人教(2019)生物选择性必修1(知识点+跟踪检测)第2讲 通过神经系统的调节(含答案)

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名称 人教(2019)生物选择性必修1(知识点+跟踪检测)第2讲 通过神经系统的调节(含答案)
格式 docx
文件大小 1.6MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-11-22 22:35:15

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人教(2019)生物选择性必修1(知识点+跟踪检测)
第2讲 通过神经系统的调节
【课标导航】
1.3.1 概述神经调节的基本方式是反射 可分为条件反射和非条件反射 ,其结构基础是反射弧
1.3.2 阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导
1.3.3 阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
1.3.4 分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态
1.3.5 举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动
1.3.6 简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动
一、神经元的结构与功能
1.神经元:神经系统结构和功能的基本单位。
2.填出图中所示结构名称
3.比较树突和轴突
项目 数量 长度 分支数 功能
树突 多 短 多 接受兴奋
轴突 少 长 少 传导兴奋
二、反射与反射弧
三、兴奋的传导与传递
1.兴奋的产生与传导
(1)兴奋:指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
(2)兴奋在神经纤维上的传导
①传导形式:电信号(或局部电流),也称神经冲动。
②传导过程
③传导特点:双向传导,即图中a←b→c。
④兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系(如图):
a.在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向相反。
b.在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向相同。
2.兴奋在神经元之间的传递
(1)写出图甲中A、B突触的类型:
A:轴突—细胞体型;B:轴突—树突型
(2)写出图乙中序号代表的结构名称:
①轴突,②线粒体,③突触小泡,④突触前膜,⑤突触间隙,⑥突触后膜。
四、神经系统的分级调节和人脑的高级功能
1.神经系统的分级调节
2.人脑的高级功能
(1)感知外部世界,产生感觉。
(2)控制机体的反射活动。
(3)具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
(4)人类大脑皮层的言语区
言语区 联想记忆 受损特征
运动性 言语区(S区) Sport→S 病人可听懂别人的讲话和看懂文字,但不会讲话
听觉性 言语区(H区) Hear→H 病人能讲话、书写,能看懂文字,但听不懂别人的谈话
视觉性 言语区(V区) Visual→V 病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能阅读
书写性 言语区(W区) Write→W 病人可听懂别人讲话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力
(5)学习和记忆
①学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
②短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。
③长期记忆可能与新突触的建立有关。
[基础微点练清]
1.判断正误
(1)静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内(×)
(2)神经中枢只能通过发出神经冲动的方式调节相关器官的生理活动(×)
(3)中枢神经系统由大脑和脊髓组成(×)
[新人教版选择性必修1 P20“概念检测”T1(1)]
(4)所有生物都可以对刺激作出反应,因此都具有反射活动[新人教版选择性必修1 P25“概念检测”T1(2)](×)
(5)脑与脊髓中的神经中枢分工明确,独立地调控机体的生命活动[新人教版选择性必修1 P36“概念检测”T1(1)](×)
(6)神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高(×)
(7)反射弧是神经调节的结构基础(√)
(8)某人眼球被意外撞击,产生金星四溅的感觉是非条件反射(×)
(9)起跑动作的产生是非条件反射的结果,其调节的神经中枢是听觉中枢(×)
2.下列不属于反射弧结构组成部分的是(  )
①感受器 ②轴突 ③神经中枢 ④效应器 ⑤树突
A.①②           B.①③
C.②④ D.②⑤
解析:选D 反射的结构基础是反射弧,反射弧由①感受器、传入神经、③神经中枢、传出神经和④效应器五部分构成。②轴突和⑤树突是神经元的组成成分,但不是反射弧的组成成分。
3.下列可以引起神经元静息电位绝对值降低的是(  )
A.增加细胞外K+浓度 B.增加细胞内K+浓度
C.增加细胞内Na+浓度 D.降低细胞外Na+浓度
解析:选A 静息电位是由K+外流引起的,要想引起神经元静息电位绝对值降低,就必须要减小K+的内外浓度差,A正确。
4.下列关于神经细胞的结构与功能的叙述,正确的是(  )
A.神经细胞外Na+的内流是产生和维持静息电位的基础
B.兴奋引起神经递质的释放是电信号变成化学信号的过程
C.兴奋在离体的神经纤维上和体内反射弧中均有双向传导的特点
D.参与神经细胞间信息传递的物质都是生物大分子
解析:选B 神经细胞外K+的外流是产生和维持静息电位的基础,A错误;兴奋以电信号的形式传到突触小体,使突触小体释放神经递质,把电信号变成化学信号,B正确;兴奋在体内反射弧中单向传导,C错误;神经递质可以是小分子,如NO,D错误。
5.(新人教版选择性必修1 P31“概念检测”T1)有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯,但草乌中含有乌头碱,乌头碱可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。下列判断不合理的是(  )
A.食用草乌炖肉会影响身体健康
B.钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流
C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态
D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状
解析:选C 钠离子通道持续开放会使神经元持续处于兴奋状态,因为钠离子内流引起动作电位。
6.(新人教版选择性必修1 P31“拓展应用”T2)一般的高速路都有限速的规定。例如,我国道路交通安全法规定,机动车在高速公路行驶,车速最高不得超过120 km/h。在高速路上行车,要与前车保持适当的距离,如200 m。另外,我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度,解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人,你将怎样做?
