2026届高三生物一轮复习考点练习 神经冲动的产生和传导、神经系统的分级调节及人脑的高级功能
2025-08-03
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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 | 高三 |
| 章节 | 第3节 神经冲动的产生和传导,第4节 神经系统的分级调节,第5节 人脑的高级功能 |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | 神经冲动的产生和传导,神经系统的分级调节,人脑的高级功能 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.68 MB |
| 发布时间 | 2025-08-03 |
| 更新时间 | 2025-08-03 |
| 作者 | xkw_061422833 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53324722.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
神经冲动的产生和传导、神经系统的分级调节及人脑的高级功能
高考真题练
1.(2024·甘肃卷)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是( )
A. B.
C. D.
2.(2024·广东卷)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
3.(2024·湖南卷)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
4.(2024·广东卷)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是( )
A.交感神经活动增加 B.突触间信息传递增加
C.新突触的建立增加 D.新生神经元数量增加
5.(2023·山东卷改编)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )
A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流
B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定减小
C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流
D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况
6.(2023·湖北卷)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
7.(2023·辽宁卷)下面是兴奋在神经元之间传递过程的示意图,图中①~④错误的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
8.(2022·北京卷)神经组织局部电镜照片如下图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述,不正确的是( )
A.神经冲动传导至轴突末梢,可引起1与突触前膜融合
B.1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合
C.2所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能
D.2所在的神经元只接受1所在的神经元传来的信息
9.(2022·山东卷)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
10.(2022·山东卷)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是( )
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
11.(2022·湖南卷)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
12.(2024·甘肃卷)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。
(1)写出减压反射的反射弧____________________________________。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以________形式传导,在神经元之间通过________传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动________。
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如下图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因:_______________ _________________________________________________________________。
13.(2024·吉林卷)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生______________,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由________支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的________(填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由________和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是_________________________________________________________。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测—训练—后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组___________________________________ _______________________________________________________(答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是___________ _______________________________________________________________,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
14.(2024·河北卷)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)调节心脏功能的基本中枢位于________。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的________调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及Ca2+的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起________离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为________的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为________。
(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断________神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为________。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率________(填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度:__________________________ __________________________________________________________________。
模拟训练
基础巩固
一、选择题
1.(2025·江西高三阶段练习)下图表示人体兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图。下列分析错误的是( )
A.图甲中虚线方框内表示的是反射弧的神经中枢部分
B.图乙中静息和兴奋状态的神经细胞膜外的Na+浓度均高于膜内
C.图丙中的e有的可迅速被降解,有的也可被回收
D.刺激图甲中的①,A、B两个电流表的指针都会发生一次偏转
2.(2025·大连适应性考试)花椒中含羟基甲位山椒醇,人们食用花椒后,该物质可激活皮下三叉神经纤维RA1,进而产生“麻”的感觉。如图是三叉神经局部示意图,下列叙述正确的是( )
A.“麻”感觉的产生依赖于机体内完整的反射弧
B.三叉神经膜外Na+借助Na+通道蛋白内流产生神经冲动
C.若在M点施加一定强度的刺激,电流表指针会发生一次偏转
