人教选择性必修1课件：第2章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导(共62张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教选择性必修1课件：第2章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导(共62张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-06 17:23:59 | ||
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文档简介
(共62张PPT)
第3节 神经冲动的产生和传导
第2章 神经调节
目 标 素 养
1.结合模型图例,分析兴奋在神经纤维上的传导机制,形成结构与功能观。
2.概述兴奋在神经元之间的传递过程及特点,培养分析与综合、归纳与概括的科学思维,提升实验设计及对实验结果分析的能力。
3.关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,并能够向他人宣传这些危害,拒绝毒品。
知 识 概 览
一、兴奋在神经纤维上的传导
1.传导形式: 电信号(神经冲动) 。
2.传导机理
静息状态时:膜主要对K+有通透性,造成 K+ 外流,细胞膜两侧的电位表现为 内负外正 。
↓
受到刺激时:神经细胞兴奋,细胞膜对Na+的通透性增加,造成 Na+ 内流,膜两侧的电位表现为 内正外负 ;在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,形成了 局部电流 。
↓
恢复静息状态: 局部电流 又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,将兴奋向前传导,后方又恢复为 静息电位 。
3.传导特点: 双向 传导(离体状态下)。
微思考1.为什么兴奋在离体神经纤维上的传导有双向性
提示:受刺激部位与两侧部位均有电位差,均能形成局部电流。
2.神经细胞受到适宜刺激时,膜外的Na+以哪种跨膜运输方式进入细胞内
提示:协助扩散。
微判断1
1.神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流。( √ )
2.刺激神经纤维中部,产生的兴奋可以沿神经纤维向两侧传导。( √ )
微训练1
1.静息电位和动作电位的形成机制分别是( )
A.K+外流、Na+外流
B.K+内流、Na+内流
C.K+外流、Na+内流
D.K+内流、Na+外流
答案:C
2.下列有关离体神经纤维上动作电位的产生与传导的叙述,正确的是( )
A.受刺激后的神经纤维膜上兴奋的传导是单向的
B.神经纤维膜对Na+通透性的降低会导致动作电位变小
C.各条神经纤维动作电位彼此影响,并随传导距离延长而变小
D.动作电位的产生是由K+内流形成的
答案:B
解析:兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的,A项错误。当神经纤维膜对Na+的通透性降低时,会影响Na+内流的数量,导致动作电位变小,B项正确。兴奋在神经纤维上的传导具有绝缘性和不衰减性,C项错误。动作电位的产生是由Na+内流形成的,D项错误。
二、兴奋在神经元之间的传递
1.结构基础
(1)突触由图中[b] 突触前膜 、
[c] 突触间隙 、[d] 突触后膜 三部分组成。
(2)其他结构:
①图中a是指神经元的 轴突 末梢,形成的膨大部分为 突触小体 。
②图中e、f、g分别指 突触小泡 、 神经递质 、 受体 。
2.突触的常见类型
A. 轴突—细胞体 型,图示为 。
B. 轴突—树突 型,图示为 。
3.兴奋在突触中的传递过程
兴奋到达突触前膜所在的神经元的 轴突末梢 →引起 突触小泡 向突触前膜移动并释放神经递质→神经递质通过突触间隙 扩散 到突触后膜的受体附近→神经递质与
突触后膜上的受体 结合→突触后膜上的 离子通道 发生变化,引发电位变化→神经递质被 降解或回收 。
4.传递特点及原因
(1)传递特点: 单向传递 。
(2)原因:神经递质只存在于 突触小泡 中,只能由 突触前膜 释放,然后作用于突触后膜上。
5.与肌肉或腺体的关系:神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过 突触 联系的,神经元释放的神经递质可以引起 肌肉的收缩或腺体的分泌 。
微思考2
1.突触前膜释放的神经递质是否属于内环境的成分 说明理由。
提示:是。因为神经递质要经突触前膜释放到突触间隙,突触间隙内的液体是神经细胞间的组织液,因此突触前膜释放的神经递质属于内环境的成分。
2.若神经递质不被降解或回收,会出现什么后果
提示:若神经递质不被降解或回收,会使突触后神经元持续兴奋或抑制,或引起肌肉的持续收缩或腺体的持续分泌。
微训练2下图表示突触的亚显微结构,下列叙述错误的是
( )
A.①中的内容物叫神经递质
B.②处的液体为组织液
C.在b上发生化学信号→电信号的转变
D.兴奋从细胞b传到细胞a
答案:D