提示:在行车过程中,发现危险进行紧急处理等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理,最后作出应急的反应,要经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递,因此从发现危险到作出反应需要一定的时间。车速过快或车距过小,就缺少足够的时间来完成反应的过程。此外,酒精会对神经系统产生麻痹,使神经系统的反应减缓,所以酒后要禁止驾驶机动车。遇到酒后还想开车的人,需告诫:酒后不开车,开车不喝酒;酒驾、醉驾是违法行为。
一、反射和反射弧
[试考题·查欠缺]
1.(海南高考)下列与反射弧有关的叙述,错误的是(  )
A.效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩
B.效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成
C.突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体
D.同一反射弧中感受器的兴奋与效应器的反应同时发生
解析:选D 效应器指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体,故效应器的活动包括腺体分泌和肌肉收缩,A正确;反射活动的完成需要经过完整的反射弧,效应器的结构受到损伤会影响反射活动的完成,B正确;突触后膜上有能与神经递质特异性结合的受体,神经递质通过与突触后膜受体的结合引起突触后膜的兴奋或抑制,C正确;兴奋在神经元之间的传递是单向的,因此同一反射弧中感受器先兴奋,效应器后兴奋,D错误。
2.(浙江选考)下列关于膝反射的反射弧的叙述,正确的是(  )
A.感觉神经元的细胞体位于脊髓中
B.传出神经末梢可支配骨骼肌细胞和内分泌腺
C.运动神经元的树突可受其他神经元轴突末梢的支配
D.反射中枢由中间神经元和运动神经元之间的突触组成
解析:选C 感觉神经元的细胞体位于脊神经节中,A错误;在膝反射弧中,传出神经末梢可支配骨骼肌细胞,但不能支配内分泌腺,B错误;运动神经元的树突可受其他神经元轴突末梢的支配,两者之间可以形成突触,C正确;膝反射弧是二元反射弧,没有中间神经元,它的神经中枢在脊髓,D错误。
3.(2021·浙江选考)当人的一只脚踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,使人避开损伤性刺激,又不会跌倒。其中的反射弧示意图如下,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲~丁是其中的突触,在上述反射过程中,甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为(  )
A.+、-、+、+       B.+、+、+、+
C.-、+、-、+ D.+、-、+、-
解析:选A 脚踩到钉子后,感受器产生兴奋,沿着传入神经元传递到脊髓,结合题干信息,最终的效应为同侧腿屈曲对侧腿伸展,图示甲、乙连接的是同侧腿的屈肌和伸肌,甲处应使突触后膜兴奋,乙处应为抑制,这样同侧腿的伸肌会被抑制,所以表现为屈曲。由于丙、丁来自同一个神经细胞,所以对突触后膜起的作用是相同的,都是兴奋。
[强知能·补欠缺]
1.“三看法”判断条件反射与非条件反射
2.反射弧中各部分结构的判断
(1)根据是否具有神经节:有神经节(c)的是传入神经(b),连接传入神经且没有突触的为感受器,有突触的为神经中枢。
(2)根据突触结构判断:图示中与“”相连的为传入神经(b),与“”相连的为传出神经(e)。
(3)根据脊髓灰质结构判断:与膨大部分相连的为传出神经,与狭窄部分相连的为传入神经。
(4)切断实验法: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。
3.理清反射弧各部分结构的破坏对功能的影响
图示 兴奋传导 结构特点 结构破坏对功能的影响
感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 感觉神经元轴突末梢的特殊结构 既无感觉 又无效应
感觉神经元的突起 既无感觉又无效应
调节某一特定生理功能的神经元群 既无感觉又无效应
运动神经元的突起 只有感觉无效应
传出神经末梢和它所 支配的肌肉或腺体等 只有感觉无效应
[练题点·全过关]
1.下列关于人体膝反射的叙述,错误的是(  )
A.若脊髓受损,刺激传出神经后伸肌也会收缩
B.刺激传入神经元,抑制性中间神经元不会兴奋
C.膝反射的反射弧中,传出神经元的胞体位于脊髓
D.若膝盖下方的皮肤破损,刺激肌梭后也能发生膝反射
解析:选B 若脊髓受损,刺激传出神经后兴奋也可以传到效应器,伸肌也会收缩,A正确;刺激传入神经元,会使抑制性中间神经元兴奋,并释放抑制性神经递质使下一个神经元被抑制,B错误;膝反射的反射弧中,传出神经元的胞体位于脊髓,C正确;在膝反射中,肌梭是感受器,皮肤受损并不会破坏膝反射中反射弧的完整性,故反射仍能正常发生,D正确。
2.(2021·青岛模拟)为研究动物反射弧的结构和功能,研究人员利用脊蛙(剪除脑、保留脊髓的蛙)进行了如下实验。
实验一:用1%硫酸溶液刺激左侧后肢趾部皮肤,左侧后肢出现屈腿反射;
实验二:去除左侧后肢趾部皮肤,重复实验一,左侧后肢不出现屈腿反射;
实验三:破坏脊蛙的脊髓,重复实验,左侧后肢不出现屈腿反射。
关于本实验的叙述错误的是(  )
A.实验一中反射活动的完成需要完整的反射弧
B.实验二不出现屈腿反射的原因是感受器被破坏
C.若实验前不剪除脑将观察不到蛙的屈腿反射
D.该实验表明脊髓可以不依赖于大脑,完成某些反射
解析:选C 反射弧完整是出现反射活动的必要条件,A正确;皮肤中有感受外界刺激的感受器,实验二去除皮肤后,不出现屈腿反射的原因是感受器被破坏,B正确;屈腿反射中枢在脊髓,所以即使实验前不剪除脑也能观察到蛙的屈腿反射,C错误;根据实验一与实验三的对照可知,屈腿反射中枢在脊髓,不需要大脑的参与,D正确。
3.如图为膝跳反射示意图,其中①~④表示结构,有关叙述正确的是(  )
A.膝跳反射的所有神经元的细胞体都位于脊髓
B.膝跳反射发生时,结构④上会产生负电波
C.膝跳反射发生时,能在抑制性中间神经元上检测到动作电位
D.用适宜电流刺激A,电位表指针会发生两次方向相反的偏转,可产生膝跳反射
解析:选C 膝跳反射的感觉神经元的细胞体不位于脊髓,而是位于脊神经节中,A错误;膝跳反射发生时,感受器受到刺激产生的兴奋传到脊髓中的抑制性中间神经元时,会使抑制性中间神经元兴奋并释放抑制性神经递质,导致结构④不能产生兴奋,因此结构④上不会产生负电波,但能在抑制性中间神经元上检测到动作电位,B错误,C正确;用适宜电流刺激A,产生的兴奋会先后两次经过电位表,因此电位表指针会发生两次方向相反的偏转,之后兴奋会到达伸肌并使伸肌发生反应,但因没有经过完整的反射弧,所以伸肌发生的反应不属于反射,即不能产生膝跳反射,D错误。
二、兴奋的传导与传递
[试考题·查欠缺]
1.(2020·江苏高考)如图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述正确的是(  )
A.①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
B.①处产生的兴奋可传导到②和④处,且电位大小相等
C.通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,也能从细胞b传递到细胞a
D.细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生,但不影响③处兴奋的传递
解析:选A 兴奋是指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程;①、②或④处要产生兴奋,必须要有足够强度的刺激,刺激强度太小不能引起兴奋的产生,A正确。由于突触前膜释放的神经递质有兴奋性递质和抑制性递质两种,所以①处产生的兴奋可能使细胞b兴奋或抑制,故④处的电位大小与②处可能不同,B错误。结构③是突触,兴奋在突触处的传递是单向的,通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,但不能从细胞b传递到细胞a,C错误。细胞外液的变化既可以影响兴奋在神经纤维上的传导,又可以影响兴奋在神经元之间的传递,D错误。
2.(2020·山东等级考)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
解析:选A 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。
3.(2019·全国卷Ⅰ)动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是(  )
A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢
