高中生物人教版2019选择性必修一 2.3 神经冲动的产生和传导 同步练习
一、单选题
1.(2021高一下·洛阳月考)下列有关兴奋产生、传导和传递的说法,正确的是( )
A.神经纤维处于静息状态时,膜外阳离子浓度低于膜内
B.神经纤维受到刺激时,细胞膜对钾离子的通透性增加
C.突触前膜释放神经递质是胞吐过程,该过程不消耗ATP
D.兴奋经突触传递是单向的,原因是递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、神经纤维静息状态维持主要是K+外流导致,使膜外阳离子浓度高于膜内,A错误;
B、神经纤维受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,B错误;
C、突触前膜释放神经递质是胞吐过程,该过程消耗ATP,C错误;
D、兴奋经突触传递是单向的,原因是递质只能有突触前膜释放,作用于突触后膜,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、兴奋的产生:静息时,K离子外流,膜外电位高于膜内,表现为外正内负;兴奋时,Na离子通道开放,Na离子内流,膜内电位高于膜外,表现为外负内正。
2、兴奋在神经纤维上的传导:兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,双向传递。
3、兴奋在神经元之间的传递:突触由突触前膜、突触后膜、突触间隙组成,突触前膜内的突触小泡含有神经递质,当兴奋传至轴突末端时,突触前膜内的突触小泡释放的神经递质特异性地作用于突触后膜上的受体,引起下一个神经元的兴奋或抑制,单向传递。
2.(2021高二下·杭州期中)下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,X 处有无突触未知。下列分析正确的是( )
A.刺激 B 点,兴奋就以局部电流的形式传到 A 点
B.刺激 A 点,①指针先向左偏,后向右偏
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
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、AB之间存在突触,刺激
B 点,兴奋就以化学信号神经递质的形式传到 A 点,A错误;
B、当A点受刺激时,兴奋会依次经电流计①的两个电极,靠近A的膜外先变为负,指针先右偏,而后传到电流计的另一端,指针向左偏,所以电流计①的指针将发生两次方向相反的偏转,B错误;
C、未受到刺激时,神经细胞的膜电位为外正内负,其细胞内的K+外流,C错误;
D、刺激B点后若电流计②的指针偏转2次说明X处无突触,刺激B点后若电流计②的指针偏转1次说明X处有突触,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。2、由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。3、分析题图:题图表示通过突触相连接的神经元,电流计的电极均连接在神经纤维膜的外表面,A、B、C为可供选择的刺激位点,分析可知若刺激位点是A,则①电流计偏转2次而②电流计不偏转。
3.神经纤维受到刺激时,细胞膜内、外的电位变化是( )
①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位 ③膜外由负电位变为正电位 ④膜内由正电位变为负电位
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】神经纤维受到刺激时,细胞膜内、外的电位变化是①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位。综上所述,A正确,B、C、D错误;
故答案选:A。
【分析】兴奋在神经纤维上的传导过程:静息状态时,细胞膜电位外正内负→受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正→兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位→兴奋部位;膜内:兴奋部位→未兴奋部位)→兴奋向未兴奋部位传导。
4.(2021高二下·慈溪期末)丙咪嗪是一种常用的抗抑郁药,能抑制神经末梢突触前膜对去甲肾上腺素和5-羟色胺的再摄取,提高受体部位递质浓度,从而发挥抗抑郁作用。下列叙述正确的是( )
A.去甲肾上腺素和5-羟色胺均属于抑制性化学递质
B.抑郁可能与突触间隙中去甲肾上腺素和5-羟色胺含量过高有关
C.丙咪嗪可提高去甲肾上腺素和5-羟色胺与受体结合的几率
D.去甲肾上腺素和5-羟色胺与受体结合后可被突触后膜摄取而发挥作用
【答案】C
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、根据题干信息“提高受体部位递质浓度,从而发挥抗抑郁作用”,可以推测,去甲肾上腺素和5-羟色胺均属于兴奋性化学递质,A错误;
B、由上述分析可知,抑郁可能与突触间隙中去甲肾上腺素和5-羟色胺含量过低有关,B错误;
C、丙咪嗪可抑制神经末梢突触前膜对去甲肾上腺素和5-羟色胺的再摄取,提高受体部位递质浓度,从而提高去甲肾上腺素和5-羟色胺与受体结合的几率,C正确;
D、由题意:“神经末梢突触前膜对去甲肾上腺素和5-羟色胺的再摄取,提高受体部位递质浓度,”可知,去甲肾上腺素和5-羟色胺与受体结合后不可被突触后膜摄取,D错误。
故答案为:C。
【分析】突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,神经递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。
5.(2021高二下·绍兴期末)如图为突触结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.突触小泡和受体的分布决定了兴奋传递的方向
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.①处为轴突末梢膜,③处不可能是轴突膜
D.④既是神经递质受体又是一种离子通道蛋白
【答案】C
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、突触小泡存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,并和突触后膜上的受体结合,所以突触小泡和受体的分布决定了兴奋传递的方向,A正确;
B、②为神经递质,通过胞吐进入突触间隙,该过程需消耗能量,B正确;
C、突触类型包括轴突-树突型、轴突-胞体型,轴突-轴突型,所以①处为突触前膜,即轴突末梢膜,③处也可能是轴突膜,C错误;
D、④既是神经递质受体又是一种离子通道蛋白,其接受神经递质后会促进该离子通道打开,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、据图分析,①为突触前膜,②为神经递质,③为突触后膜,④为突触后膜上的受体。
2、突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,兴奋在突触间传递的过程中伴随着电信号一化学信号一电信号的转变。在这一过程中神经递质只能由突触前膜释放,通过突触间隙作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的。
6.(2021高二下·西宁开学考)突触小体不能完成的生理过程是( )
A.丙酮酸的氧化分解
B.突触小泡与细胞膜的融合
C.突触前膜释放神经递质
