内容正文:
2.3 神经冲动的产生和传导
一、单选题
1.下列关于兴奋沿神经纤维向前传导的叙述中,正确的是( )
A.产生兴奋时,兴奋部位膜外为正电位 B.未受刺激时,膜电位称为动作电位
C.在未受到刺激时,细胞膜内为负电位 D.兴奋在神经纤维上单向传导
【答案】C
【解析】产生兴奋时,兴奋部位钠离子内流,导致膜外正电位转变为负电位,A错误;未受刺激时,膜电位称为静息电位,B错误;在未受到刺激时,膜内钾离子外流,导致膜内电位为负电位,膜外为正电位,C正确;兴奋在神经纤维上双向传导,D错误。
2.兴奋在神经纤维上传导时,下列关于膜内外局部电流方向判断正确的是( )
A.膜内:由兴奋部位到未兴奋部位;膜外:由兴奋部位到未兴奋部位
B.膜内:由未兴奋部位到兴奋部位;膜外:由未兴奋部位到兴奋部位
C.膜内:由未兴奋部位到兴奋部位;膜外:由兴奋部位到未兴奋部位
D.膜内:由兴奋部位到未兴奋部位;膜外:由未兴奋部位到兴奋部位
【答案】D
【解析】兴奋部位(外负内正)和未兴奋部位(外正内负)形成电位差,产生局部电流,电流方向是从正到负,故膜外电流方向是从未兴奋部位到兴奋部位,而膜内是从兴奋部位到未兴奋部位。
3.下图表示运动神经元和抑制性神经元共同支配肌肉收缩,防止肌肉过度兴奋的过程。破伤风毒素是破伤风杆菌产生的一种神经蛋白毒素,可以抑制感染者的抑制性神经递质的释放。下列有关分析错误的是( )
A.刺激图中b处,在c、d两处能检测到电位变化
B.刺激图中a处,会引起运动神经元的膜电位表现为外正内负
C.图示过程中体现了神经活动具有负反馈调节作用
D.机体感染破伤风杆菌后,可能会出现肌肉收缩时间延长的现象
【答案】B
【解析】A.由题图可知,兴奋传递是a→b→c→d,因此,刺激b处,兴奋可以传至c、d,即在c、d两处都能检测到电位变化,故A正确。B.刺激a处,运动神经元会兴奋,兴奋部位的膜电位表现为外负内正,另外运动神经元的膜电位表现为外正内负是静息电位,该状态是未受刺激时的状态,故B错误。C.运动神经元使肌肉收缩,而抑制性神经元抑制肌肉收缩,这种调节属于负反馈调节,故C正确。D.机体感染破伤风杆菌后,破伤风杆菌一旦释放出破伤风毒素,会抑制感染者的抑制性神经递质不能释放,运动神经元不能及时由兴奋状态转变为抑制状态,肌肉收缩时间会延长,故D正确。
4.如图表示某神经纤维局部示意图,其中c、d是灵敏电流计接头,均接在细胞膜外侧;a、b为刺激位点,且ac与bc间距离相等。相关叙述不正确的是( )
A.静息状态下胞内K+通过协助扩散的方式外流,导致膜外呈正电位
B.刺激b点兴奋会以局部电流形式传导至c点,引起c点Na+大量内流
C.分别刺激a点和b点,均能引起电流计指针发生两次偏转
D.同时刺激a点和b点,电流计指针偏转幅度较只刺激a点时大
【答案】D
【解析】静息状态下细胞膜对K+的通透性较大,K+通过K+通道外流,导致膜内呈现负电位膜外呈现正电位,A正确;神经纤维上兴奋部位和未兴奋部位之间形成局部电流,局部电流可以刺激未兴奋部位Na+通道开放,引起Na+内流。如此兴奋沿神经纤维传导下去,B正确;不论刺激a点还是b点,兴奋均先到达c点引起指针偏转,再到达d点引起指针偏转, C正确;ac与bc间距离相等,同时刺激a、b点,兴奋同时到达c点。同时刺激ab点与单独刺激a或b,引起的指针偏转幅度相同,这是因为动作电位产生是Na+内流导致的,而动作电位的峰值大小主要取决于细胞膜内外Na+浓度差,不管刺激强度如何,只要大于或等于阈刺激,引起的Na+内流量是相同的, D错误。
5.听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内 B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导 D.听觉的产生过程不属于反射
【答案】A
【解析】根据题意可知,听毛细胞受到刺激后使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋,因此推知静息状态时纤毛膜外的K+浓度高于膜内,A错误;纤毛膜上的K+内流方式为协助扩散,协助扩散不消耗细胞代谢产生的ATP,B正确;兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导,C正确;听觉的产生过程没有经过完整的反射弧,因此不属于反射,D正确。
6.下图是反射弧的局部结构示意图,a、d两点分别为电表①和电表②两电极的中点,下列说法错误的是( )
A.刺激a点,电表①不会发生偏转
B.刺激c点,电表①偏转一次,电表②偏转两次