解析:选D 兴奋以电信号的形式在神经纤维上传导,A正确;动物看到、听到、接触到的东西都可能使自己被惊吓到,所以视觉、听觉、触觉感受器都可以感受到惊吓刺激,B正确;通过分析题干可知,兴奋可通过传出神经直接作用于心脏,也可通过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素,通过内分泌活动间接调节心脏的活动,C正确;肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率加快、心率加快,D错误。
[强知能·补欠缺]
1.兴奋在神经元之间的传递
(1)传递过程
(2)突触类型
①神经元间形成突触的主要类型:
②神经元与效应器形成的突触类型:轴突—肌肉型、轴突—腺体型。
(3)传递特点
①单向传递:只能由一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或细胞体。其原因是神经递质只存在于突触前膜的突触小泡内,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
②突触延搁:神经冲动在突触处的传递要经过电信号→化学信号→电信号的转变,因此比在神经纤维上的传导要慢。
(4)作用效果:使后一个神经元(或效应器)兴奋或抑制。
(5)准确区分突触与突触小体
①结构不同:突触小体是神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触涉及两个神经元,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜,其中突触前膜与突触后膜分别属于两个神经元。
②信号转变不同:在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号;在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。
2.突触影响神经冲动传递情况的判断与分析
(1)正常情况下,神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。
(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的三大原因:
①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放;
②药物或有毒有害物质使神经递质失活;
③突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,使神经递质不能和后膜上的受体结合。
3.兴奋的传导和传递的比较
比较项目 兴奋的传导 兴奋的传递
结构基础 神经元(神经纤维) 突触
速度 快 慢
信号形式(或变化) 电信号 电信号→化学信号→电信号
方向 可以双向 单向传递
4.与兴奋产生和传导有关的三点提示
(1)神经纤维上兴奋的产生主要是Na+内流的结果,Na+的内流需要膜载体(离子通道),同时从高浓度到低浓度,故属于协助扩散;同理,神经纤维上静息电位的产生过程中K+的外流也属于协助扩散。
(2)兴奋在神经纤维上以局部电流或电信号的形式传导。
(3)离体和生物体内神经纤维上兴奋的传导是不同的:离体神经纤维上兴奋的传导是双向的;在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,并且反射弧中存在突触,因此在生物体内兴奋在神经纤维上是沿反射弧方向单向传导的。
[练题点·全过关]
1.下列有关人体生命活动调节的叙述,错误的是(  )
A.兴奋在突触处的传递离不开生物膜的转移和融合
B.线粒体可以为神经递质与突触后膜上的受体结合提供能量
C.突触后膜上的电位变化与其选择透过性有关
D.激素只有与靶细胞上的特异性受体结合才能发挥作用
解析:选B 兴奋传到突触前膜时,突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质,作用于突触后膜,使得兴奋传递到突触后膜,因此兴奋在突触处的传递离不开生物膜的转移和融合,A正确;线粒体可以为突触前膜释放神经递质提供能量,而神经递质与突触后膜上的受体结合不需要能量,B错误;突触后膜上的电位变化与细胞膜上离子的进出有关,体现了细胞膜的选择透过性,C正确;激素只有与靶细胞上的特异性受体结合才能发挥作用,D正确。
2.(2020·江苏高考)天冬氨酸是一种兴奋性递质,下列叙述错误的是(  )
A.天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B.天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C.作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内,并能批量释放至突触间隙
D.作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜,可增大细胞膜对Na+的通透性
解析:选A 天冬氨酸分子含有C、H、O、N四种元素,A错误;每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,因此天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基,B正确;作为递
质的天冬氨酸可贮存在突触前膜的突触囊泡内,当突触囊泡受到刺激后,会批量释放递质到突触间隙,C正确;天冬氨酸是一种兴奋性递质,作用于突触后膜后,可增大突触后膜对Na+的通透性,引发动作电位,D正确。
3.(2019·江苏高考)如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是(  )
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.②发挥作用后被快速清除
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
解析:选D ①为突触前膜,③为突触后膜,都是神经元细胞膜的一部分,A正确。②为神经递质,进入突触间隙通过胞吐实现,需消耗能量,B正确。神经递质发挥作用后会被快速清除,以避免下一个神经元持续性地兴奋或抑制,C正确。兴奋性神经递质与突触后膜上的受体结合时,会使突触后膜的膜电位呈外负内正;抑制性神经递质与突触后膜上的受体结合时,不会使突触后膜的膜电位发生外负内正的变化,D错误。
一、科学探究——“电刺激法”探究反射弧中兴奋的传导与传递
兴奋传导和传递类题目的主要考查形式有两大类,一是反射弧完整性的判断实验,注意设计实验时实验原则的遵守;二是神经冲动传导方向的证明,注意兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的,在神经元之间的传递是单向的。
[典例] (安徽高考)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 和 。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计 和 有电位波动,出现屈反射。下图为该反射弧结构示意图。
(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。
(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 有波动,电位计 未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可能有:①______________________________________;②________________。
[解析] (1)设计实验可以应用图中的已有信息进行逆向思考,即在神经纤维的哪个位置给予足够强度的刺激,该位置两侧都能够观察到相应的电位变化(或肌肉收缩),而另一神经纤维上没有电位变化。(2)某药物处理后,电位计 有波动,说明该药物不会阻止神经纤维上的兴奋传导,电位计 未出现波动,说明没有兴奋传递到电位计 ,那么问题应该出现在电位计 和 之间的环节,可能是突触前膜不能释放神经递质,也可能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。
[答案] (1)方法和现象:刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经。观察到电位计 有电位波动和左后肢屈腿,电位计 未出现电位波动。 (2)突触前膜释放的递质不能与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
[思维建模]
探究反射弧中兴奋传导与传递的特点
1.探究神经冲动在神经纤维上的传导
2.探究神经冲动在神经元之间的传递
[析题用模]
1.