D.完成“化学信号 电信号”的转变
【答案】D
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】突触小体能够通过胞吐完成神经递质的释放,会出现突触小泡和细胞膜的融合,突触小泡中的神经递质释放到突触间隙,需要的能量是由细胞呼吸供应,因此可以发生丙酮酸的分解,突触小体完成的信号转化是“电信号→化学信号”;故答案为:D。
【分析】突触小体能够通过胞吐完成神经递质的释放,出现突触小泡和细胞膜的融合,需要的能量是由细胞呼吸供应,因此可以发生丙酮酸的分解,突触小体完成的信号转化是“电信号→化学信号”。
7.(2021高二下·安徽期末)如图为某动物离体反射弧的部分神经元连接通路示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.若②受到适当的强刺激产生兴奋,则①④处一定会产生兴奋
B.刺激①处产生的兴奋与传导到②处产生的兴奋强度相同
C.神经递质释放至③处完成电信号向化学信号的转换
D.若细胞外液的Na+浓度增大,刺激②处产生的动作电位峰值会变大
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、若②受到足够强刺激足以产生兴奋,则①处一定会产生兴奋,在③处形成突触结构,如果神经元a若释放的是抑制性神经递质,则④处就不会产生兴奋,A错误;
B、兴奋传递过程中,兴奋强度不衰减,刺激①处产生的兴奋与传导到②处产生的兴奋强度相同,B正确;
C、③处形成了突触结构,神经递质释放至③处完成电信号向化学信号的转换,C正确;
D、Na+内流,导致动作电位产生,若细胞外液的Na+浓度增大,离子浓度差增大,刺激②处,产生的动作电位峰值会变大,D正确;
选项B、C、D正确,A错误;故答案选:A。
【分析】 1、兴奋在神经元之间的传递:
(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的;突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜;
(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间
(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜;突触小泡由突触前膜释放,经过突触间隙,小泡和后膜融合,神经递质和后膜的受体特异性结合,充当第一信使引起生理反应(兴奋或者抑制)后,被分解掉;
2、抑制性突触后电位:突触前膜释放抑制性递质,使后膜对Cl-的通透性增加,引起局部超级化电位,使后膜的兴奋性下降,这种电位 变化成为抑制性突触后电位(IPSP);
3、兴奋性突触后电位:神经递质作用突触后膜,提升了膜对离子的通透性,促使膜外钠离子迅速内流,膜内钠离子浓度增加,引起去极化,膜电位下降,引起兴奋,这种电位变化成为兴奋性突触后电位(EPSP)。
8.(2021高二下·温州期末)科研人员做了以下系列实验:
实验1:取富含乙酰胆碱的鼠脑悬浮液注射到被酒精损害记忆大鼠的海马区,可以改善其记忆。
实验2:对学习21天后的大鼠用胆碱酯酶抑制剂(可以阻止胆碱酯酶破坏乙酰胆碱)处理,结果大鼠可以保持记忆而不遗忘。
实验3:增加大鼠海马区神经末梢内的胆碱乙酰转移酶(催化乙酰胆碱合成的酶)的活性可以提高大鼠的记忆力,此酶的活性可以作为大鼠学习能力的指标。
以上实验不能说明( )
A.乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质
B.乙酰胆碱、胆碱酯酶抑制剂可分布于内环境
C.大鼠学习21天后常常会产生遗忘的原因可能是胆碱酯酶活性过高
D.乙酰胆碱通过胞吐释放,作用于突触后膜打开Na+通道
【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由实验1可知,乙酰胆碱可以改善记忆,因此乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质,A不符合题意;
B、由实验可知,乙酰胆碱是一种神经递质,它可以由突触前膜释放到突触间隙的内环境中,胆碱酯酶抑制剂阻止胆碱酯酶破坏乙酰胆碱,乙酰胆碱和突触后膜上的受体结合后,一经发挥作用就会被胆碱酯酶分解,该过程发生在内环境中,因此乙酰胆碱、胆碱酯酶抑制剂都可分布于内环境,B不符合题意;
C、由实验可知,大鼠学习21天后常常会产生遗忘的原因可能是:①与胆碱乙酰转移酶活性降低有关; ②乙酰胆碱分泌不足; ③胆碱酯酶活性过高,C不符合题意;
D、该实验没有研究乙酰胆碱的释放方式以及乙酰胆碱和受体结合后突触后膜上发生的变化,因此该实验不能说明乙酰胆碱通过胞吐释放,作用于突触后膜打开Na+通道,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】突触前膜释放神经递质,该物质通过胞吐进入突触间隙后,与突触后膜上的受体结合,引起下一个神经元的兴奋或抑制,随后神经递质被相应酶分解或回收。分析题目三个实验,由实验1可得到:乙酰胆碱可以改善记忆;由实验2可得到:胆碱酯酶可以使乙酰胆碱分解;由实验3可得到:胆碱乙酰转移酶越多、活性越高,学习能力就越好。
9.(2021高二下·杭州期末)神经元的动作电位需一定强度的刺激诱发才能产生。刚好能引发动作电位的刺激强度被称为阈强度。图示受阈强度刺激后神经元上某点的膜电位变化情况。下列叙述正确的是( )
A.绘制出上图曲线仅需1个电表,其两个电极分别位于膜外和膜内侧
B.⑧处时该神经元也有兴奋性,小于阈强度的刺激即可引发动作电位
C.②~⑤过程主要由K+外流引起,期间神经元的膜所处状态可能不同
D.⑤~⑦之间属于复极化过程,期间神经元的膜所处状态始终相同
【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、图示受阈强度刺激后神经元上某点的膜电位变化情况,绘制出上图曲线仅需1个电表,其两个电极分别位于膜外和膜内侧,A正确;
B、⑧处时该神经元也有兴奋性,大于阈强度的刺激即可引发动作电位,B错误;
C、②~⑤过程主要由钠离子内流外流引起,C错误;
D、⑤~⑦之间属于复极化过程,期间神经元的膜电位由外负内正转变为外负内正,D错误。
故答案为:A。
【分析】神经纤维上的某一点在未受刺激时,由于钾离子的少量外流表现为外正内负的极化状态,当受到刺激后,由于钠离子的大量内流,发生去极化和反极化过程,进而钾离子通道开放,钾离子大量外流,发生复极化、甚至超极化过程。最后在钠钾泵的作用恢复极化状态。
10.(2021高二下·赣州期中)图甲表示突触,图乙表示受到刺激时神经纤维上的电位变化。下列叙述错误的是( )
A.图甲中a处能完成电信号→化学信号的转变
B.图甲中a处释放的递质都能使b处产生如图乙所示的电位变化
C.若将神经纤维置于低Na+液体环境中,图乙所示膜电位峰值会低于+40mV
D.若神经纤维处于乙图中②对应状态时,Na+通过协助扩散方式进入细胞
【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、图甲中a是突触前膜,能完成电信号→化学信号的转变,A正确;
B、图甲中a处释放的递质若为抑制性神经递质,则不能使b处产生如图乙所示的电位变化,B错误;
C、若将神经纤维置于低Na+液体环境中,膜内外Na+浓度差减小,Na+内流形成的动作电位峰值下降,则图乙所示膜电位会低于+40mV,C正确;
D、②为Na+内流形成动作电位,此时Na+通过钠离子通道顺浓度梯度运输进入细胞内,故若神经纤维处于乙图中②对应状态时,Na+通过协助扩散方式进入细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲中a、b分别是突触前膜、突触后膜。图乙①-③是动作电位形成,③-⑤是静息电位恢复过程。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