C.兴奋由c传导到e时,发生了电信号→化学信号→电信号的转换
D.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可以双向传导
【答案】B
【解析】因为a点为电表①两电极的中点,又因兴奋在神经纤维上是双向传导的,故刺激a点,电表①不会发生偏转,A正确;刺激c点,由于突触间的传递是单向的,故电表①偏转0次,电表②偏转两次,B错误;兴奋由c传导到e时,中间经过了突触结构,故发生了电信号→化学信号→电信号的转换,C正确;由于b、c和d位于同一个神经元上,故刺激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可以双向传导,D正确。
7.图1是测量离体神经纤维膜内外电位的装置,图2是测得的膜电位变化,下列有关叙述正确的是( )
A.图1中乙测出的电位大小相当于图2中A点的电位
B.若细胞外钠离子浓度适当降低,在适宜条件刺激下,图 2中A点下移
C.神经纤维的状态由B转变为A的过程中,神经纤维膜对钾离子的通透性增大
D.图2中B点钠离子通道开放,是由于乙酰胆碱与钠离子通道相结合
【答案】C
【解析】图1中乙测出的电位是动作电位,其大小相当于图2中C点的电位,A错误;若细胞外Na+浓度适当降低,在适宜条件刺激下,Na+内流量减少,导致图2中C点下移,B错误;神经纤维的状态由B转变为A的过程中,膜对钾离子的通透性增大,钾离子外流,神经纤维恢复为静息电位,C正确;图2中B点钠离子通道开放的原因是刺激达到了一定强度,而不是乙酰胆碱与受体结合,因为从图中可以看出实验是测定单条神经纤维的电位变化,不涉及神经递质的作用,D错误。
8.下图为蛙坐骨神经—腓肠肌标本,刺激坐骨神经,能引起腓肠肌收缩。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表),以保持标本活性。下列叙述错误的是( )
任氏液成分(g/L)
成分
含量
NaCl
6.5
KCl
0.14
CaCl2
0.12
NaHCO3
0.2
NaH2PO4
0.01
葡萄糖
2.0
A.坐骨神经是由许多神经纤维被结缔组织包围而成的
B.任氏液中的Na+/K+浓度比与细胞外液中的Na+/K+浓度比接近
C.将任氏液中的K+浓度适当降低,可提高坐骨神经的兴奋性
D.适宜强度刺激坐骨神经后,可在肌膜上引起动作电位并传到肌纤维内部
【答案】C
【解析】神经是由许多神经纤维被结缔组织包围而成的,A正确;任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体,细胞外液属于内环境,所以任氏液中的Na+/K+浓度比与细胞外液中的Na+/K+浓度比接近,B正确;将任氏液中的Na+浓度适当升高,可提高坐骨神经的兴奋性,C错误;效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体,适宜的刺激会引起坐骨神经产生动作电位,动作电位传到肌纤维内部导致腓肠肌收缩,D正确。
9.如图为突触结构模式图,下列说法不正确的是( )
A.在a中发生电信号→化学信号的转变,信息传递需要能量
B.①中内容物释放至②中主要借助于突触前膜的选择透过性
C.②处的液体为组织液,含有能被③特异性识别的物质
D.若①中内容物使b兴奋时,兴奋处外表面分布着负电荷
【答案】B
【解析】a为突触小体,其中发生电信号→化学信号的转变,信息传递需要能量,A正确;①中含有神经递质,其释放至②突触间隙的过程中主要借助于突触前膜的流动性,B错误;②处的液体为组织间隙液,即组织液,③突触后膜上有特异性识别神经递质的受体,C正确;若①中内容物使b兴奋时,兴奋处膜外为负电位,膜内为正电位,即表现为动作电位状态,故兴奋处外表面分布着负电荷,D正确。
10.关于神经递质的叙述,错误的是( )
A.突触前神经元具有合成递质的能力
B.突触前神经元在静息时能释放神经递质
C.突触小体中的突触小泡内含有神经递质
D.递质与突触后膜上受体结合能引起后膜电位变化
【答案】B
【解析】神经递质只在突触前神经元内合成,且只能通过突触小泡由突触前膜释放并作用于突触后膜,A、C项正确;神经递质是传递兴奋的重要化学物质,突触前膜内的突触小泡没有受刺激时,则不会有神经递质释放,B项错误;递质与突触后膜上受体结合后能引起突触后膜电位变化,产生兴奋或抑制,D项正确。
11.下列关于突触及其功能的说法,错误的是( )
A..突触前膜和突触后膜都具有选择透过性
B.神经递质的合成、分泌以及向突触后膜转移都需要消耗
C.神经递质发挥作用后会快速降解或回收再利用