(2021·南平调研)为了探究兴奋在神经元轴突上的传导是双向的还是单向的,某兴趣小组做了以下实验:取新鲜的神经肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本),设计了下面的实验装置图(c点位于两电极之间的正中心,指针偏转方向与电流方向一致)。下列叙述错误的是(  )
A.神经元轴突与肌肉之间的突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成
B.若为双向传导,则电刺激d点,肌肉会收缩且电表偏转2次
C.电刺激c处,神经纤维上的电表不会偏转,肌肉不能收缩
D.兴奋在ac之间的传导所用的时间比兴奋从c点到肌肉所用的时间短
解析:选C 突触结构由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成,A正确;刺激d点,兴奋先到达微电表近端,引起指针偏转一次,兴奋向微电表较远端传导时,之前兴奋部位恢复静息状态,当兴奋传导到远端时,指针发生与第一次方向相反的偏转,故肌肉会收缩且电表指针偏转2次,B正确;c点位于两电极之间的正中心,到微电表两端的距离相等,刺激c点,兴奋部位产生的局部电流传递至微电表两端并同时进入,指针不偏转,但肌肉能发生收缩,C错误;兴奋在ac间以电信号的形式传导,而在神经肌肉(突触)处以电信号→化学信号→电信号形式传递,因突触延搁导致其传导速度较慢,D正确。
2.下面是反射弧结构模式图,a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经上的电位计,用于记录神经兴奋电位;d为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。请回答下列问题:
(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩________(填“属于”或“不属于”)反射。
(2)用b刺激骨骼肌,________(填“能”或“不能”)在c处记录到电位。
(3)正常时,用a刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出部分的某一处(骨骼肌或传出神经或d)受损时,用a刺激神经,骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列判断实验:
①如果用a刺激神经,在c处记录不到电位变化,表明____________受损。
②如果用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩,表明__________受损。
③如果用a刺激神经,在c处记录到电位变化,骨骼肌不收缩;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩,表明____________受损。
解析:(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩因没有经过完整的反射弧,故不属于反射。(2)兴奋在经过突触传递时具有单向性,故用b刺激骨骼肌不能在c处记录到电位变化。(3)用a刺激神经,骨骼肌不再收缩,可能是传出神经受损,也可能是骨骼肌或d部位受损。要证明传出神经受损,只需用a刺激神经,在c处不能记录到电位变化。要证明骨骼肌受损,只需用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩。要证明d部位受损,需用a刺激神经,在c处记录到电位变化,骨骼肌不收缩;而用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩。
答案:(1)不属于 (2)不能 (3)①传出神经 ②骨骼肌 ③d部位
二、科学思维——膜电位变化曲线及电表指针偏转问题
题型一 膜电位的测量及膜电位变化曲线
[典例] (2018·江苏高考)下图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是(  )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
[解析] 神经纤维形成静息电位的主要原因是K+的大量外流;bc段Na+通过通道蛋白大量内流,属于协助扩散,不需要消耗能量;cd段K+外流,此时细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,K+通道多处于开放状态,Na+通道多处于关闭状态;动作电位的大小不会随着有效刺激强度的增加而增大,而与细胞外液中Na+浓度有关。
[答案] C
[思维建模]
1.膜电位的测量
方法 图解 结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
2.膜电位变化曲线
(1)a点之前——静息电位:神经细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负。
(2)ac段——动作电位的形成:神经细胞受刺激时,Na+通道打开,Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。
(3)ce段——静息电位的恢复:Na+通道关闭,K+通道打开,K+大量外流,膜电位逐渐恢复为静息电位。
(4)ef段——一次兴奋完成后,钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
3.两步判断Na+、K+浓度变化对膜电位的影响
(1)K+浓度影响静息电位
(2)Na+浓度影响动作电位
[析题用模]
1.(2021·龙岩调研)神经电位的测量装置如图1所示,其中箭头表示施加适宜刺激,阴影表示兴奋区域。用记录仪记录a、b两电极之间的电位差,结果如图2所示。若将记录仪的a、b两电极均置于膜外,其他实验条件不变,则测量结果是(  )
解析:选C 分析题图可知,题图显示的是膜内与膜外的电位差,静息时,膜内外电位差为负值,说明a端(膜内侧)连电流表的正极,b端(膜外侧)连电流表的负极。若将记录仪的a、b两电极均置于膜外,静息时,a、b都表现为正电位,a、b的电位差为0,给予适宜刺激后,兴奋传到a,a处表现为外负内正,b处仍然是外正内负,对于膜外a、b两侧存在电位差,由于电流表正极处是负电位,电流表负极处是正电位,所以a、b两点的电位差是负值;当兴奋传过a后,未达到b之前,a、b两点均为静息状态,两点的电位差为0;当兴奋传至b时,b处表现为外负内正,a处是外正内负,对于膜外a、b两侧存在电位差,由于电流表正极处是正电位,电流表负极处是负电位,所以a、b两点的电位差是正值;兴奋传过b以后,a、b处于静息电位状态,a、b两点的电位差又恢复为0。