解析:兴奋从细胞a传到细胞。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.机理:有些物质能促进神经递质的 合成 和 释放 速率;有些会干扰神经递质与受体的结合;有些会影响分解神经递质的 酶的活性 。
2.作用位点:某些化学物质能够对神经系统产生影响,其作用位点往往是 突触 。兴奋剂和毒品等大多是通过 突触 来起作用的。
3.兴奋剂原是指能提高 中枢神经系统 机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高 运动 速度等作用。
4.毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的 麻醉药品和精神药品 。
微判断2
1.毒品包括国家规定管制的使人形成瘾癖的麻醉药品。
( )
2.有些兴奋剂就是毒品,它们会对人体健康带来极大的危害。
( )
3.珍爱生命,远离毒品,向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,是我们每个人应尽的责任和义务。( )
√
√
√
一 兴奋在神经纤维上的传导
重难归纳
1.传导过程:
2.膜电位变化曲线解读
3.兴奋的传导方向与局部电流的方向
(1)局部电流的方向:膜外是未兴奋区→兴奋区;膜内是兴奋区→未兴奋区。
(2)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系:在膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反;在膜内,局部电流的方向与兴奋传导的方向相同(速记:外反内同)。
(3)传导特点:双向性,即刺激离体神经纤维上的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。
将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,可测得动作电位。若适当降低溶液中的Na+浓度,再测量该细胞的动作电位,其峰值降低,请分析其原因。
提示:动作电位主要由Na+内流引起,其峰值大小取决于细胞膜内、外Na+的浓度差,适当降低溶液中的Na+浓度,动作电位峰值降低。
典例剖析
如下图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是( )
A.乙区域发生Na+内流
B.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从丁到乙
D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
答案:C
解析:乙区域的膜电位是外负内正,说明此时乙区域为动作电位,发生Na+内流,A项正确。由于乙区域是动作电位,如果神经冲动是从题图所示轴突的左侧传导而来,则甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态,B项正确。局部电流的方向是由正电位到负电位,乙区域膜内是正电位,丁区域膜内是负电位,所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁,C项错误。题图中只有乙区域是动作电位,因而在轴突上,神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左,D项正确。
学以致用
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.①④
答案:A
二 兴奋在神经元之间的传递
重难归纳
1.传递过程
轻松巧记
神经递质“一、二、二”
2.影响神经冲动传递的因素
(1)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒或有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
(2)药物、有毒或有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的机制:药物、有毒或有害物质阻断神经递质的合成或释放;药物、有毒或有害物质使神经递质失活;突触后膜上的受体与药物、有毒或有害物质结合,使神经递质不能与突触后膜上的受体结合。
在一个离体神经元的某处给予适宜强度的刺激,甲同学认为在神经元的特定位置才能测到电位变化,而乙同学认为在神经元的任何部位均可测到电位变化。请问哪名同学的观点正确 判断依据是什么
提示:乙同学的观点正确。兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的,刺激离体神经元上的某处产生兴奋,兴奋将被传至整个神经元,故在该神经元的任何部位均可测到电位变化。
典例剖析
已知突触前神经元释放的某种神经递质可使突触后神经元兴奋,当完成一次兴奋传递后,该种神经递质立即被分解。某种药物可以阻止该种神经递质的分解,这种药物的即时效应可导致( )
A.突触前神经元持续兴奋 B.突触前神经元持续抑制
C.突触后神经元持续兴奋D.突触后神经元持续抑制
答案:C
解析:如果某种药物可以阻止该种神经递质的分解,则该神经递质会持续作用于突触后膜,使突触后膜所在的神经元持续兴奋。
知识拓展
神经递质异常情况分析