11.(2021高二下·浙江期中)医学研究表明,抑郁症与单胺类神经递质传递功能下降相关。单胺氧化酶是一种单胺类神经递质的降解酶。单胺氧化酶抑制剂( MAOID)是一种常用抗抑郁药。下图是突触结构的局部放大示意图,据图分析,下列说法错误的是
A.细胞X通过胞吐释放小分子神经递质,可保证递质在短时间内大量释放
B.单胺类神经递质与蛋白M结合后,一定会导致细胞Y膜内电位由正变负
C.细胞Y上蛋白M的数量减少,有可能导致人患抑郁症
D.MAOID能增加突触间隙的单胺类神经递质浓度,从而起到抗抑郁的作用
【答案】B
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、细胞X通过胞吐释放小分子神经递质,可保证递质在短时间内大量释放,该过程需要消耗能量,A正确;
B、静息电位为内负外正,故神经递质作用于细胞Y之前Y膜内不可能是正电位,B错误;
C、细胞Y上蛋白M的数量减少,神经递质无法作用于蛋白M,有可能导致人患抑郁症,C正确;
D、MAOID能够抑制单胺氧化酶的活性,抑制其分解神经递质,故增加突触间隙的单胺类神经递质浓度,从而起到抗抑郁的作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】由图可知,细胞X可以释放神经递质,作用于细胞Y,故细胞X属于突触前神经元。
12.(2021高二下·山西月考)乙酰胆碱(ACh)是一种兴奋性神经递质,其释放和发挥作用的过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.ACh的合成需要消耗ATP
B.ACh释放的方式是胞吐,该过程能体现细胞膜具有一定的流动性
C.物质C可被循环利用
D.如果没有D酶,兴奋传递的速度更快
【答案】D
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由分析可知,物质C进入突触小体后,在线粒体产生的物质E(ATP)的作用下,生成ACh,A正确;
B、ACh以胞吐的方式释放到突触间隙,该过程能体现细胞膜具有一定的流动性,B正确;
C、由分析可知,物质C进入突触小体后生成ACh,ACh释放到突触间隙后又被分解生成C,说明物质C可被循环利用,C正确;
D、如果没有D酶,ACh与受体结合后不被分解,会使突触后膜持续兴奋,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、兴奋在神经纤维上传导是双向的,静息电位电荷分布时内负外正,给予刺激后,刺激部位变成内正外负,形成动作电位(局部电流),兴奋传导方向和膜内电流方向一致,和膜外相反;
2、兴奋在神经元之间传递是单向的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,经过突触间隙作用于突触后膜。
3、神经递质的分子质量一般较大,由突触前膜合成,储存在突触小泡之中,经过突触前膜的胞吐作用释放,经过突触间隙,与突触后膜上受体特异性结合,引发下一个神经元兴奋或者抑制。
13.(2021高二下·横峰开学考)试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物—河豚毒素(Na+通道蛋白抑制剂)后,是如何变化的( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】神经纤维在未受刺激时,膜内K+浓度高于膜外,膜外Na+浓度高于膜内,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,膜外电位高于膜内,为静息电位。添加具有生物活性的化合物河豚毒素(Na+通道蛋白抑制剂)后,膜内Na+外流受抑制,影响动作电位形成,不影响静息电位,A正确。
【分析】 兴奋前,膜外Na+浓度低于细胞内,刚兴奋时,Na+顺势进入细胞内部,出现去极化现象,等到Na+达到平衡电位时,钠离子不再进入细胞,K+开始流出细胞,逐渐几乎恢复到静息电位,出现复极化现象;通过钠钾泵恢复到之前细胞的钠钾比例;细胞内Na+浓度低于细胞外。
14.(2021高二下·西宁开学考)如图的三个装置中,有关神经结构处于相同的培养环境中.且AB均相等,BC均相等.若刺激A点,观察三个电流表,以下描述不正确的是( )
A.均能发生偏转
B.发生偏转的次数相同
C.从刺激到发生第一次偏转的时间相等
D.若不止一次偏转,则一次偏转到下次偏转的时间间隔不同
【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、分析图甲:若刺激A点,B、C点先后兴奋,故图中电流表发生两次方向相反的偏转;分析图乙:若刺激A点,只有B点兴奋,C点不兴奋,故图中电流表发生一次偏转;分析图丙:若刺激A点,B、C点先后兴奋,故图中电流表发生两次方向相反的偏转,故图中均能发生偏转,A正确;
B、图甲、丙能发生2次偏转,图乙发生一次偏转,故偏转的次数不完全相同,B错误;
C、据图可知,AB均相等,局部电流在神经纤维上的传导速度一样,从刺激到发生第一次偏转的时间相等,C正确;
D、若不止一次偏转,图甲只是在神经纤维上传导,速度较快,图丙中由于突触延搁,会发生信号的转化,故速度减慢,所以一次偏转到下次偏转的时间间隔不同,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位.兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
15.(2021高二下·安庆开学考)下图示意反射弧结构,在实验条件下刺激部位a可引起b处产生冲动,效应器作出反应,而刺激b也可以引起效应器作出反应,但不能引起a处产生冲动,对此实验现象,说法正确的是
A.刺激后,兴奋在感觉神经元上传导是单向的
B.刺激后,在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的
C.刺激后,兴奋在运动神经元上传导是单向的
D.刺激a使突触传递兴奋,刺激b使突触传递抑制
【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由于a刺激位点在感觉神经纤维上,兴奋在感觉神经元上传导是双向的,A错误;
B、在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的,B正确;
C、由于b刺激位点在运动神经纤维上,兴奋在运动神经元上传导是双向的,C错误;
D、刺激a使突触传递兴奋,刺激b由于兴奋在突触间的传递是单向的,所以突触不会兴奋,不会使突触传递抑制,D错误。
故答案为:B。
【分析】刺激处,神经纤维处产生兴奋,兴奋在神经纤维上是双向传导,在突触处只能是单向传递,导致结果是:如果在b处刺激,兴奋传递到神经中枢后,该兴奋不会传递到a处,只能传递到效应器,引起效应器做出相关反应。
16.(2021高二下·温州期中)神经肌肉标本是由许多兴奋性不同的神经纤维和肌细胞组成。每根神经纤维控制一个肌细胞,参与收缩的肌细胞越多,肌肉张力越大。如图为两个蛙的坐骨神经腓肠肌标本,A、B分别指两个标本上的坐骨神经,甲、乙为两极均接在膜外的电表。神经A直接搭在右肌肉上,刺激B,左肌肉和右肌肉均会收缩。下列叙述正确的是( )
A.蛙的坐骨神经是许多神经元被结缔组织包围而成
B.刺激B,随着刺激强度的增大,右肌肉张力不断增大
C.给予右肌肉适宜刺激,左右肌肉均可收缩,甲电表指针不偏转
D.给A处一个适宜的刺激,左右肌肉收缩,甲、乙电表指针均不偏转