2.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b测出的电位大小相当于图2中a点的电位
B.若细胞外Na+浓度适当降低,在适宜条件刺激下图2中a点下移
C.图2中b点Na+通道开放,是由于乙酰胆碱与Na+通道相结合
D.神经纤维的状态由b转变为a的过程中,膜对K+的通透性增大
解析:选D 图1中b为动作电位,相当于图2中c点的电位;若细胞外Na+浓度适当降低,则适宜条件刺激下,膜外Na+内流量下降,造成动作电位偏低,故图2中c点下移;图2中b点Na+通道开放,是由于一定强度刺激,乙酰胆碱作用于突触后膜上相应的受体;动作电位恢复为静息电位,是由于膜对K+的通透性增大,K+外流,导致膜外电位高于膜内电位。
3.若在如图中丙和丁两点的细胞膜表面安放电极,中间接记录仪(电流右进左出为+电位),当信号在神经细胞间传递时,检测到的结果是(  )
解析:选C 由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,信号在神经细胞间传递方向是从左→右,当信号在神经细胞间传递时,丙处膜外先由正变负,而丁处膜外保持正电位,所以电流从右向左;由于电流右进左出为+电位,所以检测到的结果是先+电位,后-电位;兴奋在神经元间通过突触进行传递速度较慢,中间有一段时间恢复为零电位。
[典例] 下图甲所示为三个神经元及其联系,图乙为突触结构,在a、d两点连接一个灵敏电表,ab=bd。下列说法错误的是(  )
A.刺激图甲中②处,可以测到电位变化的有①③④⑤⑥
B.在突触处完成“电信号→化学信号→电信号”的转变
C.刺激图乙中b、c点,灵敏电表指针各偏转2、1次
D.若抑制该图中细胞的呼吸作用,不影响神经兴奋的传导
[解析] 兴奋在离体的神经纤维上以电信号形式传导,是双向的;在神经元之间通过神经递质的形式传递,是单向的,因此刺激图甲中②处,兴奋可以传到①③④⑤⑥处。在突触处完成“电信号→化学信号→电信号”的转变。图乙中b处有突触小泡,a、b点在上一个神经元上,c、d点在后一个神经元上,刺激b点时,由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的,并且ab=bd,b和c之间有突触,所以a处先兴奋,指针偏转1次,d处后兴奋,指针又偏转1次;刺激c点时,由于兴奋在突触处不能逆向传递,a点不产生神经冲动,d点可产生神经冲动,所以指针偏转1次。兴奋的传导是一个需要消耗能量的过程,抑制细胞的呼吸作用,会影响神经兴奋的传导。
[答案] D
[思维建模]
1.在神经纤维上电表指针偏转问题
(1)刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电表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,电表指针不发生偏转。
2.在神经元之间电表指针偏转问题
(1)刺激b点,由于兴奋在突触处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,电表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,电表指针只发生一次偏转。
[析题用模]
1.下面是反射弧的局部结构示意图,刺激a点(a点为两接线端之间的中点),检测各位点电位变化。下列说法错误的是(  )
A.电流表①不发生偏转,电流表②偏转两次
B.兴奋由c传递到e时,发生电信号→化学信号→电信号的转换
C.若c处检测不到电位变化,可能是由于突触前膜释放的是抑制性神经递质
D.若检测到b、d点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是双向传导的
解析:选D 由于a点位于电流表①两极的中央,兴奋同时传到两电极处,故电流表①指针不偏转,而传递到电流表②两极的时间不同,故电流表②指针可发生两次偏转;兴奋由c传递到e时需要经过突触,在突触中发生电信号→化学信号→电信号的转换;突触前膜释放的神经递质有促进兴奋的,也有抑制兴奋的;在第一个神经元上的a点给予一个刺激,兴奋将从a点传到b点,再传到d点,不能说明兴奋在同一神经元上是双向传导的。
2.如图是用甲、乙两个电表 研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述错误的是(  )
A.静息状态下,甲指针偏转,乙指针不偏转
B.刺激a处时,甲指针偏转一次,乙指针偏转两次
C.刺激b处时,甲指针维持原状,乙指针偏转一次
D.清除c处的神经递质,再刺激a处时,甲指针偏转一次,乙指针不偏转
解析:选D 甲电表的两极分别位于膜外和膜内,乙电表的两极均置于膜外,静息状态下,甲电表两电极处膜外为正电位,膜内为负电位,甲指针偏转,而乙电表两极没有电位差,不发生偏转,A正确;刺激a处时,兴奋传到甲电表处时,指针偏转一次,兴奋传到乙电流表两极时,乙电表指针发生两次不同方向的偏转,B正确;刺激b处时,由于兴奋在突触处传递的单向性,兴奋无法向左传递,甲指针维持原状,乙指针偏转一次,C正确;清除c处的神经递质,再刺激a处时,兴奋无法传到右侧神经元,甲指针偏转一次,乙指针偏转一次,D错误。
一、选择题
1.下列关于神经调节的说法正确的是(  )
A.在反射弧完整的情况下,只要给感受器一个刺激,就会引起感受器的兴奋
B.将灵敏电流计的电极均接在一离体神经纤维膜内,在某处给予一有效刺激,电流计一定会发生两次方向相反的偏转
C.将一离体神经纤维置于较高浓度的NaCl溶液中,对测定的静息电位影响不大
D.在反射弧某一部位给以适当刺激,效应器产生相应的反应,说明发生了反射
解析:选C 给感受器一个适宜刺激、且达到一定的刺激量,才会引起感受器的兴奋,A错误;将灵敏电流计的电极均接在一离体神经纤维膜内,若给予的一有效刺激部位位于灵敏电流计的两电极之间、且距离两电极相等,则产生的兴奋同时到达电流计的两极,灵敏电流计不会发生偏转,B错误;静息电位产生的机理是K+外流,因此将一离体神经纤维置于较高浓度的NaCl溶液中,对测定的静息电位影响不大,C正确;在反射弧某一部位给以适当刺激,效应器产生相应的反应,若没有经过完整的反射弧,则没有发生反射,D错误。