D.神经递质与受体结合后,突触后膜的膜电位不一定变为外负内正
【答案】B
【解析】:本题考查突触的结构和功能。A项,突触前膜和突触后膜都属于生物膜,因此具有选择透过性的特点,故A项正确;B项,突触前膜释放的神经递质运输至突触后膜为扩散作用,不需要消耗能量,故B项错误;C项,神经递质与突触后膜上的受体结合发挥作用后,会快速被相应的酶降解或回收到前膜内被再利用,故C项正确;D项,神经递质分为兴奋性递质和抑制性递质,其中抑制性递质不会引起突触后神经元兴奋,因此后膜上的电位仍为静息电位,故D项正确。
12.下图是体育运动对学习记忆的促进作用与蛋白质类神经营养因子(BDNF)关系的部分图解(AMPA受体参与调节学习、记忆活动)。下列分析错误的是( )
A.图中a过程需RNA聚合酶等并消耗ATP
B.b物质和BDNF穿过突触前膜的方式相同
C.长期记忆可能与新突触的建立有关
D.BDNF能抑制神经递质的释放并激活AMPA
【答案】D
【解析】 A项,图中a过程是基因的表达过程,需RNA聚合酶等并消耗ATP,故A项正确;B项,b物质和BDNF穿过突触前膜的方式都是胞吐,故B项正确;C项,长期记忆可能与新突触的建立有关,故C项正确;D项,由图可知,BDNF具有促进神经递质的释放和激活突触后膜上相应受体的作用,故D项错误。
13.神经元细胞膜上有Na+、K+等离子通道,在神经冲动的传导中离子通道是局部电流产生的重要结构基础。神经毒素能够将该通道阻塞,导致中毒者兴奋传导和传递发生障碍而产生麻痹。如图是神经元之间结构示意图,神经毒素作用的部位应该在( )
A.a 或 d B.b 或 c C.c 或 d D.a 或 b
【答案】A
【解析】神经毒素阻塞离子通道,离子通道在细胞膜上,细胞膜为a,d。
14.毒品极大地危害人们的健康,我们必须拒绝毒品。例如毒品可卡因会干扰人脑部神经的信息传递,如图所示。下列叙述不正确的是( )
A.可卡因作用于多巴胺转运载体阻碍多巴胺回收
B.结构①将多巴胺释放到突触间隙的方式为主动运输
C.可卡因使人兴奋的原因是增加了突触间隙中多巴胺含量
D.多巴胺与结构②特异性结合并引起下一个神经元电位变化
【答案】B
【解析】:分析题图可知,可卡因能阻止突触间隙中的多巴胺重新进入突触前膜,A正确;结构①将多巴胺释放到突触间隙的方式为胞吐,B错误;由题图可知,可卡因能阻止突触间隙中的多巴胺重新进入突触前膜,从而导致突触间隙中多巴胺含量增加,使突触后膜持续兴奋,C正确;多巴胺与结构②特异性结合会引起突触后膜电位变化,D正确。
二、填空题
15.图甲表示缩手反射的反射弧,图乙、图丙分别表示图甲虚线框内局部结构放大示意图。请回答相关问题:
(1)图甲中表示效应器的是 (填字母)。图乙中组成突触的结构包括 (填字母),其中突触后膜可能是 的膜。
(2)兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后,由 的过程,图丙中,表示兴奋部位的是 (填字母)。
(3)兴奋在图乙所示处只能单向传递的原因是 。
(4)图丁是测量神经纤维膜内外电位的装置,图戊是测得的动作电位变化。请回答:
①图丁状态测得的电位相当于图戊中的 区段的电位。若该神经纤维接受突触前膜释放的抑制性递质,则图丁的指针有何变化 (填向左、向右、不变)。
②图戊中当神经纤维受到刺激时,Na+内流引起的是 区段的变化。
【答案】(1)B;a、b、c;树突或细胞体;
(2)相对静止状态转变为显著活跃状态;h;
(3)神经递质只能由突触前膜释放, 作用于突触后膜;
(4)①AB;向左;②BC
【解析】(1)根据图乙中突触结构可以判断A是感受器、B是效应器;图乙中a是突触前膜、b是突触间隙、c是突触后膜、d是突触小泡,其中a、b、c共同构成突触结构。突触后膜可能是树突或细胞体的膜。
(2)兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态转变为显著活跃状态的过程,图丙中,表示兴奋部位的是h。
(3)因为神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋在图乙所示处只能单向传递。
(4)图丁是测量神经纤维膜内外电位的装置,图戊是测得的动作电位变化。①图丁状态测得的电位是静息电位,相当于图戊中的AB区段的电位。若该神经纤维接受突触前膜释放的抑制性递质,则静息电位变大,图丁的指针向左。②图戊中当神经纤维受到刺激时,Na+内流产生的是动作电位,即BC区段的变化。
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