【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、蛙坐骨神经是由多根传出神经元的神经纤维组成的,A错误;
B、随着刺激强度的不断增加,肌肉收缩强度增大;但达到一定的刺激强度后,肌肉收缩强度不再增强,B错误;
C、给予右肌肉适宜刺激,右肌肉可收缩,兴奋可以传到左肌肉,引起收缩,但兴奋在细胞间单向传递,甲电表指针不偏转,C正确;
D、给A处一个适宜的刺激,左肌肉收缩,右肌肉不收缩,甲、乙电表指针均不偏转,D错误。
故答案为:C。
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。兴奋在细胞间单向传递的原因是神经递质只能有突触前膜释放,传递到突触后膜。
17.(2021高二下·孝感月考)图乙是图甲中方框内结构的放大示意图,图丙是图乙中方框内结构的放大示意图。下列相关叙述中,正确的是( )
A.图甲中突触后膜上信号转换是电信号→化学信号→电信号
B.图丙中a的化学本质为蛋白质
C.图丙中物质a的分泌与高尔基体和线粒体有关
D.图丙的b与a结合,则会引起突触后神经元的兴奋
【答案】C
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、图甲中突触后膜上信号转换是化学信号→电信号,A错误;
B、图丙中a是神经递质,其化学本质不是蛋白质,B错误;
C、丙图中物质a是一种神经递质,神经递质在突触小泡中,突触小泡的形成与高尔基体有关,神经递质的分泌属于胞吐过程,需要消耗能量,与线粒体有关,C正确;
D、a表示神经递质,可能是兴奋性递质或抑制性递质,丙图的b如果与a结合,则会引起突触后神经元兴奋或抑制,D错误。
故答案为:C。
【分析】题图乙是图甲中方框内结构的放大示意图,图丙是图乙中方框内结构的放大示意图,其中图甲中A、B为两个神经元,两个神经元之间的结构为突触;图乙为突触的放大图,由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成,图丙为神经递质的产生与释放,a表示神经递质,b表示受体。据此答题。
二、非选择题
18.(2021高二下·大连开学考)运动神经元病(MND)患者由于运动神经细胞受损,肌肉失去神经支配逐渐萎缩,四肢像被冻住一样,俗称“渐冻人”。下图是MND患者病变部位的有关生理过程,NMDA为膜上的结构。请据图回答问题:
(1)此图所示结构为 ,该结构上信号的转换过程为 。
(2)据图判断,谷氨酸是 (填“兴奋”或“抑制”)性神经递质,判断依据是 。图中③过程与膜的 性有关。
(3)据图分析,NMDA的具体功能是 、 。
(4)MND的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,持续作用下引起Na+过度内流,神经细胞内渗透压 ,最终水肿破裂。某药物通过作用于突触来缓解病症,其作用机理可能是 (答对一点即可)。静脉注射的氯胺酮可以作用于NMDA受体,使中枢神经系统迅速产生运动和感觉阻滞,从而产生麻醉效应,静脉注射氯胺酮 (填“会”或者“不会”)使突触后膜外正内负的电位差增大。
【答案】(1)突触;电信号→化学信号→电信号
(2)兴奋;谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进Na+内流,突触后膜产生动作电位,下一个神经元兴奋;流动
(3)识别谷氨酸(信号);运输Na+
(4)升高;抑制突触前膜释放递质(谷氨酸)或抑制递质(谷氨酸)与突触后膜上的受体结合或抑制突触后膜Na+内流或促进突触前膜回收递质(谷氨酸)等;不会
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)此图为突触结构,该结构上信号的转换过程为电信号→化学信号→电信号。
(2)据图分析,谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进Na+内流,突触后膜产生动作电位,下一个神经元兴奋,因此谷氨酸是兴奋性神经递质。图中③突触小泡与突触前膜发生融合,释放神经递质,该过程与膜的流动性有关。
(3)据图分析,NMDA能识别谷氨酸(信号),还能运输Na+。
(4)MND的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,持续作用下引起Na+过度内流,神经细胞内溶质Na+含量增加,渗透压升高,最终水肿破裂。运动神经元病(MND)是由于突触间隙中谷氨酸含量过多,并导致突触后膜Na+内流引起。若某药物能抑制突触前膜释放递质(谷氨酸)或抑制递质(谷氨酸)与突触后膜上的受体结合或抑制突触后膜Na+内流或促进突触前膜回收递质(谷氨酸)等,则可通过作用于突触来缓解病症。由题意“静脉注射的氯胺酮可作用于NMDA受体,使中枢神经系统迅速产生运动和感觉阻滞,从而产生麻醉效应”,说明氯胺酮可使突触后神经元兴奋,因此氯胺酮会使突触后膜产生外负内正的动作电位,不会使突触后膜外正内负的电位差增大。
故答案为:(1) 突触 ; 电信号→化学信号→电信号 (2) 兴奋 ; 谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进Na+内流,突触后膜产生动作电位,下一个神经元兴奋 ; 流动 (3) 识别谷氨酸(信号) ; 运输Na+ (4) 升高 ; 抑制突触前膜释放递质(谷氨酸)或抑制递质(谷氨酸)与突触后膜上的受体结合或抑制突触后膜Na+内流或促进突触前膜回收递质(谷氨酸)等 ; 不会
【分析】1.突触:包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
2.突触处信号转换为电信号→化学信号→电信号。
3.递质可以分为兴奋性递质与抑制性递质。兴奋性递质可以导致突触后膜兴奋,实现由“外正内负→外负内正”的转化,后者则可以导致负离子如Cl-进入突触后膜,从而强化“外正内负”的静息电位。
19.(2021高二下·杭州期末)急性低温(4℃)会影响大鼠心室肌细胞静息电位大小,且能恢复。为了验证这一现象,进行了如下实验。请完善实验思路,预测实验结果并进行分析与讨论。
(实验材料与器具:生理溶液、大鼠心室肌细胞、神经元,带2个电极的电表等。要求与说明:实验所用心室肌细胞在正常生理条件下的静息电位为-90mV,实验大鼠的正常体温为36℃。温度调节具体过程不做要求,未涉及的实验条件均适宜,实验不再分组)
(1)完善实验思路:
①将大鼠心室肌细胞置于36℃生理溶液中, 。
②将温度调至 ,用电表测量其静息电位的大小。
③ 。
④对所得数据进行分析与处理。
(2)预测大鼠心室肌细胞由急性低温恢复至正常体温时静息电位的变化情况 (设计一个坐标系,以曲线图表示实验结果):
(3)分析与讨论:
①从能量角度分析,急性低温影响静息电位大小的可能原因是 。
②理论上心室肌细胞静息电位的绝对值 (填“大于”、“小于”或“等于”)成熟红细胞静息电位的绝对值,其原因可能是 。
③该实验选用离体细胞而非直接对活体大鼠进行实验的主要原因是 。
【答案】(1)用电表测量其静息电位的大小;4℃;温度逐渐恢复至36℃,期间用电表测量并记录静息电位变化情况
(2)
(3)低温影响有氧呼吸,胞内ATP减少,胞内外K+浓度差降低,静息电位绝对值减少;大于;心室肌细胞的线粒体数量多,ATP也更多,胞内外K+浓度差更大;大鼠是恒温动物,细胞在活体内时温度很难发生变化
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)本实验的目的是探究低温(4℃)会影响大鼠心室肌细胞静息电位大小,且能恢复。该实验的自变量为温度,因变量为静息电位大小,因此该实验可以改变细胞前后的温度,即正常温度到低温再到恢复正常温度,然后比较处理前后的静息电位大小,来确定低温对静息电位大小的影响,实验要保证无光变量相同且适宜。故实验思路如下:
(1)①将大鼠心室肌细胞置于36℃生理溶液中,用电表测量其静息电位的大小。
②将温度调至4℃用电表测量其静息电位的大小。
③温度逐渐恢复至36℃,期间用电表测量并记录静息电位变化情况
④对所得数据进行分析与处理。
(2)静息电位大小主要由K+的外流来维持,其大小由内外K+浓度差维持,由于低温会影响酶的活性,降低有氧呼吸,ATP产生减少,从而会影响K+逆浓度进入细胞内(主动运输),使得胞内外K+浓度差降低,静息电位绝对值减少。因此急性低温时,静息电位绝对值小于90mV,低温(4℃)会影响大鼠心室肌细胞静息电位大小,且能恢复,因此由急性低温恢复至正常体温36℃时,静息电位绝对值恢复到90mV,因此由急性低温恢复至正常体温时静息电位的曲线变化情况如下:
(3)①由以上分析可知,急性低温影响静息电位大小的可能原因是低温影响有氧呼吸,胞内ATP减少,胞内外K+浓度差降低,静息电位绝对值减少。
②由于成熟红细胞只能进行无氧呼吸,而心室肌细胞能进行有氧呼吸,其产生的能量更多,使K+逆浓度进入细胞内(主动运输)更多,使得胞内外K+浓度差增大,静息电位绝对值更大。理论上心室肌细胞静息电位的绝对值大于成熟红细胞静息电位的绝对值,其原因可能是心室肌细胞的线粒体数量多,ATP也更多,胞内外K+浓度差更大。
③本实验的自变量为温度,要比较正常温度和低温处理时细胞静息电位大小,由于活体大鼠大鼠是恒温动物,细胞在活体内时温度很难发生变化,因此该实验选用离体细胞而非直接对活体大鼠进行实验。
【分析】神经纤维静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。
1 / 1高中生物人教版2019选择性必修一 2.3 神经冲动的产生和传导 同步练习
一、单选题
1.(2021高一下·洛阳月考)下列有关兴奋产生、传导和传递的说法,正确的是( )
A.神经纤维处于静息状态时,膜外阳离子浓度低于膜内
B.神经纤维受到刺激时,细胞膜对钾离子的通透性增加
C.突触前膜释放神经递质是胞吐过程,该过程不消耗ATP
D.兴奋经突触传递是单向的,原因是递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
2.(2021高二下·杭州期中)下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,X 处有无突触未知。下列分析正确的是( )
A.刺激 B 点,兴奋就以局部电流的形式传到 A 点
B.刺激 A 点,①指针先向左偏,后向右偏
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
3.神经纤维受到刺激时,细胞膜内、外的电位变化是( )
①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位 ③膜外由负电位变为正电位 ④膜内由正电位变为负电位
A.①② B.③④ C.②③ D.①③
4.(2021高二下·慈溪期末)丙咪嗪是一种常用的抗抑郁药,能抑制神经末梢突触前膜对去甲肾上腺素和5-羟色胺的再摄取,提高受体部位递质浓度,从而发挥抗抑郁作用。下列叙述正确的是( )
A.去甲肾上腺素和5-羟色胺均属于抑制性化学递质
B.抑郁可能与突触间隙中去甲肾上腺素和5-羟色胺含量过高有关
C.丙咪嗪可提高去甲肾上腺素和5-羟色胺与受体结合的几率
D.去甲肾上腺素和5-羟色胺与受体结合后可被突触后膜摄取而发挥作用
5.(2021高二下·绍兴期末)如图为突触结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.突触小泡和受体的分布决定了兴奋传递的方向
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.①处为轴突末梢膜,③处不可能是轴突膜
D.④既是神经递质受体又是一种离子通道蛋白
6.(2021高二下·西宁开学考)突触小体不能完成的生理过程是( )
A.丙酮酸的氧化分解
B.突触小泡与细胞膜的融合
C.突触前膜释放神经递质
D.完成“化学信号 电信号”的转变
7.(2021高二下·安徽期末)如图为某动物离体反射弧的部分神经元连接通路示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.若②受到适当的强刺激产生兴奋,则①④处一定会产生兴奋
B.刺激①处产生的兴奋与传导到②处产生的兴奋强度相同
C.神经递质释放至③处完成电信号向化学信号的转换
D.若细胞外液的Na+浓度增大,刺激②处产生的动作电位峰值会变大
8.(2021高二下·温州期末)科研人员做了以下系列实验:
实验1:取富含乙酰胆碱的鼠脑悬浮液注射到被酒精损害记忆大鼠的海马区,可以改善其记忆。
实验2:对学习21天后的大鼠用胆碱酯酶抑制剂(可以阻止胆碱酯酶破坏乙酰胆碱)处理,结果大鼠可以保持记忆而不遗忘。
实验3:增加大鼠海马区神经末梢内的胆碱乙酰转移酶(催化乙酰胆碱合成的酶)的活性可以提高大鼠的记忆力,此酶的活性可以作为大鼠学习能力的指标。
以上实验不能说明( )
A.乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质
B.乙酰胆碱、胆碱酯酶抑制剂可分布于内环境
C.大鼠学习21天后常常会产生遗忘的原因可能是胆碱酯酶活性过高
D.乙酰胆碱通过胞吐释放,作用于突触后膜打开Na+通道
9.(2021高二下·杭州期末)神经元的动作电位需一定强度的刺激诱发才能产生。刚好能引发动作电位的刺激强度被称为阈强度。图示受阈强度刺激后神经元上某点的膜电位变化情况。下列叙述正确的是( )
A.绘制出上图曲线仅需1个电表,其两个电极分别位于膜外和膜内侧
B.⑧处时该神经元也有兴奋性,小于阈强度的刺激即可引发动作电位
C.②~⑤过程主要由K+外流引起,期间神经元的膜所处状态可能不同
D.⑤~⑦之间属于复极化过程,期间神经元的膜所处状态始终相同
10.(2021高二下·赣州期中)图甲表示突触,图乙表示受到刺激时神经纤维上的电位变化。下列叙述错误的是( )
A.图甲中a处能完成电信号→化学信号的转变
B.图甲中a处释放的递质都能使b处产生如图乙所示的电位变化
C.若将神经纤维置于低Na+液体环境中,图乙所示膜电位峰值会低于+40mV
D.若神经纤维处于乙图中②对应状态时,Na+通过协助扩散方式进入细胞
11.(2021高二下·浙江期中)医学研究表明,抑郁症与单胺类神经递质传递功能下降相关。单胺氧化酶是一种单胺类神经递质的降解酶。单胺氧化酶抑制剂( MAOID)是一种常用抗抑郁药。下图是突触结构的局部放大示意图,据图分析,下列说法错误的是
A.细胞X通过胞吐释放小分子神经递质,可保证递质在短时间内大量释放
B.单胺类神经递质与蛋白M结合后,一定会导致细胞Y膜内电位由正变负
C.细胞Y上蛋白M的数量减少,有可能导致人患抑郁症
D.MAOID能增加突触间隙的单胺类神经递质浓度,从而起到抗抑郁的作用
12.(2021高二下·山西月考)乙酰胆碱(ACh)是一种兴奋性神经递质,其释放和发挥作用的过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.ACh的合成需要消耗ATP
B.ACh释放的方式是胞吐,该过程能体现细胞膜具有一定的流动性
C.物质C可被循环利用
D.如果没有D酶,兴奋传递的速度更快
13.(2021高二下·横峰开学考)试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物—河豚毒素(Na+通道蛋白抑制剂)后,是如何变化的( )