2.(2019·北京高考)为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响,研究者将实验动物分为运动组和对照组,运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后,研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出(  )
A.有氧运动不利于海马脑区的发育
B.规律且适量的运动促进学习记忆
C.有氧运动会减少神经元间的联系
D.不运动利于海马脑区神经元兴奋
解析:选B 根据题意可知,运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍,推知有氧运动有利于海马脑区的发育,A错误;根据题意可知,运动组靠学习记忆找到特定目标的时间比对照组缩短了约40%,推知规律且适量的运动促进学习记忆,B正确;根据上述内容,推知有氧运动会增加神经元间的联系,不运动不利于海马脑区神经元兴奋,C、D错误。
3.(2020·北京高考)食欲肽是下丘脑中某些神经元释放的神经递质,它作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态。临床使用的药物M与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用。下列判断不合理的是(  )
A.食欲肽以胞吐的形式由突触前膜释放
B.食欲肽通过进入突触后神经元发挥作用
C.食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状
D.药物M可能有助于促进睡眠
解析:选B 食欲肽是一种神经递质,神经递质以胞吐的形式由突触前膜释放,A正确;神经递质通过与突触后膜上的受体结合发挥作用,并不进入突触后神经元,B错误;由题中信息食欲肽可作用于觉醒中枢的神经元,使人保持清醒状态可推断,食欲肽分泌不足机体可能出现嗜睡症状,C正确;由题中信息可知,食欲肽能使人保持清醒状态,再结合题中信息药物M可与食欲肽竞争突触后膜上的受体,但不发挥食欲肽的作用可推断,药物M可能有助于促进睡眠,D正确。
4.下列与神经调节有关的叙述,正确的是(  )
A.人体细胞中只有神经元能产生兴奋,其他细胞不能
B.细胞膜外Na+的内流是神经元产生静息电位的主要原因
C.神经递质通过主动运输的方式由突触前膜分泌到突触间隙
D.位于脊髓的低级中枢可受脑中相应的高级中枢调控
解析:选D 人体细胞中不只有神经元能产生兴奋,各种感受器也能感受刺激产生兴奋,从而引起神经元兴奋,A错误;细胞膜内外的K+浓度差是产生静息电位的主要原因,Na+内流是形成动作电位的主要原因,B错误;神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,C错误;位于脊髓的低级中枢可与大脑皮层建立联系,受大脑相应的高级中枢调控,D正确。
5.神经递质GABA与突触后膜上的相应受体结合,使受体蛋白的结构发生变化,导致Cl-通过该蛋白内流。药物BZ能提高该蛋白对Cl-的通透性。下列相关叙述错误的是(  )
A.GABA能提高神经细胞的兴奋性
B.GABA的受体还具有转运功能
C.BZ会降低肌肉对神经递质的应答反应
D.Cl-内流使突触后膜两侧电位差增大
解析:选A GABA能导致Cl-通过受体蛋白内流,降低了神经细胞的兴奋性,A错误;神经递质GABA与突触后膜上的相应受体结合,使受体蛋白的结构发生变化,导致Cl-通过该蛋白内流,GABA的受体还具有转运功能,B正确;药物BZ能提高该蛋白对Cl-的通透性,降低肌肉对神经递质的应答反应,C正确;Cl-内流使突触后膜静息电位的电位差增大,D正确。
6.感受器的兴奋向神经中枢传导时,在神经纤维上(  )
A.神经递质以局部电流的形式进行传导
B.膜上的多种蛋白与静息状态下电位的维持有关
C.刺激的强度越大,动作电位的电位差幅度越大
D.产生神经冲动时,膜外的电流方向与兴奋的传导方向相同
解析:选B 神经递质在突触处进行信号的传递,并不在神经纤维上传导,A错误;膜上的多种蛋白作为载体参与离子出入神经细胞,导致电位的维持与变化,B正确;兴奋的强度并不体现在电位差变化幅度上,而是体现在发生冲动的频度上,C错误;膜外兴奋时是负电位,电流方向用正电荷移动的方向表示,膜外电流方向与兴奋传导的方向相反,D错误。
7.(2021·泉州模拟)某神经纤维在产生动作电位的过程中,钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流如图所示(内向电流是指正离子由细胞膜外向膜内流动,外向电流则相反)。下列说法正确的是(  )
A.a点之前神经纤维膜内外之间没有正离子的流动
B.ab段钠离子通道开放,bc段钠离子通道关闭
C.c点时神经纤维的膜内电位等于0 mV
D.cd段钾离子排出细胞不需要消耗ATP
解析:选D 据图分析,a点之前神经纤维处于静息状态,此时有钾离子外流,A错误;ab段与bc段均是内向电流,此时都是钠离子通道开放,B错误;c点时神经纤维处于动作电位,此时膜内为正电位,膜外为负电位,所以其膜内电位大于0 mV ,C错误;cd段钾离子通过钾离子通道蛋白排出细胞,是协助扩散,不需要消耗ATP,D正确。
8.γ 氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用和机理如图所示。此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜,如与辣椒素同时注射才会发生如图所示效果。下列分析错误的是(  )
A.局麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋
B.γ 氨基丁酸与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,抑制突触后膜产生兴奋
C.局麻药和γ 氨基丁酸的作用机理不一致,但都属于抑制性神经递质
D.神经细胞兴奋时,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位
