第3节 第1课时 神经冲动的产生和传导-【金版教程】2025-2026学年高中生物选择性必修1 稳态与调节创新导学案全书Word（人教版2019 多选版）

生物学 选择性必修1 RJ(多选版) 第3节　神经冲动的产生和传导 第1课时　神经冲动的产生和传导 　阐明兴奋在神经纤维上产生和传导的机制。 1．神经冲动：兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。 2．兴奋在神经纤维上的传导 (1)细胞膜内外特异的离子分布特点：Na＋胞外>胞内；K＋胞外<胞内。 (2)兴奋的产生和传导 (3)传导特点 在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号叫神经冲动。细胞膜两侧的电位表现为内负外正称为静息电位。神经纤维某一部位受到刺激时，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态，此时膜电位称为动作电位。在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，形成局部电流。 练习　(1)兴奋部位的膜内侧发生的变化是由负电位变为正电位。(√) (2)静息电位表现为外正内负，意味着静息状态时，神经细胞膜外是阳离子，膜内是阴离子。(×) (3)静息状态时，神经细胞膜只对K＋有通透性，K＋外流形成静息电位。(×) (4)神经纤维受到刺激时，Na＋内流，造成膜内Na＋浓度高于膜外，膜电位表现为内正外负。(×) (5)神经纤维静息时K＋外流，受刺激时Na＋内流，均属于依靠载体蛋白的协助扩散。(×) (6)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的传导方向相同。(√) 重难　兴奋在神经纤维上的产生及传导机制 1．带电离子的分布 神经元内外有各种带电离子，如Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－等，神经元的细胞膜具有选择透过性，使得这些离子在膜内外分布不均，从而在细胞内外产生电位差，简称膜电位。神经元兴奋时，膜电位会发生变化。 2．兴奋的产生实质：神经元的特定部位产生动作电位 (1)过程 (2)神经纤维上产生动作电位的模式图 3．兴奋传导机制 兴奋在神经纤维上的传导，实质上是在局部电流的作用下，神经纤维各部位依次产生动作电位，之后又恢复为静息电位的过程。其他可兴奋细胞(如骨骼肌细胞)兴奋的传导，也遵循相同的机制。 [例1]　(湖南，12)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性，膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后，才能产生兴奋。如图所示，甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是(　　) A．正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响 B．环境甲中钾离子浓度低于正常环境 C．细胞膜电位达到阈电位后，钠离子通道才开放 D．同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋 解析：动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关，细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值，A正确；通常细胞外的钾离子浓度低于细胞内，静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关，细胞外钾离子浓度降低时，膜两侧钾离子浓度差增大，钾离子外流增多，静息电位的绝对值增大，B正确；细胞膜电位达到阈电位前，钠离子通道就已经开放，C错误；分析题图可知，与环境丙相比，环境乙中细胞阈电位与静息电位的差值更大，同一细胞在环境乙中受到刺激后更难发生兴奋，D正确。 答案：C [例2]　(多选)已知一个鲜活的神经细胞在小白鼠体内的静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位如图甲所示。将这一完整的神经细胞置于某一等渗溶液E中(其成分能确保神经元正常生活)，其静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位可能会呈乙、丙、丁图所示。与小鼠的组织液相比，下列叙述不正确的是(　　) A．乙图，E液K＋浓度更高 B．乙图，E液Na＋浓度更低 C．丙图，E液Na＋浓度更高 D．丁图，E液K＋浓度更低 解析：产生动作电位是Na＋内流，静息电位是K＋外流。乙图受到刺激后，动作电位比甲高，说明溶液中Na＋进入小鼠组织液中的更多，故溶液Na＋浓度更高，而静息电位没有改变，说明K＋浓度没有改变，A、B错误；丙图说明有Na＋通过，但是没有形成动作电位，说明溶液中Na＋浓度低，C错误；丁图动作电位没有改变，说明Na＋浓度没有改变，静息电位绝对值变大，说明溶液K＋浓度更低，D正确。 