内容正文:
微专题二
兴奋的传导与传递相关实验分析
第2章
神经调节
一、传入神经和传出神经的判断方法
1.根据是否有神经节判断:有神经节的为传入神经。
2.根据脊髓灰质的结构判断:与前角(粗大端)相连的为传出神经,与后角(狭长端)相连的为传入神经。
3.根据脊髓灰质内突触结构判断:图中与“ ”相连的为传入神经,与“ ”相连的为传出神经。
4.切断实验法判断:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之则为传出神经。
例1 (2024·蚌埠高二期末)反射弧的结构如图所示,①~⑤表示相应的结构。下列叙述错误的是
A.①是感受器,能产生神经冲动
B.③是神经中枢,位于脊髓中
C.给予④一定强度的刺激,会产生反射活动
D.⑤由传出神经末梢和相应的肌肉或腺体组成
√
据图可知,②含有神经节,因此②是传入神经;①是感受器,能接受刺激并产生神经冲动;③是神经中枢,位于脊髓中;⑤是效应器,由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成,A、B、D正确;
给予④一定强度的刺激,⑤能作出反应,但由于未经过完整的反射弧,该过程不能称为反射,C错误。
例2 (2024·泉州高二期中)小鼠某反射弧的两段神经纤维如图所示,其中虚线表示中间的突触结构,a为远离神经中枢端的某点,b为靠近神经中枢端的某点,在a、b之间有一切断处。下列分析正确的是
A.刺激a,肌肉不收缩,说明a、b所在神经纤维属于传出神经
B.刺激b,电流表指针偏转2次,说明突触后膜位于c所在神经元
C.刺激b,电流表指针偏转1次,说明a、b所在神经纤维属于传入神经
D.刺激c,电流表指针偏转1次,说明a、b所在神经纤维属于传出神经
√
刺激a,肌肉不收缩,说明a处不与肌肉相连,而兴奋不能由a传入神经中枢,说明a、b所在神经纤维属于传入神经,A错误;
刺激b,电流表指针偏转2次,由于兴奋在突触处只能单向传递,说明突触后膜位于c所在神经元,B正确;
刺激b,电流表指针偏转1次,说明a、b所在神经纤维属于传出神经,C错误;
刺激c,电流表指针偏转1次,说明a、b所在神经纤维属于传入神经,D错误。
二、兴奋传导和传递过程中电流计指针偏转问题
例析电流计指针偏转问题
(1)在神经纤维上电流计指针偏转问题
①刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针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,电流计指针不发生偏转。
(2)在神经元之间电流计指针偏转问题
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,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点兴奋,电流计指针只发生一次偏转。
例3 (2025·盐城高二期中)如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类似于突触,称“神经—肌肉接头”。下列叙述错误的是
A.电刺激①处,肌肉收缩,灵敏电流计指针会偏转两次
B.电刺激②处,肌肉会收缩,灵敏电流计指针会偏转
C.神经纤维上兴奋的传导形式是电信号
D.“神经—肌肉接头”处发生电信号→化学信号→电信号
√
兴奋在神经纤维上双向传导,电刺激①处,兴奋可以传到肌肉和电流计,肌肉会收缩,灵敏电流计左边电极处先兴奋,右边电极处后兴奋,所以指针会偏转两次,A正确;
神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触,肌肉细胞膜为突触后膜,电刺激②处,兴奋不能传到神经纤维,灵敏电流计指针不偏转,B错误;
神经末梢与肌细胞的接触部位类似于突触,“神经—肌肉接头”处可发生电信号→化学信号→电信号的转变,D正确。
例4 如图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
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
√
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。
三、实验探究反射弧中兴奋的传导和传递
1.探究兴奋在神经纤维上的双向传导
方法设计:电刺激图中①处,观察A的反应,同时测量②处的电位有无变化。
结果分析:
电刺激①处→A有反应
②处电位不改变→单向传导
②处电位改变→双向传导
2.探究兴奋在神经元之间的单向传递
方法设计:先电刺激图中①处,测量③处电位变化;再电刺激③处,测量①处的电位变化。
结果分析:①③处都有电位变化→双向传递;只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为③→①)。
例5 如图表示通过突触相连接的神经元,电流计的电极均连接于神经纤维外表面,a、b、c为可以选择的刺激位点。下列分析正确的是
A.刺激a点,兴奋以局部电流的形式传到b点
B.若要证明兴奋在神经纤维上双向传导,最好刺激c点
C.未受刺激时,神经元细胞膜内外没有离子进出
D.刺激b点,观察②指针的偏转次数,可以判断X处有无突触
√
ab之间有突触结构,兴奋在突触间的传递是单向的,刺激a点,兴奋不能传到b点,A错误;
刺激c点,只能说明兴奋在神经纤维上可以从c点传到b点,不能说明兴奋在神经纤维上双向传导,B错误;
未受刺激时,神经元细胞膜两侧为静息电位,是由钾离子大量外流引起的,C错误;
当刺激b点时,②指针若偏转两次,则说明X处无突触,若只偏转一次,说明X处有突触,D正确。
例6 将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计a和b。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计a和b有电位波动,出现屈反射。如图为该反
射弧结构示意图。请回答下列问题:
(1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递:_________________________________________________________
___________________________________________________。
方法和现象:刺激电位计b与骨骼肌之间的传出神经。观察到电
位计b有电位波动和左后肢屈腿,电位计a未出现电位波动
验证兴奋能在神经纤维上双向传导的实验需要在同一神经元中完成,设计思路:刺激神经纤维的某一点,从该点两侧观察反应。结合图示信息,刺激电位计b与骨骼肌之间的传出神经,
观察到图示刺激点左侧电位计b有电位波动,刺激点右侧的左后肢屈腿,可验证兴奋能在神经纤维上双向传导。验证兴奋在反射弧中只能单向传递,需要跨突触检测,在上述实验基础上,电位计a未出现电位波动,可验证兴奋只能在反射弧中进行单向传递。
(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计a有波动,电位计b未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可能有:①____________________
______________________________;
②__________________________。
突触前膜释放的神经
递突触后膜上的特异性受体结合
突触前膜不能释放神经递质
兴奋在神经元间的传递通过神经递质完成,易受药物影响。若在灌注液中添加某种药物,用0.5%硫酸溶液刺激蛙左后肢趾尖,电位计a有波动,电位计b未出现波动,推测其原因是神经递
质传递受阻。结合神经递质的作用过程,其传递受阻有两种可能:一是突触前膜不能释放神经递质;二是突触前膜释放的神经递质不能与突触后膜上的特异性受体结合。
本课结束
第2章
神经调节
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