位恢复的过程,此时主要是K+外流,K+外流的方式是协助扩散,不消耗ATP,D错误。
4.(2025·四川南充模拟)研究表明,抑郁症与某单胺类神经递质传递功能下降有关。单胺氧化酶是降解该单胺类神经递质的酶;药物M是一种抗抑郁药物,可抑制单胺氧化酶的作用。下列叙述正确的是( )
A.人一旦产生消极情绪就是患有抑郁症
B.该单胺类神经递质为抑制性神经递质
C.抑郁症患者体内单胺氧化酶的活性一定比正常人的高
D.药物M可增加突触间隙中该单胺类神经递质的含量
D 解析:当消极情绪达到一定程度时会产生抑郁,但不一定会使人患有抑郁症,长期的抑郁可能引发抑郁症,A错误;抑郁症与某单胺类神经递质传递功能下降有关,说明该神经递质是兴奋性神经递质,B错误;抑郁症与某单胺类神经递质传递功能下降有关,若抑郁症是释放的神经递质减少或神经递质被分解加快导致的,则抑郁症患者体内单氨氧化酶的活性与正常人相同或更高,若抑郁症是该单胺类神经递质受体敏感性降低导致的,则抑郁症患者体内单氨氧化酶的活性与正常人相同,C错误;药物M可抑制单胺氧化酶的作用,单胺氧化酶是该单胺类神经递质的降解酶,因此药物M可抑制该单胺类神经递质的降解,增加突触间隙中该单胺类神经递质的含量,D正确。
5.(2025·河南安阳模拟)胆汁是由肝细胞合成分泌、胆囊储存释放的一种消化液,在小肠中发挥作用,主要对食物中的脂肪起物理性消化。其分泌与释放的调节方式如图所示(迷走神经属于自主神经系统)。下列有关叙述正确的是( )
A.小肠 Ⅰ 细胞通过分泌CCK调节胆囊平滑肌的收缩属于体液调节
B.进食后,交感神经兴奋,此时心跳减慢,肝脏等消化腺分泌增加
C.迷走神经是传出神经,其树突末梢分泌ACh,作用于效应器肝细胞
D.肝细胞接受ACh后,Na+通过主动运输进入细胞内,产生动作电位
A 解析:CCK是缩胆囊素,则小肠 Ⅰ 细胞通过分泌CCK调节胆囊平滑肌的收缩属于体液调节,A正确;进食后,副交感神经兴奋,引起心跳减慢,肝脏等消化腺分泌增加,B错误;突触小泡释放神经递质一般发生在轴突末梢的突触小体,C错误;发生动作电位时,Na+通过协助扩散进入细胞内,D错误。
6.(不定项)人的中脑边缘多巴胺系统是脑的“奖赏通道”,神经递质多巴胺可引起突触后神经元兴奋,参与奖赏、学习、情绪等脑功能的调控。如图是可卡因引起多巴胺作用途径异常的过程示意图。下列叙述不正确的是( )
A.多巴胺通过胞吐释放到突触间隙,扩散进突触后膜引起后膜兴奋
B.抑制性神经元兴奋,引起多巴胺释放量增加,使人产生愉悦感
C.可卡因与多巴胺竞争结合多巴胺受体,使突触间隙的多巴胺含量增多
D.长期使用可卡因可能出现突触后膜上多巴胺受体减少,对可卡因产生依赖
ABC 解析:多巴胺是一种神经递质,神经冲动传来时,多巴胺以胞吐方式被释放到突触间隙,然后与突触后膜上的受体结合(不进入后膜),由于多巴胺属于兴奋性递质,引起钠离子内流,从而引起突触后膜的电位变化产生兴奋,A错误;释放多巴胺的神经元还受到抑制性神经元的调控,当抑制性神经元兴奋时,其突触前膜可以释放抑制性神经递质与突触后膜上的受体结合,Cl-内流,从而使释放多巴胺的神经元受到抑制,多巴胺的释放量减少,突触间隙的多巴胺含量减少,B错误;可卡因与突触前膜多巴胺转运载体结合,阻止多巴胺回收进细胞,导致多巴胺与突触后膜上的受体持续结合引起突触后神经元持续兴奋,C错误;吸食可卡因后,多巴胺的回收受阻,导致突触间隙中过多的多巴胺持续刺激突触后神经元,而中枢神经系统会通过减少突触后膜上多巴胺受体的数量来适应这一变化,这样会使中枢神经系统的正常生理功能受到影响,要维持正常生理功能,就需要不断地吸食毒品,最终形成毒瘾,D正确。
7.(不定项)(2025·湖南岳阳模拟)科研人员用去除脑但保留脊髓的蛙(称为脊蛙)为材料进行反射活动实验,用适宜浓度的稀硫酸刺激脊蛙的左后肢的趾部,可观察到该后肢出现屈腿反射。下图是脊蛙在未受刺激时,将一电表的一极置于其传出神经纤维的膜外,另一极置于膜内后指针的位置(注:指针由图示位置偏转再复位算偏转一次)。以下相关说法正确的是( )
A.图中指针所示数值可表示该传出神经纤维上静息电位的大小
B.用针破坏脊髓后,刺激脊蛙的左后肢的趾部,该后肢不能发生屈腿反射
C.如果刺激的是传出神经,该后肢还能发生屈腿反射
D.若以适宜强度的电刺激先后作用于图中的a点和b点,则可观察到电表的指针出现两次方向相反的偏转
AB 解析:电表两电极分别置于神经纤维膜两侧的相同位置,测得的是静息电位,图中指针所示数值可表示该传出神经纤维上静息电位的大小,A正确;用针破坏脊髓后,由于屈腿反射弧的神经中枢受到破坏,刺激脊蛙左后肢的趾部,该后肢不能发生屈腿反射,B正确;传出神经直接连接效应器,刺激传出神经,相关效应器会产生反应但不能称为反射,因为没有经过完整的反射弧,C错误;若以适宜强度的电刺激先后作用于图中的a点和b点,则可观察到电表的指针出现两次方向相同的偏转,D错误。
二、非选择题
8.当轴突末梢有兴奋传来时,会触发突触前膜中的Ca2+顺浓度梯度流入突触小体,使更多的神经递质释放到突触间隙,使下一个神经元兴奋。回答问题:
(1)神经元未受到外界刺激时处于静息状态,静息电位形成的原因是________________________________________________________________________;