D.若将a点接至膜内,M点接受一定强度刺激后电流表指针不偏转
3.(2024·黑吉辽三省三校模拟)将灵敏电流计连接到图甲神经纤维和图乙突触结构的表面,分别在a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a处离左右两个接点距离相等),下列叙述错误的是( )
A.分别刺激b、c处时,指针都偏转2次
B.分别刺激a、d处时,指针都偏转1次
C.神经递质在释放过程中消耗ATP
D.分别刺激a、b、c、d处,指针偏转1次的现象只发生在刺激d处时
4.(2024·新时代NT教育摸底考试)下图为突触结构模式图,相关神经调节的说法错误的是( )
A.a中①的移动及其中物质的释放需要的能量主要由a内的线粒体提供
B.正常情况下,①中内容物释放不会持续发挥作用
C.发生在③处的信号变化为化学信号→电信号
D.兴奋剂一定会提高分解神经递质的酶的活性
5.(2024·三省三校模拟)肉毒毒素是肉毒梭菌产生的细菌外毒素,由于其较强的神经阻滞等作用,已被广泛用于多种疾病的临床治疗中。在皮肤美容领域,肉毒毒素注射治疗是近年来常见的微创治疗手段。肉毒毒素可以作用在骨骼肌的神经肌肉接头处,与乙酰胆碱受体结合,阻止神经冲动传入肌肉纤维,不能发生收缩,从而使肌肉麻痹,达到美容效果。下列有关叙述错误的是( )
A.抑制乙酰胆碱酶活性类的药物与肉毒毒素作用结果相同
B.适宜刺激相关神经末梢可发生电信号到化学信号的转变
C.突触间隙中乙酰胆碱的扩散、与受体结合过程不消耗能量
D.长期注射肉毒毒素的人,神经对面部肌肉收缩的控制下降
6.(2025·八省联考云南卷)褪黑素是人类和哺乳动物脑松果体分泌的神经胺类激素之一,褪黑素在人和哺乳动物中合成和分泌过程如图。
下列说法错误的是( )
A.周期性光信号经①传到下丘脑再经②传到松果体细胞
B.神经纤维①和②传导信号时,其细胞膜内外Na+浓度不变
C.兴奋在突触处传递时,比在神经纤维上传导慢
D.图中Ⅰ部分代表褪黑素合成与分泌的反射活动
7.(2024·东北师大附中五模)阿尔茨海默病是发生于老年和老年前期,以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的神经系统疾病,主要表现为逐渐丧失记忆和语言功能、抽象思维和计算能力受损、人格和行为改变等。下列叙述正确的是( )
A.阿尔茨海默病丧失的记忆、语言功能是人脑特有的高级功能
B.如果大脑皮层言语区的W区受损,患者会出现阅读文字障碍
C.如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁现象
D.某人丧失短时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区无关
二、非选择题
8.(2024·九师联盟押题卷)辣椒素受体(TRPV1)是一种位于疼痛感神经末梢上的非选择性阳离子通道,其对钙离子具有高通透性,激活后可促进细胞外钙离子内流,相关作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)吃辣椒后,会引起强烈的灼热感,这种灼热感产生的部位是________。有的辣椒特别辣,除了引起强烈的灼热感外,还可能引起皮肤红肿。据图分析,辣椒引起皮肤红肿的原因是_________________________________________。
吃辣火锅时,喝热饮会进一步加剧灼热感,适量喝冰水或冰镇饮料能解辣。据图分析,其原因可能是______________________________________。
(2)人体内________(填“交感”或“副交感”)神经兴奋会引起血管收缩,心跳速率加快。心肌受病毒或细菌感染后极易引发心肌炎。正常情况下,肌钙蛋白、心肌酶存在于心肌细胞中。静脉血中肌钙蛋白和心肌酶的含量是临床诊断心肌炎的重要指标,其与心肌细胞损伤程度呈正相关,推测做此判断的依据是________________________________________________________________。
(3)糖皮质激素具有抑制免疫反应、抗多器官损伤等作用,重症心肌炎患者应尽早给予该激素治疗,糖皮质激素的作用特点有_________________________(答两点),该实例也说明内分泌系统与免疫系统之间的关系是___________________ _________________________________________________________________。
能力提升
一、选择题
1.(2024·吉林通化梅河口五中二模)如图是某心肌细胞产生动作电位过程中钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流(内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动,外向电流则相反)。心肌细胞膜上有多种钾离子通道,其中有一种IK1通道,该通道受膜电位影响,具有双向通透钾离子的特性。静息电位时,IK1通道通透性很大,钾离子外流。下列有关描述正确的是( )
A.图中a点前K+与IK1通道蛋白结合,向膜外运输K+
B.图中ef段IK1通道可能处于打开状态,K+内流形成内向电流
C.IK1通道蛋白双向通透钾离子,不具有特异性
D.b点心肌细胞动作电位达到峰值
2.(2025·山东潍坊昌乐二中模拟)图1表示神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输过程,甲、乙为细胞膜上的转运蛋白。图2表示兴奋在神经纤维上传导过程。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中K+通过载体蛋白甲由M侧被运至N侧形成胞内外的浓度差
B.图1中K+通过通道蛋白乙由N侧被运至M侧参与静息电位的形成
C.图2中的①~③段的电位变化主要由Na+内流造成
D.图2中的⑤代表静息电位重新恢复,此时对应图1中K+浓度M侧高于N侧
3.(2024·哈尔滨三中四模)芬太尼作为一种强效止痛剂适用于各种疼痛及手术过程中的镇痛,其镇痛机制如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.芬太尼与受体结合,促进神经元将K+主动运输到细胞外
B.神经元K+外流导致动作电位形成,从而抑制Ca2+的内流
C.Ca2+内流促进神经递质释放,该过程不需要消耗能量
D.芬太尼通过抑制信号传递,从而缓解大脑皮层产生的痛感
4.(2024·湖北黄冈中学四模)拥抱可以促进多巴胺(一种神经递质)和内啡肽(一种由垂体分泌的激素)两种“快乐物质”的合成,使人的情绪趋于平和、稳定、愉悦和满足。可卡因是一种兴奋剂,也是一种毒品,它能使多巴胺转运蛋白失去回收多巴胺功能,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用。下列分析正确的是( )
A.情绪也是大脑的高级功能之一
B.多巴胺和内啡肽在起作用后全部被酶降解掉
C.释放多巴胺使突触前膜膜面积增加,回收多巴胺则相反
D.吸食可卡因后,突触间隙多巴胺增多,突触后膜多巴胺受体增多
5.(2025·辽宁省朝阳市期末试题)突触前神经元释放的神经递质等顺行性信号分子以及突触后神经元释放的逆行性信号分子是神经细胞之间信息交流的主要依赖物质。一氧化氮(NO)是一种重要的逆行性信号分子,能够调节突触强度。在海马神经元中,突触前膜释放的神经递质谷氨酸与突触后膜上的受体结合,引起Ca2+内流,在钙调蛋白的作用下。一氧化氮合酶(NOS)被激活,生成的NO扩散至突触前末梢,调节突触强度。根据材料结合所学知识,判断下列说法正确的是( )
A.神经元之间的信息交流是只能从突触前膜到突触后膜
B.若在海马神经元培养液中加入NOS的抑制剂,突触后膜无法产生动作电位
C.突触前膜释放谷氨酸导致NO扩散并调节突触强度的过程属于反馈调节
D.谷氨酸与突触后膜的受体结合并进入细胞,使钙离子内流引发动作电位
6.(2024·长郡中学一模)肌萎缩侧索硬化症(ALS)的发病机制如下:患者体内突触小体处的部分C5蛋白被激活后裂解为C5a和C5b。C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元而致其损伤;C5b参与形成的膜攻击复合物可引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂。有关分析不正确的是( )
A.使用C5a的抗体可以减轻患者ALS病情
B.C5a、C5b作为神经递质影响神经元和肌细胞活性
C.巨噬细胞攻击可能导致神经—肌细胞处的突触减少
D.运动神经元通过释放神经递质影响肌细胞的活动
7.(2024·T8联盟)某研究小组用一根蛙坐骨神经纤维进行实验,给神经纤维上①~⑨连续9个位置中的某个位置一次刺激,一段时间后,测试某时刻①~⑨的膜电位,结果如图,已知静息电位为-70 mV。下列叙述正确的是( )
A.①处电位形成的原因是Na+的内流
B.④处的细胞膜上没有离子的流动
C.刺激位置可能是⑨处,兴奋从⑨向①传导
D.测量时,⑥处K+的外流需要载体和ATP
二、非选择题
8.(2024·湖北黄冈中学四模)动作电位具有“全或无”现象:要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度(阈刺激)。若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)。
(1)图中________段是Na+内流引起的,其内流的原因是_________________ __________________________________________________________________。
(2)某同学提出,如果刺激未达到一定强度,神经纤维处是否就没有电位变化呢?