答案：ABC 课时作业 题号 1 2 3 4 5 6 难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ 题点 细胞内外Na＋和K＋的分布特征 膜电位的产生机制及影响因素 兴奋的产生及传导 膜电位影响因素 外界溶液变化对动作电位和静息电位的影响 电位计指针偏转问题 题号 7 8 9 10 11 难度 ★ ★★ ★★ ★★★ ★★ 题点 动作电位产生机制 膜电位变化曲线分析 兴奋的产生及传导 静息电位的形成机制 兴奋的产生及传导 [单项选择题] 1．当神经细胞处于静息状态时，下列有关细胞内外K＋和Na＋的分布特征的说法，正确的是(　　) A．细胞外Na＋浓度高于细胞内，K＋相反 B．细胞外Na＋浓度低于细胞内，K＋相反 C．细胞外K＋和Na＋浓度均高于细胞内 D．细胞外K＋和Na＋浓度均低于细胞内 答案：A 解析：神经细胞内K＋浓度明显高于细胞外，而Na＋浓度比细胞外低。静息时，细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因，A正确。 2．下列有关神经兴奋的叙述，不正确的是(　　) A．静息状态时神经元的细胞膜内外没有离子进出 B．组织液中Na＋浓度增大，则神经元的静息电位不变 C．细胞膜内外Na＋、K＋分布不均匀是神经兴奋传导的基础 D．神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导 答案：A 解析：静息时，神经细胞膜对K＋的通透性大，K＋大量外流，形成内负外正的静息电位，改变膜外Na＋的浓度时，不影响静息电位值，A错误，B正确；神经纤维上兴奋部位和未兴奋部位之间存在电位差，产生局部电流，兴奋以电信号的形式传导，D正确。 3．如图为兴奋在神经纤维上传导的示意图，A、B、C为神经纤维上的三个区域。下列相关说法错误的是(　　) A．缩手反射中，兴奋的传导方向是A→B→C B．图中B区Na＋的内流使膜外的Na＋浓度小于膜内的 C．动作电位的产生与细胞膜的选择透过性有关 D．B为兴奋部位，恢复为静息电位与K＋外流有关 答案：B 解析：图中B区Na＋的内流属于协助扩散，膜外的Na＋浓度大于膜内，B错误；B点电位呈现外负内正，为兴奋部位，恢复为静息电位与K＋外流有关，D正确。 4.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．甲刺激强度过小，无法引起神经纤维上Na＋通道打开 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可以累加并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 答案：C 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错误；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，使测得的静息电位绝对值变大，B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＋外流为协助扩散不消耗ATP，D错误。 5．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(　　) A．减小模拟环境中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＋的通透性变大，静息电位的绝对值不变 D．增大模拟环境中K＋的浓度，静息电位的绝对值变小 答案：C 解析：减小模拟环境中Na＋的浓度，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＋的通透性变大，则K＋外流增多，静息电位的绝对值会变大，C错误；增大模拟环境中K＋的浓度，K＋外流受阻，静息电位的绝对值变小，D正确。 6.如图中的神经纤维上有a、b、c、d四个点，且ab＝bc＝cd，现将一个电位计连接到神经纤维细胞膜的表面①ab，②bd，③ad之间，若在c处给一强刺激，其中电位计指针能够发生两次方向相反的偏转的是(　　) A．① B．①③ C．③ D．①②③ 答案：B 解析：分三种情况分析：电位计连接到①ab，c点给予刺激，兴奋先传到b后传到a，电位计指针发生两次方向相反的偏转，①符合题意；电位计连接到②bd，cb＝cd，c点给予刺激，兴奋传到b、d点的时间相同，电位计指针不会发生偏转，②不符合题意；电位计连接到③ad，ca>cd，兴奋传到a、d点的时间不同，是先d后a，电位计指针发生两次方向相反的偏转，③符合题意。 7．物质X会抑制神经纤维内Na＋向外运输，物质Y可以促进Cl－向神经纤维内运输(Cl－内流可以抵消部分Na＋内流)，现在分别用物质X和Y处理甲、乙两条神经纤维。则(　　) A．甲神经纤维静息电位减小 B．乙神经纤维产生的兴奋可能无法传导到未兴奋部位 C．甲神经纤维动作电位不变 D．乙神经纤维兴奋可能无法产生 答案：D 解析：用物质Y处理乙后，内流的Cl－抵消了部分内流的Na＋，可能导致动作电位无法产生，兴奋不能产生，B错误，D正确；物质X可以抑制Na＋向外运输，影响膜内外Na＋浓度差，动作电位是Na＋内流导致的，故动作电位会发生变化，静息电位不受影响，A、C错误。 [多项选择题] 8．如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　) A．bc段Na＋大量内流，需要通道蛋白的协助，不消耗能量 B．动作电位的大小随有效刺激的强度增加而不断加大 C．cd段Na＋通道多处于开放状态，K＋通道多处于关闭状态 D．