A. B.
C. D.
14.(2021高二下·西宁开学考)如图的三个装置中,有关神经结构处于相同的培养环境中.且AB均相等,BC均相等.若刺激A点,观察三个电流表,以下描述不正确的是( )
A.均能发生偏转
B.发生偏转的次数相同
C.从刺激到发生第一次偏转的时间相等
D.若不止一次偏转,则一次偏转到下次偏转的时间间隔不同
15.(2021高二下·安庆开学考)下图示意反射弧结构,在实验条件下刺激部位a可引起b处产生冲动,效应器作出反应,而刺激b也可以引起效应器作出反应,但不能引起a处产生冲动,对此实验现象,说法正确的是
A.刺激后,兴奋在感觉神经元上传导是单向的
B.刺激后,在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的
C.刺激后,兴奋在运动神经元上传导是单向的
D.刺激a使突触传递兴奋,刺激b使突触传递抑制
16.(2021高二下·温州期中)神经肌肉标本是由许多兴奋性不同的神经纤维和肌细胞组成。每根神经纤维控制一个肌细胞,参与收缩的肌细胞越多,肌肉张力越大。如图为两个蛙的坐骨神经腓肠肌标本,A、B分别指两个标本上的坐骨神经,甲、乙为两极均接在膜外的电表。神经A直接搭在右肌肉上,刺激B,左肌肉和右肌肉均会收缩。下列叙述正确的是( )
A.蛙的坐骨神经是许多神经元被结缔组织包围而成
B.刺激B,随着刺激强度的增大,右肌肉张力不断增大
C.给予右肌肉适宜刺激,左右肌肉均可收缩,甲电表指针不偏转
D.给A处一个适宜的刺激,左右肌肉收缩,甲、乙电表指针均不偏转
17.(2021高二下·孝感月考)图乙是图甲中方框内结构的放大示意图,图丙是图乙中方框内结构的放大示意图。下列相关叙述中,正确的是( )
A.图甲中突触后膜上信号转换是电信号→化学信号→电信号
B.图丙中a的化学本质为蛋白质
C.图丙中物质a的分泌与高尔基体和线粒体有关
D.图丙的b与a结合,则会引起突触后神经元的兴奋
二、非选择题
18.(2021高二下·大连开学考)运动神经元病(MND)患者由于运动神经细胞受损,肌肉失去神经支配逐渐萎缩,四肢像被冻住一样,俗称“渐冻人”。下图是MND患者病变部位的有关生理过程,NMDA为膜上的结构。请据图回答问题:
(1)此图所示结构为 ,该结构上信号的转换过程为 。
(2)据图判断,谷氨酸是 (填“兴奋”或“抑制”)性神经递质,判断依据是 。图中③过程与膜的 性有关。
(3)据图分析,NMDA的具体功能是 、 。
(4)MND的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,持续作用下引起Na+过度内流,神经细胞内渗透压 ,最终水肿破裂。某药物通过作用于突触来缓解病症,其作用机理可能是 (答对一点即可)。静脉注射的氯胺酮可以作用于NMDA受体,使中枢神经系统迅速产生运动和感觉阻滞,从而产生麻醉效应,静脉注射氯胺酮 (填“会”或者“不会”)使突触后膜外正内负的电位差增大。
19.(2021高二下·杭州期末)急性低温(4℃)会影响大鼠心室肌细胞静息电位大小,且能恢复。为了验证这一现象,进行了如下实验。请完善实验思路,预测实验结果并进行分析与讨论。
(实验材料与器具:生理溶液、大鼠心室肌细胞、神经元,带2个电极的电表等。要求与说明:实验所用心室肌细胞在正常生理条件下的静息电位为-90mV,实验大鼠的正常体温为36℃。温度调节具体过程不做要求,未涉及的实验条件均适宜,实验不再分组)
(1)完善实验思路:
①将大鼠心室肌细胞置于36℃生理溶液中, 。
②将温度调至 ,用电表测量其静息电位的大小。
③ 。
④对所得数据进行分析与处理。
(2)预测大鼠心室肌细胞由急性低温恢复至正常体温时静息电位的变化情况 (设计一个坐标系,以曲线图表示实验结果):
(3)分析与讨论:
①从能量角度分析,急性低温影响静息电位大小的可能原因是 。
②理论上心室肌细胞静息电位的绝对值 (填“大于”、“小于”或“等于”)成熟红细胞静息电位的绝对值,其原因可能是 。
③该实验选用离体细胞而非直接对活体大鼠进行实验的主要原因是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、神经纤维静息状态维持主要是K+外流导致,使膜外阳离子浓度高于膜内,A错误;
B、神经纤维受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,B错误;
C、突触前膜释放神经递质是胞吐过程,该过程消耗ATP,C错误;
D、兴奋经突触传递是单向的,原因是递质只能有突触前膜释放,作用于突触后膜,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、兴奋的产生:静息时,K离子外流,膜外电位高于膜内,表现为外正内负;兴奋时,Na离子通道开放,Na离子内流,膜内电位高于膜外,表现为外负内正。
2、兴奋在神经纤维上的传导:兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,双向传递。
3、兴奋在神经元之间的传递:突触由突触前膜、突触后膜、突触间隙组成,突触前膜内的突触小泡含有神经递质,当兴奋传至轴突末端时,突触前膜内的突触小泡释放的神经递质特异性地作用于突触后膜上的受体,引起下一个神经元的兴奋或抑制,单向传递。
2.【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、AB之间存在突触,刺激
B 点,兴奋就以化学信号神经递质的形式传到 A 点,A错误;
B、当A点受刺激时,兴奋会依次经电流计①的两个电极,靠近A的膜外先变为负,指针先右偏,而后传到电流计的另一端,指针向左偏,所以电流计①的指针将发生两次方向相反的偏转,B错误;
C、未受到刺激时,神经细胞的膜电位为外正内负,其细胞内的K+外流,C错误;
D、刺激B点后若电流计②的指针偏转2次说明X处无突触,刺激B点后若电流计②的指针偏转1次说明X处有突触,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。2、由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。3、分析题图:题图表示通过突触相连接的神经元,电流计的电极均连接在神经纤维膜的外表面,A、B、C为可供选择的刺激位点,分析可知若刺激位点是A,则①电流计偏转2次而②电流计不偏转。
3.【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】神经纤维受到刺激时,细胞膜内、外的电位变化是①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位。综上所述,A正确,B、C、D错误;
故答案选:A。
【分析】兴奋在神经纤维上的传导过程:静息状态时,细胞膜电位外正内负→受到刺激,兴奋状态时,细胞膜电位为外负内正→兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在形成局部电流(膜外:未兴奋部位→兴奋部位;膜内:兴奋部位→未兴奋部位)→兴奋向未兴奋部位传导。
4.【答案】C
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、根据题干信息“提高受体部位递质浓度,从而发挥抗抑郁作用”,可以推测,去甲肾上腺素和5-羟色胺均属于兴奋性化学递质,A错误;
B、由上述分析可知,抑郁可能与突触间隙中去甲肾上腺素和5-羟色胺含量过低有关,B错误;
C、丙咪嗪可抑制神经末梢突触前膜对去甲肾上腺素和5-羟色胺的再摄取,提高受体部位递质浓度,从而提高去甲肾上腺素和5-羟色胺与受体结合的几率,C正确;
D、由题意:“神经末梢突触前膜对去甲肾上腺素和5-羟色胺的再摄取,提高受体部位递质浓度,”可知,去甲肾上腺素和5-羟色胺与受体结合后不可被突触后膜摄取,D错误。
故答案为:C。
【分析】突触是由突触前膜,突触间隙和突触后膜构成的,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合,神经递质以胞吐的方式排放到突触间隙,作用于突触后膜,引起突触后膜的兴奋或抑制。
5.【答案】C
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、突触小泡存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放,并和突触后膜上的受体结合,所以突触小泡和受体的分布决定了兴奋传递的方向,A正确;
B、②为神经递质,通过胞吐进入突触间隙,该过程需消耗能量,B正确;
C、突触类型包括轴突-树突型、轴突-胞体型,轴突-轴突型,所以①处为突触前膜,即轴突末梢膜,③处也可能是轴突膜,C错误;
D、④既是神经递质受体又是一种离子通道蛋白,其接受神经递质后会促进该离子通道打开,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、据图分析,①为突触前膜,②为神经递质,③为突触后膜,④为突触后膜上的受体。