解析:选C 分析图2可知,局麻药单独使用时,作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,从而抑制突触后膜产生兴奋,A正确;分析图1可知,γ 氨基丁酸与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,抑制突触后膜产生兴奋,B正确;该局麻药的作用机理是堵塞了通道蛋白,导致Na+无法内流,使突触后膜无法产生兴奋,而γ 氨基丁酸的作用机理是与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,抑制突触后膜产生兴奋,所以二者的作用效果相同,但作用机理不同,γ 氨基丁酸属于抑制性神经递质,局麻药不属于神经递质,C错误;神经细胞兴奋时,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位,D正确。
9.如图表示膝跳反射的过程,下列有关叙述正确的是(  )
A.若叩击膝盖下面的韧带处,则②处细胞膜两侧只能出现三次电位变化
B.该反射中,只发生一次“电→化学→电”的信号转变
C.叩击膝盖下面的韧带引起了反射,故该反射属于条件反射
D.③所处的中枢可接受大脑皮层中相应高级神经中枢的调控
解析:选D 若叩击膝盖下面的韧带处,则②处细胞膜两侧只能出现两次电位变化,A错误。该反射弧中,有传入与传出两个神经元,二者之间通过突触相连,即图中的③;在神经肌肉接头处即图中的⑤与传出神经相连处,也存在突触,因此共有两个突触,会发生两次“电→化学→电”的信号转变,B错误。膝跳反射的神经中枢位于大脑皮层以下的脊髓的灰质,是低级的神经中枢,因此叩击膝盖下面的韧带引起反射属于非条件反射,C错误。③是位于脊髓的低级中枢,会受到大脑皮层相应的高级中枢的调控,D正确。
10.如图是由甲、乙、丙三个神经元(部分)构成的突触结构。神经元兴奋时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,由此触发突触小泡前移并释放神经递质。据图分析,下列叙述正确的是(  )
A.乙酰胆碱和5 羟色胺在突触后膜上的受体相同
B.若乙神经元兴奋,会引起丙神经元兴奋
C.若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,不会影响甲神经元膜电位的变化
D.若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,会引起乙神经元膜电位发生变化
解析:选C 神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜,据图分析,根据突触小泡的移动方向可以判断兴奋的传递方向是甲→乙→丙。乙酰胆碱和5 羟色胺都与突触后膜相对应的受体结合,两者的受体不同,A错误;乙神经元兴奋释放的是抑制性神经递质,故丙神经元不兴奋,B错误;若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,只能影响突触后神经元的兴奋,不会影响甲神经元膜电位的变化,C正确;若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,乙酰胆碱不能正常释放,不会引起乙神经元膜电位发生变化,D错误。
二、非选择题
11.据报道,抑郁症已影响全球3.5亿人口。研究发现抑郁症的发生与5 羟色胺等物质密切相关,5 羟色胺在大脑皮层神经突触内含量很高,是一种能使人产生愉悦情绪的信号分子。请回答下列相关问题:
(1)信号分子5 羟色胺作为____________在突触传递中发挥作用,5 羟色胺由分泌到发挥作用的过程中离不开内环境,理由是____________________________。
(2)分泌出的5 羟色胺,有一部分会被突触小体重新摄取。目前5 羟色胺再摄取抑制剂是主要的抗抑郁药,用以____________(填“增加”或“降低”)患者脑组织液中5 羟色胺的含量。但有些患者5 羟色胺的含量正常,因此新的研究又着眼于神经细胞的接收装置上,该类患者可能的病因是______________________________。
(3)某患者服药不当造成呕吐现象的发生,导致水分大量流失,使机体的内环境渗透压升高,下丘脑中的渗透压感受器会感知此变化,将兴奋传到________从而产生渴觉。
解析:(1)信号分子5 羟色胺属于神经递质,通常由突触前膜释放出来,通过突触间隙,作用于突触后膜上的受体蛋白,而突触间隙中的液体属于组织液,故5 羟色胺从分泌到发挥作用的过程离不开内环境。(2)分泌出的5 羟色胺被突触小体重新摄取,5 羟色胺再摄取抑制剂可以阻止对5 羟色胺的重摄取,增加了患者脑组织液中5 羟色胺的含量。若5 羟色胺含量正常,而作用于突触后膜上的受体蛋白没有足够的活性或数量减少,则会引起自身免疫病。(3)某患者服药不当造成呕吐现象的发生,导致水分大量流失,使机体的内环境渗透压升高,下丘脑中的渗透压感受器感受到这一变化,可将此兴奋传递到大脑皮层,形成渴觉,通过主动饮水调节渗透压平衡。
答案:(1)神经递质 突触间隙充满的是组织液 (2)增加 受体没有足够的活性或受体的数量减少 (3)大脑皮层
12.(2021年1月新高考8省联考·湖北卷)神经细胞在静息状态时,胞内的钾离子浓度约为胞外的30倍,而胞外的钠离子和钙离子浓度分别约为胞内的10倍和10 000倍。
(1)神经细胞遇到适当刺激后可产生以局部电流的方式进行传导的动作电位。其中,在膜外侧,局部电流的方向与动作电位的传导方向________。
(2)实验发现,用河豚毒素(钠离子通道阻断剂)处理神经纤维末梢,阻断该处动作电位的传导,突触前膜无神经递质释放,当河豚毒素的作用消除后,突触前膜神经递质的释放恢复,该现象说明动作电位与神经递质释放的关系是_________________________。进一步的研究发现,若神经末梢的细胞外液中没有钙离子,即便该部位产生了动作电位,也没有神经递质的释放。
综上所述,可推断动作电位、钙离子跨膜运输和神经递质释放三种生理现象之间的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)神经调节的基本形式是反射,反射活动的结构基础是______。突触是神经元之间发生功能联系的部位,一次突触传递的时间约为0.5~0.9毫秒。实验发现,某反射兴奋通过中枢的传播时间约为0.7毫秒,说明该反射在神经中枢经过了________(填“一次”或“多次”)突触传递,其神经中枢位于________。