①请用下列材料在方框内绘制实验检测图。
②记录结果如下图,分析该图:当给予神经纤维的刺激强度低于阈刺激时,a、______________________;b、________________________。
③经查阅资料,阈下强度的刺激使膜形成的电位为电紧张电位。根据以上实验结果分析,电紧张电位________(填“具有”或“不具有”)“全或无”现象,而具有等级性。
(3)________(填“增大”或“减小”)阈电位与静息电位的差值,可以使神经纤维更容易产生动作电位,兴奋性更高。
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神经冲动的产生和传导、神经系统的分级调节及人脑的高级功能
高考真题练
1.(2024·甘肃卷)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是( )
A. B.
C. D.
答案:B
解析:分析题意,在图示位置给予一个适宜电刺激,由于兴奋先后到达电极1和电极2,则电位记录仪会发生两次方向相反的偏转,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化;如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,兴奋只能传导至电极1,无法传至电极2,只发生一次偏转,对应的图形应是图乙中的前半段,B符合题意。故选B。
2.(2024·广东卷)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析,错误的是( )
A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到动作电位
B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式均为协助扩散
C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
答案:D
解析:触觉神经元兴奋时,会释放兴奋性神经递质作用于抑制性神经元,抑制性神经元兴奋,在抑制性神经元上可记录到动作电位,A正确;离子通道进行的跨膜运输方式是协助扩散,故正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式是协助扩散,B正确;GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,此时GABA作用的效果可以是抑制性的;患带状疱疹后,Cl-经Cl-通道外流,相当于形成内正外负的动作电位,此时GABA作用的效果是兴奋性的,C正确;据图可知,Cl-转运蛋白会将Cl-运出痛觉神经元,患带状疱疹后痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,说明运出细胞的Cl-减少,据此推测应是转运蛋白减少所致,D错误。故选D。
3.(2024·湖南卷)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
答案:C
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;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,环境甲中钾离子浓度低于正常环境,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,细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大,受到刺激后更难发生兴奋,D正确。故选C。
4.(2024·广东卷)研究发现,耐力运动训练能促进老年小鼠大脑海马区神经发生,改善记忆功能。下列生命活动过程中,不直接涉及记忆功能改善的是( )
A.交感神经活动增加 B.突触间信息传递增加
C.新突触的建立增加 D.新生神经元数量增加
答案:A
解析:记忆是脑的高级功能,而交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,不直接涉及记忆功能改善,A符合题意;短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关,B、C、D不符合题意。故选A。
5.(2023·山东卷改编)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )
A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流
B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定减小
C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流
D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,不会出现膜内外电位差为0的情况
答案:A
解析:静息电位状态下,K+外流导致膜外为正电,膜内为负电,膜内外电位差阻止了K+的继续外流,A正确;静息电位时的电位表现为外正内负,突触后膜的Cl-通道开放后,Cl-内流,导致膜内负电位的绝对值增大,则膜内外电位差增大,B错误;动作电位产生是由于Na+内流造成的膜电位的逆转,在Na+内流的过程中,膜内外的Na+浓度差减小,会抑制Na+的继续内流,C错误;静息电位→动作电位→静息电位过程中,膜电位的变化是由外正内负变为外负内正,再变为外正内负,则会出现膜内外电位差为0的情况,D错误。故选A。
6.(2023·湖北卷)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
答案:C
解析:由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,故膜两侧的Na+浓度差减小,使细胞膜上的钠钙交换体(即细胞内钙流出细胞外的同时使钠离子进入细胞内)活动减弱,使细胞外钠离子进入细胞内减少,钙离子外流减少,细胞内钙离子浓度增加,心肌收缩力加强,A、D错误,C正确;由于该种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵,导致K+内流、Na+外流减少,故细胞内钠离子浓度增高,钾离子浓度降低,B错误。故选C。
7.(2023·辽宁卷)下面是兴奋在神经元之间传递过程的示意图,图中①~④错误的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案:C
解析:突触小泡包裹着神经递质运动到突触前膜,突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质,该方式为胞吐,A正确;图中释放的神经递质与突触后膜受体结合引起Na+通道打开,Na+内流使突触后膜神经元产生兴奋,B正确,C错误;神经递质与突触后膜上的相关受体结合,形成递质—受体复合物,从而改变突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,随后,神经递质与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,D正确。