2、突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,兴奋在突触间传递的过程中伴随着电信号一化学信号一电信号的转变。在这一过程中神经递质只能由突触前膜释放,通过突触间隙作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的。
6.【答案】D
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】突触小体能够通过胞吐完成神经递质的释放,会出现突触小泡和细胞膜的融合,突触小泡中的神经递质释放到突触间隙,需要的能量是由细胞呼吸供应,因此可以发生丙酮酸的分解,突触小体完成的信号转化是“电信号→化学信号”;故答案为:D。
【分析】突触小体能够通过胞吐完成神经递质的释放,出现突触小泡和细胞膜的融合,需要的能量是由细胞呼吸供应,因此可以发生丙酮酸的分解,突触小体完成的信号转化是“电信号→化学信号”。
7.【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、若②受到足够强刺激足以产生兴奋,则①处一定会产生兴奋,在③处形成突触结构,如果神经元a若释放的是抑制性神经递质,则④处就不会产生兴奋,A错误;
B、兴奋传递过程中,兴奋强度不衰减,刺激①处产生的兴奋与传导到②处产生的兴奋强度相同,B正确;
C、③处形成了突触结构,神经递质释放至③处完成电信号向化学信号的转换,C正确;
D、Na+内流,导致动作电位产生,若细胞外液的Na+浓度增大,离子浓度差增大,刺激②处,产生的动作电位峰值会变大,D正确;
选项B、C、D正确,A错误;故答案选:A。
【分析】 1、兴奋在神经元之间的传递:
(1)神经元之间的兴奋传递就是通过突触实现的;突触:包括突触前膜、突触间隙、突触后膜;
(2)兴奋的传递方向:由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡内,所以兴奋在神经元之间
(即在突触处)的传递是单向的,只能是:突触前膜→突触间隙→突触后膜;突触小泡由突触前膜释放,经过突触间隙,小泡和后膜融合,神经递质和后膜的受体特异性结合,充当第一信使引起生理反应(兴奋或者抑制)后,被分解掉;
2、抑制性突触后电位:突触前膜释放抑制性递质,使后膜对Cl-的通透性增加,引起局部超级化电位,使后膜的兴奋性下降,这种电位 变化成为抑制性突触后电位(IPSP);
3、兴奋性突触后电位:神经递质作用突触后膜,提升了膜对离子的通透性,促使膜外钠离子迅速内流,膜内钠离子浓度增加,引起去极化,膜电位下降,引起兴奋,这种电位变化成为兴奋性突触后电位(EPSP)。
8.【答案】D
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由实验1可知,乙酰胆碱可以改善记忆,因此乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质,A不符合题意;
B、由实验可知,乙酰胆碱是一种神经递质,它可以由突触前膜释放到突触间隙的内环境中,胆碱酯酶抑制剂阻止胆碱酯酶破坏乙酰胆碱,乙酰胆碱和突触后膜上的受体结合后,一经发挥作用就会被胆碱酯酶分解,该过程发生在内环境中,因此乙酰胆碱、胆碱酯酶抑制剂都可分布于内环境,B不符合题意;
C、由实验可知,大鼠学习21天后常常会产生遗忘的原因可能是:①与胆碱乙酰转移酶活性降低有关; ②乙酰胆碱分泌不足; ③胆碱酯酶活性过高,C不符合题意;
D、该实验没有研究乙酰胆碱的释放方式以及乙酰胆碱和受体结合后突触后膜上发生的变化,因此该实验不能说明乙酰胆碱通过胞吐释放,作用于突触后膜打开Na+通道,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】突触前膜释放神经递质,该物质通过胞吐进入突触间隙后,与突触后膜上的受体结合,引起下一个神经元的兴奋或抑制,随后神经递质被相应酶分解或回收。分析题目三个实验,由实验1可得到:乙酰胆碱可以改善记忆;由实验2可得到:胆碱酯酶可以使乙酰胆碱分解;由实验3可得到:胆碱乙酰转移酶越多、活性越高,学习能力就越好。
9.【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、图示受阈强度刺激后神经元上某点的膜电位变化情况,绘制出上图曲线仅需1个电表,其两个电极分别位于膜外和膜内侧,A正确;
B、⑧处时该神经元也有兴奋性,大于阈强度的刺激即可引发动作电位,B错误;
C、②~⑤过程主要由钠离子内流外流引起,C错误;
D、⑤~⑦之间属于复极化过程,期间神经元的膜电位由外负内正转变为外负内正,D错误。
故答案为:A。
【分析】神经纤维上的某一点在未受刺激时,由于钾离子的少量外流表现为外正内负的极化状态,当受到刺激后,由于钠离子的大量内流,发生去极化和反极化过程,进而钾离子通道开放,钾离子大量外流,发生复极化、甚至超极化过程。最后在钠钾泵的作用恢复极化状态。
10.【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、图甲中a是突触前膜,能完成电信号→化学信号的转变,A正确;
B、图甲中a处释放的递质若为抑制性神经递质,则不能使b处产生如图乙所示的电位变化,B错误;
C、若将神经纤维置于低Na+液体环境中,膜内外Na+浓度差减小,Na+内流形成的动作电位峰值下降,则图乙所示膜电位会低于+40mV,C正确;
D、②为Na+内流形成动作电位,此时Na+通过钠离子通道顺浓度梯度运输进入细胞内,故若神经纤维处于乙图中②对应状态时,Na+通过协助扩散方式进入细胞,D正确。
故答案为:B。
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲中a、b分别是突触前膜、突触后膜。图乙①-③是动作电位形成,③-⑤是静息电位恢复过程。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
11.【答案】B
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、细胞X通过胞吐释放小分子神经递质,可保证递质在短时间内大量释放,该过程需要消耗能量,A正确;
B、静息电位为内负外正,故神经递质作用于细胞Y之前Y膜内不可能是正电位,B错误;
C、细胞Y上蛋白M的数量减少,神经递质无法作用于蛋白M,有可能导致人患抑郁症,C正确;
D、MAOID能够抑制单胺氧化酶的活性,抑制其分解神经递质,故增加突触间隙的单胺类神经递质浓度,从而起到抗抑郁的作用,D正确。
故答案为:B。
【分析】由图可知,细胞X可以释放神经递质,作用于细胞Y,故细胞X属于突触前神经元。
12.【答案】D
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由分析可知,物质C进入突触小体后,在线粒体产生的物质E(ATP)的作用下,生成ACh,A正确;
B、ACh以胞吐的方式释放到突触间隙,该过程能体现细胞膜具有一定的流动性,B正确;
C、由分析可知,物质C进入突触小体后生成ACh,ACh释放到突触间隙后又被分解生成C,说明物质C可被循环利用,C正确;
D、如果没有D酶,ACh与受体结合后不被分解,会使突触后膜持续兴奋,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、兴奋在神经纤维上传导是双向的,静息电位电荷分布时内负外正,给予刺激后,刺激部位变成内正外负,形成动作电位(局部电流),兴奋传导方向和膜内电流方向一致,和膜外相反;
2、兴奋在神经元之间传递是单向的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,经过突触间隙作用于突触后膜。
3、神经递质的分子质量一般较大,由突触前膜合成,储存在突触小泡之中,经过突触前膜的胞吐作用释放,经过突触间隙,与突触后膜上受体特异性结合,引发下一个神经元兴奋或者抑制。
13.【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】神经纤维在未受刺激时,膜内K+浓度高于膜外,膜外Na+浓度高于膜内,膜主要对K+有通透性,造成K+外流,膜外电位高于膜内,为静息电位。添加具有生物活性的化合物河豚毒素(Na+通道蛋白抑制剂)后,膜内Na+外流受抑制,影响动作电位形成,不影响静息电位,A正确。
【分析】 兴奋前,膜外Na+浓度低于细胞内,刚兴奋时,Na+顺势进入细胞内部,出现去极化现象,等到Na+达到平衡电位时,钠离子不再进入细胞,K+开始流出细胞,逐渐几乎恢复到静息电位,出现复极化现象;通过钠钾泵恢复到之前细胞的钠钾比例;细胞内Na+浓度低于细胞外。
14.【答案】B
