内容正文:
第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时 神经冲动的产生和兴奋在神经纤维上的传导
[1~10题,每题2分,共20分]
知识点一 兴奋的产生及在神经纤维上的传导
1.下列有关神经兴奋产生、传导的叙述,错误的是( )
A.静息状态时,神经元的细胞膜内外没有离子进出
B.神经纤维上兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流
C.兴奋在神经纤维上的传导可以是双向的
D.神经纤维上兴奋的产生与Na+内流有关
2.[2025·甘肃卷] 现代生理学中将能发生动作电位的细胞称为可兴奋细胞,动作电位是在静息电位的基础上产生的膜电位变化。关于可兴奋细胞的静息电位和动作电位,下列叙述错误的是 ( )
A.静息状态下细胞内的K+浓度高于细胞外,在动作电位发生时则相反
B.胞外K+浓度降低时,静息电位的绝对值会变大,动作电位不易发生
C.动作电位发生时,细胞膜对Na+的通透性迅速升高,随后快速回落
D.由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度是动作电位发生的必要条件
3.[2026·天津南开区高二月考] 听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述,错误的是 ( )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传导时不会衰减
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传导出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处,稍后指针会发生偏转
4.[2026·湖南永州高二期中] 云南大部分地区都有食用草乌进补的习惯。但草乌中含有乌头碱,其可以与神经元上的钠离子通道结合,使其持续开放,从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状,严重可导致死亡。河豚毒素可与钠离子通道结合,阻碍钠离子内流。下列叙述错误的是 ( )
A.钠离子通道持续开放不会导致神经纤维膜内Na+浓度高于膜外
B.钠离子通道持续开放会使胞外Na+内流增加
C.河豚毒素在临床上可作为麻醉剂
D.河豚毒素作用时,神经纤维膜两侧的电位表现为外负内正
知识点二 膜电位的测定及相关曲线分析
5.[2025·广东中山中学高二月考] 将记录仪的两个电极分别放置在神经纤维膜外的 a、c两点,c 点所在部位的膜已被损伤,其余部位均正常。如图是刺激前后的电位变化,以下说法不正确的是 ( )
注:图中灰色区域为兴奋部位,阴影区域为损伤部位。
A.兴奋的产生与膜对Na+的通透性改变有关
B.被损伤部位c点的膜外电位为负电位
C.兴奋传到b点时记录仪的指针将不偏转
D.实验结果可表明兴奋在神经纤维上以电信号形式传导
6.[2025·河北石家庄高二期中] 如图表示某神经元一个动作电位传导示意图,据图分析下列说法正确的是 ( )
A.动作电位传导是局部电流触发邻近细胞膜依次产生新电位变化的过程
B.图中a→b→c的过程就是动作电位快速形成和恢复的过程
C.产生a段是由Na+内流造成的,不消耗ATP
D.轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相同
7.[2026·浙江宁波高二期中] 如图表示给予适宜刺激后神经纤维某处电位变化的示意图,下列分析错误的是 ( )
A.①之前处于静息状态,细胞膜两侧电位表现为外正内负
B.①→②电位变化的原因是Na+内流
C.②处膜内的Na+浓度大于膜外
D.②后电位变化的主要原因是K+外流
8.某小组研究神经纤维上兴奋的传导时,进行了如图所示实验,获得了显示屏所示的结果。下列相关分析不正确的是 ( )
A.若增大微电极的刺激强度,则位置①或②的峰值不变
B.兴奋在神经纤维上传导的过程中,动作电位的峰值不变
C.若已知位置①②之间的距离,则可以得出兴奋的传导速率
D.该实验结果可以说明兴奋在神经纤维上是单向传导的
9.[2026·江苏无锡高二期中] 图甲为某一神经纤维示意图,将一电位计的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所示。下列说法错误的是 ( )
A.受刺激时,电位计的指针将发生两次方向相反的偏转
B.图甲电位计指针偏转时,a或b处神经纤维膜处于动作电位
C.在图乙中的t3时刻,兴奋传导至b处
D.t1~t2、t3~t4电位的变化分别是Na+内流和K+外流造成的
10.[2026·江西萍乡高二期中] 某研究小组用微电极刺激蛙离体神经纤维的某一位置,检测到的电位变化如图中的曲线Ⅱ所示,小组成员又对其施加药物利多卡因(阻断Na+通道)、胺碘酮(阻断K+通道)等后,测得膜电位变化如图中的虚线所示。下列分析正确的是 ( )