8.(2022·北京卷)神经组织局部电镜照片如下图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述,不正确的是( )
A.神经冲动传导至轴突末梢,可引起1与突触前膜融合
B.1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合
C.2所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能
D.2所在的神经元只接受1所在的神经元传来的信息
答案:D
解析:神经冲动传导至轴突末梢,可引起1突触小泡与突触前膜融合,从而通过胞吐的方式将神经递质释放到突触间隙,A正确;1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体发生特异性结合,从而引起下一个神经元兴奋或抑制,B正确;2表示的是线粒体,线粒体是细胞中的动力工厂,其可以为神经元间的信息传递供能,C正确;2所在的神经元可以和周围的多个神经元之间形成联系,因而不只接受1所在的神经元传来的信息,D错误。故选D。
9.(2022·山东卷)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
答案:B
解析:药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活,进而导致突触间隙中的NE增多,A正确;由图可知,神经递质可与突触前膜的α受体结合,进而抑制突触小泡释放神经递质,这属于负反馈调节,药物乙抑制NE释放过程中的负反馈,B错误;由图可知,去甲肾上腺素被突触前膜摄取回收,药物丙抑制突触间隙中NE的回收,C正确;神经递质NE与突触后膜的β受体特异性结合后,可改变突触后膜的离子通透性,引发突触后膜电位变化,D正确。故选B。
10.(2022·山东卷)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是( )
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
答案:A
解析:S区为运动性语言中枢,损伤后,患者与讲话有关的肌肉和发声器官完全正常,能发出声音,但不能用词语表达思想,A错误;下丘脑是生物的节律中枢,损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调,B正确;损伤导致上肢不能运动时,大脑皮层的躯体运动中枢受到损伤,此时患者的缩手反射仍可发生,因为缩手反射的低级中枢在脊髓,C正确;排尿的高级中枢在大脑皮层,低级中枢在脊髓,损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全,D正确。
11.(2022·湖南卷)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
答案:A
解析:人在剧痛、恐惧等紧急情况下,肾上腺素分泌增多,人表现为警觉性提高、反应灵敏、呼吸频率加快、心跳加速等特征,A错误;边听课边做笔记是一系列的反射活动,需要神经元的活动以及神经元之间通过突触传递信息,B正确;突触前膜释放的神经递质与突触后膜上特异性受体结合,引起突触后膜产生兴奋或抑制,突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用,C正确;情绪激动、焦虑时,引起大脑皮层兴奋,进而促使肾上腺分泌较多的肾上腺素,肾上腺素能够促使人体心跳加快、血压升高、反应灵敏,D正确。故选A。
12.(2024·甘肃卷)机体心血管活动和血压的相对稳定受神经、体液等因素的调节。血压是血管内血液对单位面积血管壁的侧压力。人在运动、激动或受到惊吓时血压突然升高,机体会发生减压反射(如下图)以维持血压的相对稳定。回答下列问题。
(1)写出减压反射的反射弧____________________________________。
(2)在上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以________形式传导,在神经元之间通过________传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动________。
(4)为了探究神经和效应器细胞之间传递的信号是电信号还是化学信号,科学家设计了如下图所示的实验:①制备A、B两个离体蛙心,保留支配心脏A的副交感神经,剪断支配心脏B的全部神经;②用适当的溶液对蛙的离体心脏进行灌流使心脏保持正常收缩活动,心脏A输出的液体直接进入心脏B。
刺激支配心脏A的副交感神经,心脏A的收缩变慢变弱(收缩曲线见下图)。预测心脏B收缩的变化,补全心脏B的收缩曲线,并解释原因:_______________ _________________________________________________________________。
答案:(1)压力感受器→传入神经→延髓心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管
(2)神经冲动 突触 (3)减弱
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质,随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢
解析:(1)减压反射的反射弧:压力感受器→传入神经→延髓心血管中枢→副交感神经和交感神经→心脏和血管。
(2)上述反射活动过程中,兴奋在神经纤维上以神经冲动或电信号的形式传导,在神经元之间通过突触结构传递。
(3)血压升高引起的减压反射会使支配心脏和血管的交感神经活动减弱。
(4)支配心脏A的副交感神经末梢释放的化学物质(神经递质),可随灌流液在一定时间后到达心脏B,使心脏B跳动变慢,故心脏B的收缩曲线如下:
13.(2024·吉林卷)“一条大河波浪宽,风吹稻花香两岸……”,熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱。听歌和唱歌都涉及到人体生命活动的调节。回答下列问题。