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、分析图甲:若刺激A点,B、C点先后兴奋,故图中电流表发生两次方向相反的偏转;分析图乙:若刺激A点,只有B点兴奋,C点不兴奋,故图中电流表发生一次偏转;分析图丙:若刺激A点,B、C点先后兴奋,故图中电流表发生两次方向相反的偏转,故图中均能发生偏转,A正确;
B、图甲、丙能发生2次偏转,图乙发生一次偏转,故偏转的次数不完全相同,B错误;
C、据图可知,AB均相等,局部电流在神经纤维上的传导速度一样,从刺激到发生第一次偏转的时间相等,C正确;
D、若不止一次偏转,图甲只是在神经纤维上传导,速度较快,图丙中由于突触延搁,会发生信号的转化,故速度减慢,所以一次偏转到下次偏转的时间间隔不同,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位.兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
15.【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由于a刺激位点在感觉神经纤维上,兴奋在感觉神经元上传导是双向的,A错误;
B、在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的,B正确;
C、由于b刺激位点在运动神经纤维上,兴奋在运动神经元上传导是双向的,C错误;
D、刺激a使突触传递兴奋,刺激b由于兴奋在突触间的传递是单向的,所以突触不会兴奋,不会使突触传递抑制,D错误。
故答案为:B。
【分析】刺激处,神经纤维处产生兴奋,兴奋在神经纤维上是双向传导,在突触处只能是单向传递,导致结果是:如果在b处刺激,兴奋传递到神经中枢后,该兴奋不会传递到a处,只能传递到效应器,引起效应器做出相关反应。
16.【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、蛙坐骨神经是由多根传出神经元的神经纤维组成的,A错误;
B、随着刺激强度的不断增加,肌肉收缩强度增大;但达到一定的刺激强度后,肌肉收缩强度不再增强,B错误;
C、给予右肌肉适宜刺激,右肌肉可收缩,兴奋可以传到左肌肉,引起收缩,但兴奋在细胞间单向传递,甲电表指针不偏转,C正确;
D、给A处一个适宜的刺激,左肌肉收缩,右肌肉不收缩,甲、乙电表指针均不偏转,D错误。
故答案为:C。
【分析】神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。兴奋在细胞间单向传递的原因是神经递质只能有突触前膜释放,传递到突触后膜。
17.【答案】C
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、图甲中突触后膜上信号转换是化学信号→电信号,A错误;
B、图丙中a是神经递质,其化学本质不是蛋白质,B错误;
C、丙图中物质a是一种神经递质,神经递质在突触小泡中,突触小泡的形成与高尔基体有关,神经递质的分泌属于胞吐过程,需要消耗能量,与线粒体有关,C正确;
D、a表示神经递质,可能是兴奋性递质或抑制性递质,丙图的b如果与a结合,则会引起突触后神经元兴奋或抑制,D错误。
故答案为:C。
【分析】题图乙是图甲中方框内结构的放大示意图,图丙是图乙中方框内结构的放大示意图,其中图甲中A、B为两个神经元,两个神经元之间的结构为突触;图乙为突触的放大图,由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成,图丙为神经递质的产生与释放,a表示神经递质,b表示受体。据此答题。
18.【答案】(1)突触;电信号→化学信号→电信号
(2)兴奋;谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进Na+内流,突触后膜产生动作电位,下一个神经元兴奋;流动
(3)识别谷氨酸(信号);运输Na+
(4)升高;抑制突触前膜释放递质(谷氨酸)或抑制递质(谷氨酸)与突触后膜上的受体结合或抑制突触后膜Na+内流或促进突触前膜回收递质(谷氨酸)等;不会
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)此图为突触结构,该结构上信号的转换过程为电信号→化学信号→电信号。
(2)据图分析,谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进Na+内流,突触后膜产生动作电位,下一个神经元兴奋,因此谷氨酸是兴奋性神经递质。图中③突触小泡与突触前膜发生融合,释放神经递质,该过程与膜的流动性有关。
(3)据图分析,NMDA能识别谷氨酸(信号),还能运输Na+。
(4)MND的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,持续作用下引起Na+过度内流,神经细胞内溶质Na+含量增加,渗透压升高,最终水肿破裂。运动神经元病(MND)是由于突触间隙中谷氨酸含量过多,并导致突触后膜Na+内流引起。若某药物能抑制突触前膜释放递质(谷氨酸)或抑制递质(谷氨酸)与突触后膜上的受体结合或抑制突触后膜Na+内流或促进突触前膜回收递质(谷氨酸)等,则可通过作用于突触来缓解病症。由题意“静脉注射的氯胺酮可作用于NMDA受体,使中枢神经系统迅速产生运动和感觉阻滞,从而产生麻醉效应”,说明氯胺酮可使突触后神经元兴奋,因此氯胺酮会使突触后膜产生外负内正的动作电位,不会使突触后膜外正内负的电位差增大。
故答案为:(1) 突触 ; 电信号→化学信号→电信号 (2) 兴奋 ; 谷氨酸与突触后膜上的NMDA结合后,促进Na+内流,突触后膜产生动作电位,下一个神经元兴奋 ; 流动 (3) 识别谷氨酸(信号) ; 运输Na+ (4) 升高 ; 抑制突触前膜释放递质(谷氨酸)或抑制递质(谷氨酸)与突触后膜上的受体结合或抑制突触后膜Na+内流或促进突触前膜回收递质(谷氨酸)等 ; 不会
【分析】1.突触:包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
2.突触处信号转换为电信号→化学信号→电信号。
3.递质可以分为兴奋性递质与抑制性递质。兴奋性递质可以导致突触后膜兴奋,实现由“外正内负→外负内正”的转化,后者则可以导致负离子如Cl-进入突触后膜,从而强化“外正内负”的静息电位。
19.【答案】(1)用电表测量其静息电位的大小;4℃;温度逐渐恢复至36℃,期间用电表测量并记录静息电位变化情况
(2)
(3)低温影响有氧呼吸,胞内ATP减少,胞内外K+浓度差降低,静息电位绝对值减少;大于;心室肌细胞的线粒体数量多,ATP也更多,胞内外K+浓度差更大;大鼠是恒温动物,细胞在活体内时温度很难发生变化
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)本实验的目的是探究低温(4℃)会影响大鼠心室肌细胞静息电位大小,且能恢复。该实验的自变量为温度,因变量为静息电位大小,因此该实验可以改变细胞前后的温度,即正常温度到低温再到恢复正常温度,然后比较处理前后的静息电位大小,来确定低温对静息电位大小的影响,实验要保证无光变量相同且适宜。故实验思路如下:
(1)①将大鼠心室肌细胞置于36℃生理溶液中,用电表测量其静息电位的大小。
②将温度调至4℃用电表测量其静息电位的大小。
③温度逐渐恢复至36℃,期间用电表测量并记录静息电位变化情况
④对所得数据进行分析与处理。
(2)静息电位大小主要由K+的外流来维持,其大小由内外K+浓度差维持,由于低温会影响酶的活性,降低有氧呼吸,ATP产生减少,从而会影响K+逆浓度进入细胞内(主动运输),使得胞内外K+浓度差降低,静息电位绝对值减少。因此急性低温时,静息电位绝对值小于90mV,低温(4℃)会影响大鼠心室肌细胞静息电位大小,且能恢复,因此由急性低温恢复至正常体温36℃时,静息电位绝对值恢复到90mV,因此由急性低温恢复至正常体温时静息电位的曲线变化情况如下:
(3)①由以上分析可知,急性低温影响静息电位大小的可能原因是低温影响有氧呼吸,胞内ATP减少,胞内外K+浓度差降低,静息电位绝对值减少。
②由于成熟红细胞只能进行无氧呼吸,而心室肌细胞能进行有氧呼吸,其产生的能量更多,使K+逆浓度进入细胞内(主动运输)更多,使得胞内外K+浓度差增大,静息电位绝对值更大。理论上心室肌细胞静息电位的绝对值大于成熟红细胞静息电位的绝对值,其原因可能是心室肌细胞的线粒体数量多,ATP也更多,胞内外K+浓度差更大。
③本实验的自变量为温度,要比较正常温度和低温处理时细胞静息电位大小,由于活体大鼠大鼠是恒温动物,细胞在活体内时温度很难发生变化,因此该实验选用离体细胞而非直接对活体大鼠进行实验。
【分析】神经纤维静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。
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