(1)若某种有毒有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后神经元会持续兴奋或抑制。
(2)若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据或神经递质被某种药物代替,则神经递质不能与受体结合,突触后神经元不兴奋或不抑制。
学以致用
止痛药不会损伤神经元的结构,却能在一段时间内阻断神经冲动的传导。用药后,检测到突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量不变。试推测止痛药的作用机制是( )
A.可以与突触后膜上的受体结合
B.可以与突触前膜释放的神经递质结合
C.抑制突触前膜神经递质的释放
D.抑制突触小体中神经递质的合成
答案:A
解析:止痛药不会损伤神经元的结构,用药后又检测到突触间隙中神经递质的量不变,但具有止痛作用,推测其作用机制很可能是与突触后膜上的受体结合,使神经递质失去了与突触后膜上的受体结合的机会,不能将神经冲动传递给下一个神经元,从而达到止痛的作用。
三 电表指针的偏转问题及兴奋传导和传递特点的实验探究
重难归纳
1.神经细胞表面的电位差变化分析及指针偏转
若刺激点在ab段的中心,则兴奋同时到达a点和b点,两点产生的电位差相互抵消,电表指针不发生偏转。
2.兴奋在神经元之间的传递及指针偏转
(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,尽管ab与bd距离相等,但a点先兴奋,d点后兴奋,所以电流计指针发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点,兴奋只能由c点传到d点,不能由c点传到a点,a点不兴奋,d点兴奋,电表指针只发生一次偏转。
3.兴奋传导或传递特点的实验探究
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导。
①实验设计:刺激上图中a处,观察A的变化,同时测量b处的电位有无变化。
②结果分析:若A有反应,且b处电位改变,说明神经冲动在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应,而b处无电位变化,则说明神经冲动在神经纤维上的传导是单向的。
(2)探究兴奋在神经元之间的传递。
①实验设计:先刺激图中a处,测量c处的电位变化;再刺激图中c处,测量a处的电位变化。
②结果分析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明神经冲动在神经元间的传递是双向的;若只有a处电位改变,则说明神经冲动在神经元间的传递是单向的。
判断电表是否偏转的依据是什么
提示:电表的指针是否偏转,判断的依据是测量过程中两电极指针之间是否存在电位差。存在电位差,电表指针就会偏转;没有电位差,电表指针就不会偏转。
典例剖析
下图是一个反射弧的部分结构示意图,甲、乙表示连接在神经纤维上的电表。在A点给予一定的电流刺激,则甲、乙电表指针发生的变化是( )
A.甲、乙都发生两次方向相反的偏转
B.甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
C.甲不偏转,乙发生两次方向相反的偏转
D.甲发生一次偏转,乙不偏转
答案:D
解析:当刺激A点时,产生的兴奋在相应神经纤维上进行双向传导,但突触结构决定了兴奋不能传递至右侧的神经元,所以甲只发生一次偏转,而乙不发生偏转。
方法技巧
“三看法”判断电表指针偏转
学以致用
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。暴露蛙左后肢屈肌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质量分数为0.5%的硫酸溶液后,电位计 和 均有电位波动,并出现屈肌反射。下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。
(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入质量分数为0.5%的硫酸溶液后,电位计 有波动,电位计 未出现波动,左后肢未出现屈肌反射,其原因可能有:① ;② 。
答案:(1)刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经,观察到电位计 有电位波动以及左后肢屈腿,而电位计 未出现电位波动
(2)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 突触前膜不能释放神经递质
1.当神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是( )
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反
答案:D
2.下图表示一段离体神经纤维的S处受到刺激而兴奋时,局部电流和兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向),其中正确的是( )
答案:C