用麻醉药物阻遏K＋通道，从c到d时间延长 答案：AD 解析：bc段是神经纤维动作电位峰值的形成过程，其形成是细胞膜上的钠离子通道开放，Na＋内流造成的，该过程属于协助扩散，不消耗能量，A正确；刺激强度较小时不能产生动作电位，刺激强度达到一定值时产生动作电位，此后刺激强度再增强，动作电位大小也不会改变，动作电位的大小取决于膜两侧Na＋的浓度差，B错误；cd段是动作电位恢复到静息电位的过程，该过程中Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态，C错误；用麻醉药物阻遏K＋通道，K＋外流恢复静息电位的时间延长，故从c到d时间延长，D正确。 9．图甲为某一种神经纤维示意图，将一电流表的a、b两极置于膜外，在X处给予适宜刺激，测得电位变化如图乙。下列说法正确的是(　　) A．静息时，可测得a、b两处的电位相等 B．t1～t2、t3～t4电位的变化分别是Na＋内流和K＋外流造成的 C．兴奋传导过程中，a、b间膜内电流的方向为a→b D．兴奋从a点到b点的传导过程消耗能量 答案：ACD 解析：由于电流表的a、b两极都置于膜外，静息时a、b两处的电位相等，都是正电位，A正确；t1～t2、t3～t4的电位变化都是峰值之前由Na＋内流造成的，峰值之后由K＋外流造成的，方向相反是因为电流相反，B错误；兴奋的传导方向和膜内电流传导的方向一致，故兴奋传导过程中，a、b间膜内电流的方向为a→b，C正确；兴奋从a点到b点的传导过程，钠—钾泵吸钾排钠需要消耗能量，D正确。 [非选择题] 10．(北京，17)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料，研究了静息电位形成的机制。 (1)骨骼肌细胞膜的主要成分是______________，膜的基本支架是____________。 (2)假设初始状态下，膜两侧正负电荷均相等，且膜内K＋浓度高于膜外。在静息电位形成过程中，当膜仅对K＋具有通透性时，K＋顺浓度梯度向膜外流动，膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加，对K＋进一步外流起阻碍作用，最终K＋跨膜流动达到平衡，形成稳定的跨膜静电场，此时膜两侧的电位表现是________。K＋静电场强度只能通过公式“K＋静电场强度(mV)＝60×lg ”计算得出。 (3)骨骼肌细胞处于静息状态时，实验测得膜的静息电位为－90 mV，膜内、外K＋浓度依次为155 mmol/L和4 mmol/L，此时没有K＋跨膜净流动。 ①静息状态下，K＋静电场强度为______ mV，与静息电位实测值接近，推测K＋外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。 ②为证明①中的推测，研究者梯度增加细胞外K＋浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值________，则可验证此假设。 答案：(1)脂质和蛋白质　磷脂双分子层 (2)外正内负 (3)①－95.4　②变小 解析：(1)骨骼肌细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质，膜的基本支架是磷脂双分子层。 (2)K＋外流形成静息电位，细胞膜两侧的电位表现为外正内负。 (3)K＋静电场强度(mV)＝60×lg ＝60×lg ＝60×(－1.59)＝－95.4(mV)，即静息状态下，K＋静电场强度为－95.4 mV。依据公式可知，增加细胞外K＋浓度求出的值的绝对值变小，若测得静息电位的值也变小(正负号不代表大小，代表方向)，则可验证此假设。 11．神经纤维受到刺激时，主要是Na＋内流，从而使膜内外的电位由外正内负变为外负内正，恢复静息电位时，主要是K＋外流，从而使膜电位恢复为外正内负，这一周期的电位变化称为动作电位，如图1所示。在神经纤维上分别取三个电位差测量点，电流计的两个电极分别位于测量点的细胞膜外侧和内侧，FE＝FG，如图2所示。请回答下列问题： (1)神经纤维在静息状态下，膜内K＋浓度________(填“大于”或“小于”)膜外K＋浓度，从图1可知，膜内外的电位差为________ mV。 (2)图1中A点时膜外Na＋浓度________(填“大于”或“小于”)膜内Na＋浓度。AC段为产生动作电位，此时Na＋内流方式为________；CD段为恢复静息电位，此时K＋外流方式为________。 (3)图2中，受刺激后，F点处神经纤维的膜内电位状态变化是________________________。 (4)兴奋在FE、FG段传导的时间依次为t1、t2，两者的大小是t1________(填“＝”“<”或“>”)t2，原因是__________________________________________________。 答案：(1)大于　60 (2)大于　协助扩散　协助扩散 (3)由负电位变为正电位 (4)＝　FE＝FG，兴奋在同一神经纤维上等距传导，所用时间相同 解析：(1)Na＋主要存在于细胞外，K＋主要存在于细胞内。在静息状态时，膜内K＋浓度大于膜外K＋浓度。 (2)A点时膜外Na＋浓度大于膜内Na＋浓度，AC段产生动作电位，Na＋内流方式为协助扩散，CD段为恢复静息电位，K＋外流方式为协助扩散。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$