A.曲线Ⅱ中的ab段主要与Na+外流有关,bc段与K+内流有关
B.药物利多卡因处理后,膜电位变化应为曲线Ⅲ
C.药物胺碘酮处理后,膜电位变化应为曲线Ⅳ
D.曲线Ⅲ无上升的变化趋势,说明神经纤维已失去活性
11.(8分)[2026·四川泸州高二月考] 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,如图乙所示。请回答下列问题:
(1)(1分)神经纤维在静息状态下,膜内外的电位表现为 。
(2)(3分)图甲中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)(1分)图乙中,受刺激后,F点处神经纤维的膜内电位状态变化是 。
(4)(3分)兴奋在FE段和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 。
12.(11分)图甲表示检测神经纤维静息电位实验装置,图乙为该神经纤维动作电位产生过程模式图。回答下列问题:
(1)(4分)图甲所测量的电位与图乙中 (填字母)点对应,主要是由 离子的跨膜运输形成的,其运输方式为 。
(2)(4分)动作电位的产生是由于神经细胞受到一定刺激后细胞膜上的 离子通道迅速打开,使刺激部位发生电位逆转,与相邻区域产生局部电流,在膜外局部电流的方向是 (用“未兴奋区”和“兴奋区”及箭头表示),这与兴奋的传导方向是 的。并非任何刺激都能触发神经细胞产生动作电位,把能触发动作电位的膜电位的最小值称为阈电位,若某神经细胞的阈电位为-65 mV(其静息电位也为-70 mV),则该细胞相较于图甲所示神经纤维更 (填“易”或“难”)兴奋。
(3)(3分)若将两电极均置于神经纤维膜表面,两电极之间连接一电流计,若在两电极的中点位置给予一个可产生动作电位的刺激,电流计指针 (填“向左”“向右”或“不发生”)偏转,理由是
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第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时 神经冲动的产生和兴奋在神经纤维上的传导
1.A [解析] 静息状态时,静息电位的维持是通过钾离子外流实现的,A错误。
2.A [解析] 静息状态下细胞内的K+浓度高于细胞外,动作电位发生时,细胞内K+浓度依然高于细胞外,A错误;胞外K+浓度降低时,K+外流增多,静息电位的绝对值会变大,此时细胞更不容易兴奋,动作电位不易发生,B正确;动作电位发生时,细胞膜对Na+的通透性迅速升高,Na+内流形成动作电位,随后细胞膜对Na+的通透性快速回落,C正确;由主动运输(Na+-K+泵参与)建立的跨膜离子浓度梯度(如细胞内K+浓度高,细胞外Na+浓度高)是动作电位发生的必要条件,D正确。
3.A [解析] 兴奋在反射弧中单向传导,题图中,兴奋传递方向为③→④,则①处恢复静息电位,K+外流,②处Na+内流,A错误;动作电位沿神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离的增加而衰减,B正确;兴奋在反射弧中的传导是单向的,由靠近胞体的轴突传导到轴突末梢,即向右传导出去,C正确;若将电表的两个电极置于③④处,稍后兴奋传至④处时会有电位差的产生,指针会发生偏转,D正确。
4.D [解析] Na+通过钠离子通道内流的方式是协助扩散,顺浓度梯度进行,钠离子通道持续开放不会导致神经纤维膜内Na+浓度高于膜外,A正确;钠离子通道持续开放会使胞外Na+顺浓度梯度持续内流,B正确;河豚毒素通过阻断钠离子通道抑制动作电位产生,因此可作为麻醉剂,C正确;河豚毒素阻碍钠离子内流,神经纤维无法产生动作电位,此时膜电位应保持静息状态(外正内负),D错误。
5.C [解析] 神经纤维处于静息状态时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正,神经纤维受刺激后,膜的通透性发生改变,使Na+内流而产生兴奋,造成膜两侧的电位表现为内正外负,A正确;神经纤维未受刺激时,膜外为正电位,指针应不偏转,但从图中可以看出,神经纤维未受刺激时,指针向右侧偏转,说明c点为负电位,由此推测被损伤部位c点的膜外电位为负电位,B正确;当在a点左侧给予刺激时,a点先发生电位变化,膜外电位由正变为负,当传至b点时,a点又恢复为正电位,而此时c点由于受损仍为负电位,故兴奋传到b点时记录仪的指针将向右侧偏转,C错误;根据刺激前后记录仪指针的偏转情况可推测兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,D正确。