(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生______________,经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由________支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的________(填“条件”或“非条件”)反射活动。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由________和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。体液中CO2浓度变化会刺激中枢化学感受器和外周化学感受器,从而通过神经系统对呼吸运动进行调节。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),检测肺通气量的变化,结果如图1。据图分析,得出的结论是_________________________________________________________。
(3)失歌症者先天唱歌跑调却不自知,为检测其对音乐的感知和学习能力,对正常组和失歌症组进行“前测—训练—后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组___________________________________ _______________________________________________________(答出2点);仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是___________ _______________________________________________________________,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
答案:(1)神经冲动(兴奋) 传出神经 条件 (2)大脑皮层 肺通气量主要受中枢化学感受器控制 (3)失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大 失歌症组后测比前测音乐感知准确率有一定的提高
解析:(1)听歌跟唱时,声波传入内耳使听觉感受细胞产生神经冲动(兴奋),经听神经传入神经中枢,再通过中枢对信息的分析和综合后,由传出神经支配发声器官唱出歌声,该过程属于神经调节的条件反射活动,需要大脑皮层的参与。
(2)唱歌时,呼吸是影响发声的重要因素,需要有意识地控制“呼”与“吸”。换气的随意控制由大脑皮层和低级中枢对呼吸肌的分级调节实现。切断动物外周化学感受器的传入神经前后,让动物短时吸入CO2(5%CO2和95%O2),据图分析,神经切断前后,肺通气量比切断前略有降低,说明肺通气量主要受中枢化学感受器控制。
(3)对正常组和失歌症组进行“前测—训练—后测”的实验研究,结果如图2。从不同角度分析可知,与正常组相比,失歌症组前测和训练后测对音乐感知准确率均较低,失歌症组训练后对音乐感知准确率的提升更大。仅分析失歌症组后测和前测音乐感知准确率的结果,可得出的结论是失歌症组后测比前测音乐感知准确率有一定的提高,因此,应该鼓励失歌症者积极学习音乐和训练歌唱。
14.(2024·河北卷)心率为心脏每分钟搏动的次数。心肌P细胞可自动产生节律性动作电位以控制心脏搏动。同时,P细胞也受交感神经和副交感神经的双重支配。受体阻断剂A和B能与各自受体结合,并分别阻断两类自主神经的作用,以受试者在安静状态下的心率为对照,检测了两种受体阻断剂对心率的影响,结果如图。
回答下列问题:
(1)调节心脏功能的基本中枢位于________。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的________调节。
(2)心肌P细胞能自动产生动作电位,不需要刺激,该过程涉及Ca2+的跨膜转运。神经细胞只有受刺激后,才引起________离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为________的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为________。
(3)据图分析,受体阻断剂A可阻断________神经的作用。兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为________。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率。据图分析,受试者在安静状态下的心率________(填“大于”“小于”或“等于”)固有心率。若受试者心率为每分钟90次,比较此时两类自主神经的作用强度:__________________________ __________________________________________________________________。
答案:(1)脑干 分级 (2)Na+ 外负内正 协助扩散 (3)副交感 突触 (4)小于 交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强
解析:(1)调节心脏功能的基本中枢位于脑干。大脑皮层通过此中枢对心脏活动起调节作用,体现了神经系统的分级调节。
(2)神经细胞只有受刺激后,才引起Na+离子跨膜转运的增加,进而形成膜电位为外负内正的兴奋状态。上述两个过程中离子跨膜转运方式相同,均为协助扩散。
(3)交感神经可以使心跳加快、加强,副交感神经使心跳减慢、减弱,据图分析可知,与对照组相比,当受体阻断剂A与受体结合后,心率比安静时明显加快,而受体阻断剂B与受体结合后,心率下降,所以受体阻断剂A可阻断副交感神经的作用,受体阻断剂B可阻断交感神经的作用。此神经末梢与P细胞在反射弧中可以作为效应器,故兴奋在此神经与P细胞之间进行传递的结构为突触。
(4)自主神经被完全阻断时的心率为固有心率,与对照组相比,受体阻断剂A和B同时处理时为固有心率,说明安静状态下心率小于固有心率。交感神经可以使心跳加快、加强,副交感神经使心跳减慢、减弱,安静状态下心率为每分钟65次,交感神经能使其每分钟增加115-65=50次,副交感神经能使其每分钟降低65-50=15次,如果两者作用强度相等,理论上应该是每分钟65+50-15=100次,若受试者心率为每分钟90次,与被完全阻断作用时偏低,据此推测交感神经和副交感神经都起作用,副交感神经作用更强。
模拟训练
基础巩固
一、选择题
1.(2025·江西高三阶段练习)下图表示人体兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图。下列分析错误的是( )
A.图甲中虚线方框内表示的是反射弧的神经中枢部分
B.图乙中静息和兴奋状态的神经细胞膜外的Na+浓度均高于膜内
C.图丙中的e有的可迅速被降解,有的也可被回收
D.刺激图甲中的①,A、B两个电流表的指针都会发生一次偏转
答案:D
解析:图中虚线方框包含了中间神经元③,主要是对来自传入神经元的信号进行分析综合,故虚线方框代表神经中枢,A正确;神经细胞内的钠离子浓度低于细胞外,不论静息还是兴奋状态的神经细胞膜外的Na+浓度均高于膜内,B正确;图丙中的e是神经递质,其发挥作用后,有的可迅速被降解,有的也可被回收到d内(突触前膜内),C正确;刺激图甲中的①(感受器),由于兴奋从感受器到效应器的传导和传递都是单向的,且兴奋先后达到电表的接头处,所以A、B两个电流表都会发生两次方向相反的偏转,D错误。故选D。