当受到一定刺激后会产生兴奋,兴奋部位的电位变化是________________________。
(2)当轴突末梢有兴奋传来时,Ca2+顺浓度梯度流入突触小体,引起突触前膜以________的方式释放神经递质到突触间隙,神经递质需要与突触后膜上的______结合才能发挥作用,正常情况下神经递质不会持续作用于下一个神经元的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在正常生理条件的基础上,若瞬间增大突触前膜中Ca2+的流入,将会使________________________,从而加速神经冲动的传递。
(4)使用一定浓度的Mg2+处理突触小体后,检测到释放到突触间隙的神经递质含量迅速减少,合理的解释是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)神经递质在突触间单向传导的原因是_________________________________________
________________________________________________________________________。
答案:(1)K+外流 由外正内负变为外负内正
(2)胞吐 受体 神经递质会被相应的酶分解或被回收进突触前神经元
(3)神经递质的释放量增加
(4)Mg2+可能使Ca2+通道关闭,从而抑制了突触小体中神经递质的释放(或Mg2+可能抑制了Ca2+的作用,从而抑制了突触小体中神经递质的释放)
(5)神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜
解析:(1)神经元未受到外界刺激时,K+外流,使膜内外电位为外正内负,处于静息状态;当受到一定刺激后,Na+内流,膜内外电位变为内正外负,产生兴奋。(2)当轴突末梢有兴奋传来时,Ca2+顺浓度梯度流入突触小体,神经递质合成后贮存于突触小泡中,Ca2+进入突触小体后促进突触小泡与突触前膜融合,释放递质到突触间隙,这种方式叫胞吐;神经递质与突触后膜上的受体结合,引起下一个神经元电位变化,正常情况下神经递质在传递信号之后,会被相应的酶分解或被回收进突触前神经元。(3)若瞬间增大突触前膜中Ca2+的流入,将会使神经递质的释放量增加,从而加速神经冲动的传递。(4)使用一定浓度的Mg2+处理突触小体后,神经递质的释放量迅速减少,可能是Mg2+使Ca2+通道关闭,从而抑制了突触小体中神经递质的释放;也可能是Mg2+抑制了Ca2+的作用,从而抑制了突触小体中神经递质的释放;也可能是Mg2+与Ca2+竞争突触前膜的通道,导致Ca2+进入突触小体减少。(5)神经递质只能从突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经递质在突触间单向传递。
9.(2025·云南保山模拟)下图表示兴奋在反射弧中的传导和传递过程模式图。据图回答下列问题:
(1)若图甲代表缩手反射的反射弧,则图①表示__________,虚线方框围成的结构位于________内。
(2)若在图甲中的④处给予适宜刺激,电流表A、B指针的偏转情况分别是A__________,B____________。(填“偏转一次”“偏转两次”或“不偏转”)
(3)图乙中,当神经纤维处于静息状态时,膜电位表现为____________,当钠离子内流时,产生兴奋。已知细胞外钙离子对钠离子存在“膜屏障作用”,临床上血钙含量偏高,钙离子在膜上形成屏障,使钠离子内流________(填“增多”或“减少”),降低了神经细胞的兴奋性,导致肌细胞无法兴奋并收缩表现出肌无力。
(4)若图丙中释放的③可以促进Cl-进入细胞,则会引起下一个神经细胞______(填“兴奋”或“抑制”)。若在图丙所示的⑤结构中给予某种药物,再刺激图甲中①,发现电流表B指针不偏转,但发现图丙⑤中的神经递质的量与给予药物之前的反应相同,说明该药物是抑制了________(用图丙中的标号表示)的功能。
答案:(1)感受器 脊髓
(2)不偏转 偏转一次
(3)外正内负 减少
(4)抑制 ⑥
解析:(1)若图甲代表缩手反射的反射弧,则图①表示感受器,虚线方框围成的结构属于神经中枢,位于脊髓内。(2)若在图甲中的④处给予适宜刺激,由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,所以电流表A的指针不会发生偏转,电流表B的指针能发生一次偏转。(3)图乙中,当神经纤维处于静息状态时,膜电位是外正内负,当神经纤维的Na+内流时,产生神经冲动,即由外正内负的静息状态转变为外负内正的动作电位。临床上血钙含量偏高,会引起肌无力,原因是细胞外钙离子对钠离子存在“膜屏障作用”,血钙过高使钠离子内流减少,降低了神经细胞兴奋性,导致肌细胞无法兴奋并收缩而表现出肌无力。(4)Cl-进入细胞,造成静息电位值增大,抑制兴奋产生,若在图丙所示的⑤结构(突触间隙)中给予某种药物,再刺激图甲中①(感受器),发现电流表B不偏转,而⑤中神经递质的量与给予药物之前的反应相同,说明该药物没有促使神经递质的分解,而是抑制了突触后膜上⑥(受体)的功能,使Na+通道不能打开,无法产生动作电位。
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