解析:(1)兴奋在神经纤维上传导时,其传导的方向与细胞膜外侧局部电流的方向相反,与细胞膜内侧局部电流的方向相同。(2)用河豚毒素(钠离子通道阻断剂)处理神经纤维末梢,阻断该处动作电位的传导,突触前膜无神经递质释放,当河豚毒素的作用消除后,突触前膜神经递质的释放恢复,该现象说明动作电位与神经递质释放的关系是动作电位的传导影响神经递质的释放。若神经末梢的细胞外液中没有钙离子,即便该部位产生了动作电位,也没有神经递质的释放,综合分析,可推断动作电位、钙离子跨膜运输和神经递质释放三种生理现象之间的关系是动作电位和钙离子跨膜运输都影响神经递质的释放。(3)神经调节的基本形式是反射,反射活动的结构基础是反射弧。突触是神经元之间发生功能联系的部位,一次突触传递的时间约为0.5~0.9毫秒。实验发现,某反射兴奋通过中枢的传播时间约为0.7毫秒,说明该反射在神经中枢经过了一次突触传递,其神经中枢位于大脑皮层。
答案:(1)相反 (2)动作电位的传导影响神经递质的释放 动作电位和钙离子跨膜运输都影响神经递质释放 (3)反射弧 一次 大脑皮层
13.(2021年1月新高考8省联考·广东卷)如图为膝跳反射的反射弧模式图。回答下列问题:
(1)可释放神经递质的结构存在于_____________(填图中序号)。
(2)某同学身体健康,体检时由于高度紧张,进行膝跳反射测试时未出现明显的反应。从神经中枢相互联系的角度分析,原因是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)足球场上,某运动员抬起小腿将队友传来的球停稳。该动作涉及的反射与膝跳反射的主要区别是___________________________________。
(4)某患腰椎间盘突出的成年人,闭上双眼接受膝跳反射测试,能感受到橡皮锤的叩击而不能抬起小腿。可能的原因是______________________________________________。
解析:(1)③是神经中枢,含有突触结构,突触前膜会释放神经递质。(2)高级中枢可以控制低级中枢,膝跳反射是非条件反射,神经中枢位于脊髓,体检时,由于紧张,大脑皮层抑制了脊髓膝跳反射中枢的活动,导致没有出现明显的膝跳反射。(3)足球场上,运动员抬起小腿将队友传来的球停稳,因为有大脑皮层视觉中枢、躯体运动中枢等神经中枢的参与,是条件反射;膝跳反射是由脊髓参与完成的非条件反射;非条件反射与条件反射的本质区别是是否有大脑皮层的参与。(4)某患腰椎间盘突出的成年人,闭上双眼接受膝跳反射测试,橡皮锤叩击,感受器兴奋,经传入神经传到脊髓的膝跳反射中枢,再经脊髓的上行传导束传至大脑皮层产生感觉,因此该人能感受到橡皮锤的叩击,但因为椎间盘突出,压迫了传出神经,神经中枢的兴奋不能传至效应器,故不能抬起小腿。
答案:(1)③ (2)一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。膝跳反射是非条件反射,神经中枢位于脊髓,体检时,由于紧张,大脑皮层抑制了脊髓膝跳反射中枢的活动,导致没有出现明显的反应 (3)该动作涉及的反射的神经中枢在大脑皮层,膝跳反射的神经中枢在脊髓 (4)橡皮锤叩击,感受器兴奋,经传入神经传到脊髓的膝跳反射中枢,再经脊髓的上行传导束传至大脑皮层产生感觉,因此能感受到橡皮锤的叩击。但因为椎间盘突出,压迫了传出神经,神经中枢的兴奋不能传至效应器,故不能抬起小腿
14.(2020·天津等级考)神经细胞间的突触联系往往非常复杂。如图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。
据图回答:
(1)当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的__________释放谷氨酸,与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素。内源性大麻素和甲膜上的大麻素受体结合,抑制Ca2+通道开放,使BC释放的谷氨酸________(填“增加”或“减少”),最终导致GC兴奋性降低。
(2)GC释放的内源性大麻素还能与丙膜上的大麻素受体结合,抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度____________(填“升高”或“降低”),进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突触前膜为________膜。
(3)上述________调节机制保证了神经调节的精准性。该调节过程与细胞膜的__________________________两种功能密切相关。
(4)正常情况下,不会成为内环境成分的是__________(多选)。
A.谷氨酸        B.内源性大麻素
C.甘氨酸受体 D.Ca2+通道
解析:(1)分析题图可知,当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的突触小泡释放神经递质谷氨酸,谷氨酸与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋。分析题图,Ca2+内流能促进含有谷氨酸的突触小泡和突触前膜融合,从而促进该递质释放,而内源性大麻素和甲膜上的大麻素受体结合后,抑制Ca2+通道开放,从而抑制BC释放谷氨酸,谷氨酸的释放量减少,与乙膜上的受体结合减少,最终导致GC兴奋性降低。(2)分析题图可知,甘氨酸与甘氨酸受体结合,能促进Ca2+通道开放,内源性大麻素与丙膜上的大麻素受体结合,抑制AC释放甘氨酸,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度降低,进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC释放的甘氨酸与甲膜上的甘氨酸受体结合,因此AC与BC间突触的突触前膜为丙膜。(3)当BC兴奋时,释放的神经递质与GC细胞膜上的受体结合,诱导GC释放内源性大麻素,内源性大麻素又能与BC细胞膜上的受体结合,抑制BC释放神经递质,该调节方式为负反馈调节,题述负反馈调节机制保证了神经调节的精准性。神经递质的释放体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能,神经递质与受体结合体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。(4)突触间隙的组织液中含有甘氨酸、谷氨酸、内源性大麻素,这些物质属于内环境的成分,甘氨酸受体和Ca2+通道位于细胞膜上,不属于内环境的成分。
答案:(1)突触小泡 减少 (2)降低 丙 (3)负反馈 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流 CD