2.(2025·大连适应性考试)花椒中含羟基甲位山椒醇,人们食用花椒后,该物质可激活皮下三叉神经纤维RA1,进而产生“麻”的感觉。如图是三叉神经局部示意图,下列叙述正确的是( )
A.“麻”感觉的产生依赖于机体内完整的反射弧
B.三叉神经膜外Na+借助Na+通道蛋白内流产生神经冲动
C.若在M点施加一定强度的刺激,电流表指针会发生一次偏转
D.若将a点接至膜内,M点接受一定强度刺激后电流表指针不偏转
答案:B
解析:感觉是由大脑皮层产生的,因此人们食用花椒后“麻”的感觉是在大脑皮层产生的,该过程不涉及传出神经和效应器等结构,没有完整的反射弧,A错误;神经纤维膜外的Na+浓度高于膜内,因此三叉神经膜外Na+借助Na+通道蛋白内流产生神经冲动,形成动作电位,B正确;若在M点施加一定强度的刺激,兴奋先后到达电流计的两侧,电流表指针会发生两次偏转,C错误;若将a点接至膜内,则M点给予刺激后,a点的电位会从负变成正,再变成负,a与b之间会存在电位差,指针会偏转,D错误。
3.(2024·黑吉辽三省三校模拟)将灵敏电流计连接到图甲神经纤维和图乙突触结构的表面,分别在a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a处离左右两个接点距离相等),下列叙述错误的是( )
A.分别刺激b、c处时,指针都偏转2次
B.分别刺激a、d处时,指针都偏转1次
C.神经递质在释放过程中消耗ATP
D.分别刺激a、b、c、d处,指针偏转1次的现象只发生在刺激d处时
答案:B
解析:在b处给予足够强度的刺激,兴奋首先传到a处右边接点,灵敏电流计偏转一次,接着兴奋传导到a处左边接点,灵敏电流计再偏转一次;在c处给予足够强度的刺激,兴奋传导到c处左边接点,灵敏电流计偏转一次,接着兴奋通过突触传递到d处右边接点,灵敏电流计再偏转一次,A正确;兴奋在神经纤维上传导是双向的,在a处给予足够强度的刺激,兴奋同时传导到a处左右两个接点,没有电位差,灵敏电流计不偏转;由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,所以在d处给予足够强度的刺激,兴奋只能传导到d处右边接点,灵敏电流计偏转一次,B错误;神经递质的释放是通过胞吐作用,需要消耗ATP,C正确;根据兴奋在神经纤维上的传导特点可知,刺激a点时指针不偏转;刺激b点时,因为兴奋传至两接点所需时间不同,所以指针会出现2次偏转;根据兴奋在突触上的传递特点(单向传递)可知,刺激c点时,两接点均会出现电位变化,但时间不同,所以出现2次偏转;刺激d点时,只有右侧接点出现电位变化,故指针偏转1次,D正确。
4.(2024·新时代NT教育摸底考试)下图为突触结构模式图,相关神经调节的说法错误的是( )
A.a中①的移动及其中物质的释放需要的能量主要由a内的线粒体提供
B.正常情况下,①中内容物释放不会持续发挥作用
C.发生在③处的信号变化为化学信号→电信号
D.兴奋剂一定会提高分解神经递质的酶的活性
答案:D
解析:a突触小体中①突触小泡的移动及其中物质(神经递质)的释放,为胞吐过程,需要消耗能量,主要由细胞呼吸提供,细胞呼吸的主要场所在线粒体,A正确;当神经冲动传到突触小体,才会引起神经递质的释放,神经递质发挥作用后,被灭活或被突触前膜回收,以避免神经递质持续发挥作用,B正确;③突触后膜接受神经递质(化学信号),引起膜电位的变化,故此处的信号变化为化学信号→电信号,C正确;兴奋剂可能会降低分解神经递质的酶的活性,进而使突触后神经元持续兴奋,D错误。
5.(2024·三省三校模拟)肉毒毒素是肉毒梭菌产生的细菌外毒素,由于其较强的神经阻滞等作用,已被广泛用于多种疾病的临床治疗中。在皮肤美容领域,肉毒毒素注射治疗是近年来常见的微创治疗手段。肉毒毒素可以作用在骨骼肌的神经肌肉接头处,与乙酰胆碱受体结合,阻止神经冲动传入肌肉纤维,不能发生收缩,从而使肌肉麻痹,达到美容效果。下列有关叙述错误的是( )
A.抑制乙酰胆碱酶活性类的药物与肉毒毒素作用结果相同
B.适宜刺激相关神经末梢可发生电信号到化学信号的转变
C.突触间隙中乙酰胆碱的扩散、与受体结合过程不消耗能量
D.长期注射肉毒毒素的人,神经对面部肌肉收缩的控制下降
答案:A
解析:抑制乙酰胆碱酶活性类的药物会导致乙酰胆碱持续作用于突触后膜引起肌肉收缩,可见其作用效果与肉毒毒素不同,A错误;神经元具有接受刺激产生兴奋的特征,因此,适宜刺激相关神经末梢可发生静息电位向动作电位的转变,进而通过传导以化学信号——神经递质的形式传递到下一个神经元,B正确;突触间隙中乙酰胆碱的扩散、与受体结合过程均不需要消耗能量,C正确;长期注射肉毒毒素的人,由于肌肉麻痹,不能收缩,因而会导致神经对面部肌肉收缩的控制下降,D正确。
6.(2025·八省联考云南卷)褪黑素是人类和哺乳动物脑松果体分泌的神经胺类激素之一,褪黑素在人和哺乳动物中合成和分泌过程如图。
下列说法错误的是( )
A.周期性光信号经①传到下丘脑再经②传到松果体细胞
B.神经纤维①和②传导信号时,其细胞膜内外Na+浓度不变
C.兴奋在突触处传递时,比在神经纤维上传导慢
D.图中Ⅰ部分代表褪黑素合成与分泌的反射活动
答案:B
解析:光照信号通过①传入神经传到下丘脑,再由下丘脑通过②传出神经传到松果体细胞,A正确;神经纤维①和②传导信号时,神经细胞膜的通透性发生改变,对Na+的通透性增大,Na+大量内流,细胞膜内外Na+浓度会发生改变,但一般仍旧会保持膜内Na+浓度小于细胞膜外Na+浓度,B错误;突触包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,从结构上分析突触具有突触间隙,突触处的兴奋传递需要经过“电信号→化学信号→电信号”的信号转换,C正确;Ⅰ部分代表的调控过程的反射弧为:视网膜为感受器、传入神经、下丘脑为神经中枢、传出神经、传出神经末梢及其支配的松果体为效应器,松果体接受信号后合成与分泌褪黑素,D正确。故选B。
7.(2024·东北师大附中五模)阿尔茨海默病是发生于老年和老年前期,以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的神经系统疾病,主要表现为逐渐丧失记忆和语言功能、抽象思维和计算能力受损、人格和行为改变等。下列叙述正确的是( )
A.阿尔茨海默病丧失的记忆、语言功能是人脑特有的高级功能
B.如果大脑皮层言语区的W区受损,患者会出现阅读文字障碍
C.如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁现象
D.某人丧失短时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区无关
答案:C
解析:语言功能是人脑特有的高级功能,但记忆功能不是人脑特有的高级功能,A错误;如果言语区的W区受损,则患者会出现书写障碍,B错误;排便反射和排尿反射受大脑皮层中相应高级中枢的调控,因此,如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁,C正确;短时记忆可能与神经元之间的即时的信息交流有关,尤其是大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,D错误。