6.A [解析] 由题图可知,动作电位传导是局部电流触发邻近细胞膜依次产生新的电位变化的过程,A正确;动作电位产生是钠离子内流引起的,静息电位恢复是钾离子外流引起的,c是形成动作电位的过程,b是动作电位,a为恢复静息电位过程,因此动作电位产生及恢复静息电位过程是c→b→a,B错误;a段是K+经通道蛋白外流造成的,C错误;轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相反,D错误。
7.C [解析] 神经纤维未受刺激时,处于静息状态,此时细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使细胞膜两侧电位表现为外正内负,即题图中①之前的阶段,A正确;当神经纤维受到适宜刺激时,细胞膜的通透性发生改变,对Na+的通透性增大,Na+内流,导致膜电位发生变化,由外正内负变为外负内正,形成动作电位,即题图中①→②的电位变化,B正确;②处为动作电位,此时虽然有Na+内流,但Na+内流是通过钠离子通道的协助扩散,所以膜外Na+浓度大于膜内,C错误;②后,神经纤维恢复静息电位,此时细胞膜主要对K+有通透性,K+外流,使膜电位又逐渐恢复为外正内负,D正确。
8.D [解析] 动作电位峰值主要取决于Na+的浓度梯度,而刺激强度只决定能否产生动作电位,不改变其峰值大小;在膜内外离子浓度保持不变的情况下,此神经纤维位置①或②上的动作电位的峰值是不变的,A正确。兴奋在神经纤维上传导具有不衰减性,该过程不会因为距离的增加而减弱,动作电位的峰值不变,B正确。若已知位置①②之间的距离,从显示屏可得出兴奋从①传导至②所用时间,则可以得出兴奋的传导速率,C正确。若想证明兴奋在神经纤维上是单向传导的,需要在刺激点左右两侧分别设置位置①和位置②,位置①和位置②在刺激点同侧不能证明兴奋在神经纤维上是单向传导的,D 错误。
9.D [解析] 受刺激时,电位计的指针在电信号传导至a时偏转一次,到b时再偏转一次,故会发生两次方向相反的偏转,A正确。题图甲电位计指针偏向左时,a处应该是负电位、b处应该为正电位,此时a处于动作电位;电位计指针偏向右时,b处应该是负电位、a处应该为正电位,此时b处于动作电位,B正确。在题图乙中的t3时刻,是在产生第二次偏转的时候,兴奋传导至b电极处,并产生电位变化,C正确。t1~t2、t3~t4电位的变化都是先产生动作电位(Na+内流),再恢复静息电位(K+外流),故t1~t2、t3~t4电位的变化都是Na+内流和K+外流造成的,D错误。
10.B [解析] 分析题图,曲线 Ⅱ 中 ab 段是动作电位形成,与Na+内流有关;bc 段是恢复静息电位,与K+外流有关,A 错误。利多卡因阻断Na+通道,会抑制动作电位的形成,膜电位可能保持在静息状态,对应曲线Ⅲ,B正确。胺碘酮阻断K+通道,会导致K+外流受阻,静息电位无法正常恢复,为曲线Ⅰ,C错误。曲线 Ⅲ的电位变化是药物阻断离子通道导致的,不能说明神经纤维已失去活性,D错误。
11.(1)外正内负
(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) 神经纤维在静息状态下,膜内K+的浓度大于膜外K+的浓度,静息时,钾离子外流,此时膜内外的电位表现为外正内负。(2)图甲中A点为静息电位状态,此时膜外Na+浓度大于膜内Na+浓度。AC段为产生动作电位,此时Na+内流是顺浓度梯度进行的,其转运方式为协助扩散。CD段为恢复静息电位,钾离子通道打开,此时K+外流方式为协助扩散,也是顺浓度梯度进行的。(3)图乙中,受刺激后,F点产生动作电位,电位为外负内正,此处神经纤维的膜内电位状态变化是由负变正。(4)刺激F点,兴奋在FE段和FG段传导的时间依次为t1、t2,由于FE=FG,兴奋在同一神经纤维上等距传导,传导速度相同,所用时间相同,即t1=t2。
12.(1)a、f 钾 协助扩散
(2)钠 未兴奋区→兴奋区 相反 易
(3)不发生 兴奋在离体神经纤维上双向传导并且传导速度相同,会同时到达两侧的电极,不产生电位差
[解析] (1)图甲所测量的电位为静息电位,与图乙中的a、f点对应。静息电位主要是由K+以协助扩散方式进行跨膜运输形成的。(2)动作电位的产生是由于神经细胞受到一定刺激后细胞膜上的钠离子(Na+)通道迅速打开,使刺激部位发生电位逆转,电位变为外负内正,相邻区域仍然是内负外正,刺激部位与相邻区域产生局部电流,在膜外局部电流的方向是未兴奋区→兴奋区,这与兴奋的传导方向是相反的。若某神经细胞的阈电位为-65 mV,由图乙可知,本题所述神经纤维的阈电位为-55 mV,与图甲所示神经纤维相比,该神经细胞的阈电位与静息电位的差值更小,则该细胞更容易兴奋。(3)若将两电极均置于神经纤维膜表面,给予刺激前两电极之间没有电位差,电流计指针不发生偏转,若在两电极之间的中点位置给予一个可产生动作电位的刺激,由于兴奋双向传导且传导速度相同,会同时传导至两侧的电极,两电极之间不产生电位差,因此电流计指针不发生偏转。
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