二、非选择题
8.(2024·九师联盟押题卷)辣椒素受体(TRPV1)是一种位于疼痛感神经末梢上的非选择性阳离子通道,其对钙离子具有高通透性,激活后可促进细胞外钙离子内流,相关作用机理如图所示。回答下列问题:
(1)吃辣椒后,会引起强烈的灼热感,这种灼热感产生的部位是________。有的辣椒特别辣,除了引起强烈的灼热感外,还可能引起皮肤红肿。据图分析,辣椒引起皮肤红肿的原因是_________________________________________。
吃辣火锅时,喝热饮会进一步加剧灼热感,适量喝冰水或冰镇饮料能解辣。据图分析,其原因可能是______________________________________。
(2)人体内________(填“交感”或“副交感”)神经兴奋会引起血管收缩,心跳速率加快。心肌受病毒或细菌感染后极易引发心肌炎。正常情况下,肌钙蛋白、心肌酶存在于心肌细胞中。静脉血中肌钙蛋白和心肌酶的含量是临床诊断心肌炎的重要指标,其与心肌细胞损伤程度呈正相关,推测做此判断的依据是________________________________________________________________。
(3)糖皮质激素具有抑制免疫反应、抗多器官损伤等作用,重症心肌炎患者应尽早给予该激素治疗,糖皮质激素的作用特点有_________________________(答两点),该实例也说明内分泌系统与免疫系统之间的关系是___________________ _________________________________________________________________。
答案:(1)大脑皮层 TRPV1被辣椒中的辣椒素激活开放,Ca2+内流引起神经细胞释放神经肽,导致皮肤毛细血管舒张,血流量增加,皮肤发红,同时血管通透性增强,组织液增多,皮肤水肿 喝热饮会引起TRPV1开放,Ca2+大量内流使相关神经元兴奋,导致灼热感加剧,冰水或冰镇饮料使口腔温度降低,神经细胞表面的TRPV1关闭,神经细胞恢复静息状态,灼热感降低 (2)交感 肌钙蛋白、心肌酶存在于心肌细胞内,只有在心肌细胞破损后才释放到血浆中 (3)微量和高效;通过体液进行运输;作用于靶器官、靶细胞;作为信使传递信息 内分泌系统可以通过激素(信息分子)影响免疫系统的功能
解析:(1)感觉是在大脑皮层形成的,因此灼热感产生部位是大脑皮层;皮肤红肿是因为组织液中水分增多导致组织水肿,血流量增加,导致皮肤发红,结合题图分析,辣椒中的辣椒素与TRPV1结合,TRPV1被激活,引起钙离子内流,促进了神经肽的释放,一方面引起血管舒张,血流量增加,导致皮肤发红,另一方面引起血管通透性增强,血浆成分进入组织液增多,导致组织液增多,引起组织水肿;据图分析,热和辣椒素均可作用于TRPV1使其激活,导致Ca2+内流,因此,吃辣火锅时,喝热饮会进一步加剧灼热感的原因是喝热饮温度和辣椒素同时作用于TRPV1,使TRPV1开放程度增加,Ca2+内流量增大,相关神经元兴奋后导致灼热感加剧,适量喝冰水或冰镇饮料能解辣的原因为冰水或冰镇饮料使口腔温度降低,温度对TRPV1的刺激减弱,神经细胞表面的TRPV1关闭,Ca2+内流量减少,神经细胞更容易恢复静息状态,灼热感降低。
(2)人体内交感神经兴奋会引起血管收缩,心跳速率加快;正常情况下,肌钙蛋白、心肌酶存在于心肌细胞中,静脉血血浆中含有肌钙蛋白、心肌酶是因为心肌细胞破裂,肌钙蛋白、心肌酶从细胞中释放出来,因此,血浆中肌钙蛋白、心肌酶含量越高,说明心肌细胞破裂的数目越多,二者呈正相关,因此,静脉血中肌钙蛋白和心肌酶的含量是临床诊断心肌炎的重要指标。
(3)糖皮质激素是由肾上腺皮质分泌的一种激素,其参与的机体调节方式属于激素调节,激素调节具有微量和高效、通过体液进行运输、作用于靶细胞和靶器官、作为信使传递信息等作用特点;糖皮质激素抑制免疫反应,抗多器官损伤等作用,免疫反应的结构基础为免疫系统,说明内分泌系统可以通过激素(信息分子)影响免疫系统的功能。
能力提升
一、选择题
1.(2024·吉林通化梅河口五中二模)如图是某心肌细胞产生动作电位过程中钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流(内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动,外向电流则相反)。心肌细胞膜上有多种钾离子通道,其中有一种IK1通道,该通道受膜电位影响,具有双向通透钾离子的特性。静息电位时,IK1通道通透性很大,钾离子外流。下列有关描述正确的是( )
A.图中a点前K+与IK1通道蛋白结合,向膜外运输K+
B.图中ef段IK1通道可能处于打开状态,K+内流形成内向电流
C.IK1通道蛋白双向通透钾离子,不具有特异性
D.b点心肌细胞动作电位达到峰值
答案:B
解析:图中a点前IK1通道蛋白打开,K+外流,但是K+不会与IK1通道蛋白结合,A错误;由题意可知,图中ef段IK1通道可能处于打开状态,K+内流形成内向电流,B正确;IK1通道蛋白双向通透钾离子,但仍具有特异性,C错误;c点动作电位达到峰值,D错误。
2.(2025·山东潍坊昌乐二中模拟)图1表示神经纤维在静息和兴奋状态下K+跨膜运输过程,甲、乙为细胞膜上的转运蛋白。图2表示兴奋在神经纤维上传导过程。下列相关叙述错误的是( )
A.图1中K+通过载体蛋白甲由M侧被运至N侧形成胞内外的浓度差
B.图1中K+通过通道蛋白乙由N侧被运至M侧参与静息电位的形成
C.图2中的①~③段的电位变化主要由Na+内流造成
D.图2中的⑤代表静息电位重新恢复,此时对应图1中K+浓度M侧高于N侧
答案:D
解析:由图可知,K+通过载体蛋白甲由M侧被运至N侧为主动运输,该过程形成胞内外的浓度差,A正确;图1中K+通过通道蛋白乙由N侧被运至M侧为K+外流,属于静息电位的形成过程,B正确;图2中的①~③段为动作电位的形成,其电位变化主要由Na+内流造成,C正确;细胞具有保钾排钠的特点,一般情况下,N侧(细胞内)K+浓度都大于M侧(细胞外),D错误。
3.(2024·哈尔滨三中四模)芬太尼作为一种强效止痛剂适用于各种疼痛及手术过程中的镇痛,其镇痛机制如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.芬太尼与受体结合,促进神经元将K+主动运输到细胞外
B.神经元K+外流导致动作电位形成,从而抑制Ca2+的内流
C.Ca2+内流促进神经递质释放,该过程不需要消耗能量
D.芬太尼通过抑制信号传递,从而缓解大脑皮层产生的痛感
答案:D
解析:细胞内钾离子浓度大于细胞外钾离子浓度,据题图可知,钾离子外流要依赖膜上转运蛋白起作用,因此,神经元将钾离子运输到细胞外是协助扩散,A错误;据题图可知,神经元钾离子外流影响静息电位形成,使静息电位增大,从而抑制钙离子的内流,B错误;据题图可知,钙离子的内流能够促进突触小泡与突触前膜融合,进而促进神经递质的释放,该过程需要消耗能量,C错误;据题图可知,芬太尼与芬太尼受体结合后,会促进钾离子外流,钾离子外流会导致膜电位发生变化,从而抑制钙离子内流,钙离子的缺乏会影响神经递质的释放,进而影响兴奋在神经元之间的传递,D正确。
4.(2024·湖北黄冈中学四模)拥抱可以促进多巴胺(一种神经递质)和内啡肽(一种由垂体分泌的激素)两种“快乐物质”的合成,使人的情绪趋于平和、稳定、愉悦和满足。可卡因是一种兴奋剂,也是一种毒品,它能使多巴胺转运蛋白失去回收多巴胺功能,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用。下列分析正确的是( )
A.情绪也是大脑的高级功能之一
B.多巴胺和内啡肽在起作用后全部被酶降解掉
C.释放多巴胺使突触前膜膜面积增加,回收多巴胺则相反
D.吸食可卡因后,突触间隙多巴胺增多,突触后膜多巴胺受体增多
答案:A
解析:情绪也是大脑的高级功能之一,A正确;神经递质作用后可能被酶解,也可能被回收,据图可知,多巴胺起作用后则是被回收,激素作用后往往会被酶解灭活,B错误;释放多巴胺使突触前膜膜面积增加,回收多巴胺是通过转运载体,对膜面积没有影响,C错误;吸食可卡因后,突触间隙多巴胺增多,突触后膜多巴胺受体会减少,D错误。
5.(2025·辽宁省朝阳市期末试题)突触前神经元释放的神经递质等顺行性信号分子以及突触后神经元释放的逆行性信号分子是神经细胞之间信息交流的主要依赖物质。一氧化氮(NO)是一种重要的逆行性信号分子,能够调节突触强度。在海马神经元中,突触前膜释放的神经递质谷氨酸与突触后膜上的受体结合,引起Ca2+内流,在钙调蛋白的作用下。一氧化氮合酶(NOS)被激活,生成的NO扩散至突触前末梢,调节突触强度。根据材料结合所学知识,判断下列说法正确的是( )
A.神经元之间的信息交流是只能从突触前膜到突触后膜
B.若在海马神经元培养液中加入NOS的抑制剂,突触后膜无法产生动作电位
C.突触前膜释放谷氨酸导致NO扩散并调节突触强度的过程属于反馈调节
D.谷氨酸与突触后膜的受体结合并进入细胞,使钙离子内流引发动作电位
答案:C
解析:根据题干信息“一氧化氮(NO)是一种重要的逆行性信号分子”,突触前神经元可以释放谷氨酸作用于突触后神经元,而突触后神经可以产生NO作用于突触前神经元,所以神经元之间的信息交流是双向的,A错误;在接受谷氨酸的刺激下,突触后膜能产生动作电位,加入NOS的抑制剂,则突触后神经元无法产生NO,但不影响其产生动作电位,B错误;突触前膜释放谷氨酸导致NO扩散并调节突触前膜释放谷氨酸的量从而调节突触强度的过程属于负反馈调节,C正确;谷氨酸属于神经递质,与突触后膜的受体结合后,不进入细胞内,D错误。
6.(2024·长郡中学一模)肌萎缩侧索硬化症(ALS)的发病机制如下:患者体内突触小体处的部分C5蛋白被激活后裂解为C5a和C5b。C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元而致其损伤;C5b参与形成的膜攻击复合物可引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂。有关分析不正确的是( )
A.使用C5a的抗体可以减轻患者ALS病情
B.C5a、C5b作为神经递质影响神经元和肌细胞活性
C.巨噬细胞攻击可能导致神经—肌细胞处的突触减少
D.运动神经元通过释放神经递质影响肌细胞的活动
答案:B
解析:使用C5a的抗体可与C5a结合,抑制巨噬细胞的激活,减少巨噬细胞对运动神经元的损伤,所以可以减轻患者ALS病情,A正确;由题干可知突触小体处的部分C5蛋白被激活后裂解为C5a和C5b,C5a、C5b不是神经递质,B错误;患者体内突触小体处的部分C5蛋白被激活后裂解为C5a和C5b,C5a可激活巨噬细胞攻击运动神经元而致其损伤,故巨噬细胞攻击可能导致神经—肌细胞处的突触减少,C正确;运动神经元为传出神经元,其通过释放神经递质影响肌细胞的活动,D正确。
7.(2024·T8联盟)某研究小组用一根蛙坐骨神经纤维进行实验,给神经纤维上①~⑨连续9个位置中的某个位置一次刺激,一段时间后,测试某时刻①~⑨的膜电位,结果如图,已知静息电位为-70 mV。下列叙述正确的是( )
A.①处电位形成的原因是Na+的内流
B.④处的细胞膜上没有离子的流动
C.刺激位置可能是⑨处,兴奋从⑨向①传导
D.测量时,⑥处K+的外流需要载体和ATP
答案:C
解析:①处是静息电位,电位形成的原因是K+的外流,A错误;④处是零电位,细胞膜上离子进出平衡,B错误;据图可知①②⑨均为-70 mV,为静息电位,③膜电位绝对值变小,④膜电位为0,⑤⑥为动作电位,⑦正恢复静息电位,⑧为超极化,⑨为静息电位,这样我们可以认为兴奋沿神经纤维由⑨向①传导,这样⑨已经恢复静息电位的时候⑧处于超极化状态,而⑦⑥⑤处于恢复静息电位的不同时刻,①②是兴奋还未传到的区域,C正确;测量时,⑥处K+的外流需要通道蛋白,不消耗ATP,D错误。
二、非选择题
8.(2024·湖北黄冈中学四模)动作电位具有“全或无”现象:要使细胞产生动作电位,所给的刺激必须达到一定的强度(阈刺激)。若刺激未达到一定强度,动作电位就不会产生(无);当刺激达到一定的强度时,所产生的动作电位,其幅度便到达该细胞动作电位的最大值,不会随刺激强度的继续增强而增大(全)。
(1)图中________段是Na+内流引起的,其内流的原因是_________________ __________________________________________________________________。
(2)某同学提出,如果刺激未达到一定强度,神经纤维处是否就没有电位变化呢?
①请用下列材料在方框内绘制实验检测图。
②记录结果如下图,分析该图:当给予神经纤维的刺激强度低于阈刺激时,a、______________________;b、________________________。
③经查阅资料,阈下强度的刺激使膜形成的电位为电紧张电位。根据以上实验结果分析,电紧张电位________(填“具有”或“不具有”)“全或无”现象,而具有等级性。
(3)________(填“增大”或“减小”)阈电位与静息电位的差值,可以使神经纤维更容易产生动作电位,兴奋性更高。
答案:(1)ac 神经纤维某一部位受到刺激时,细胞对Na+通透性增加;神经细胞膜外Na+浓度高于膜内 (2) 神经细胞膜内外会发生膜电位变化 当刺激强度逐渐增大,膜电位改变幅度越大 不具有 (3)减小
解析:(1)依据题图分析,ac段是钠离子内流引起,钠离子内流的原因有二点,一是膜对钠离子的通透性增大,二是胞外钠离子浓度高于胞内。
(2)①检测膜电位时,需将微电极置于同一处膜的内外两侧。
②1-4刺激强度都低于阈刺激,并逐渐增大。根据图示结果可知,当给予神经纤维的刺激强度低于阈刺激时,神经细胞膜内外会发生膜电位变化;并且随着刺激强度的逐渐增大,膜电位改变的幅度也越大。
③阈下刺激可以引起电位的变化,而且阈下刺激强度越大,电位的幅度也逐渐增大。电紧张电位不具有“全或无”现象。
(3)减小阈电位与静息电位的差值能容易产生动作电位。
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