解析:S处受到刺激后产生兴奋,兴奋部位和未兴奋部位会产生电位差,从而产生局部电流。在膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反;在膜内,局部电流的方向与兴奋传导的方向相同。
3.神经纤维在静息时具有静息电位,受到适宜刺激时可迅速产生动作电位,这两种电位可通过仪器测量。下列能正确表示测量神经纤维静息电位的图示是( )
答案:C
解析:在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,为静息电位,所以要测量神经纤维的静息电位,两个电极要分别接在神经纤维的膜外和膜内,且电流必定是从膜外流向膜内。当两个电极均接在膜外或膜内时,由于两电极间无电位差存在,指针不偏转。
4.已知突触小体释放的某种递质与突触后膜结合后,可导致突触后膜Cl-内流,使突触后膜难以兴奋。下列能正确表示突触前膜释放该种神经递质时、突触后膜接受该种神经递质后的膜电位状况以及信息的传递方向的图示是( )
答案:B
解析:神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜,兴奋的传递具有单向性;突触小体释放的某种递质与突触后膜结合后,可导致突触后膜Cl-内流,使突触后膜难以兴奋,仍保持静息电位。
5.下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发挥作用后被迅速降解或回收
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
答案:D
解析: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呈外负内正,D项错误。
6.下列各图箭头表示兴奋在神经元之间传递或在神经纤维上传导的方向,其中错误的是( )
答案:C
解析: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,然后作用于突触后膜上,因此,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。例如,从上一个神经元的轴突到下一个神经元的树突或细胞体。
7.下图为某反射弧的模式图,A、B为神经纤维上的实验位点, C为突触间隙。回答下列问题。
(1)图中的反射弧含有 个神经元。 人的排尿是一种反射活动,膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋,C处兴奋的传递是单向的,其原因是 。
(2)神经细胞与肌细胞之间的神经递质——乙酰胆碱与受体结合,引起肌细胞收缩,乙酰胆碱很快被胆碱酯酶分解,肌细胞恢复舒张状态。筒箭毒碱能与乙酰胆碱争夺受体,若筒箭毒碱进入人体,肌细胞 (填“能”或“不能”)收缩。
(3)某药物可以阻断蟾蜍的屈肌反射活动,请利用上图中的反射弧设计实验,证明这种药物在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用。(写出简单实验思路和预期实验结果)。
答案:(1)3 神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上
(2)不能
(3)①将药物放在A处,刺激B,肌肉收缩;②将药物放在C处,刺激B,肌肉不收缩
第3节 神经冲动的产生和传导
第2章 神经调节
目 标 素 养
1.结合模型图例,分析兴奋在神经纤维上的传导机制,形成结构与功能观。
2.概述兴奋在神经元之间的传递过程及特点,培养分析与综合、归纳与概括的科学思维,提升实验设计及对实验结果分析的能力。
3.关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,并能够向他人宣传这些危害,拒绝毒品。
知 识 概 览
一、兴奋在神经纤维上的传导
1.传导形式: 电信号(神经冲动) 。
2.传导机理
静息状态时:膜主要对K+有通透性,造成 K+ 外流,细胞膜两侧的电位表现为 内负外正 。
↓
受到刺激时:神经细胞兴奋,细胞膜对Na+的通透性增加,造成 Na+ 内流,膜两侧的电位表现为 内正外负 ;在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,形成了 局部电流 。
↓
恢复静息状态: 局部电流 又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,将兴奋向前传导,后方又恢复为 静息电位 。
3.传导特点: 双向 传导(离体状态下)。
微思考1.为什么兴奋在离体神经纤维上的传导有双向性
提示:受刺激部位与两侧部位均有电位差,均能形成局部电流。
2.神经细胞受到适宜刺激时,膜外的Na+以哪种跨膜运输方式进入细胞内
提示:协助扩散。
微判断1
1.神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流。( √ )
2.刺激神经纤维中部,产生的兴奋可以沿神经纤维向两侧传导。( √ )
微训练1
1.静息电位和动作电位的形成机制分别是( )
A.K+外流、Na+外流
B.K+内流、Na+内流
C.K+外流、Na+内流
D.K+内流、Na+外流
答案:C
2.下列有关离体神经纤维上动作电位的产生与传导的叙述,正确的是( )
A.受刺激后的神经纤维膜上兴奋的传导是单向的
B.神经纤维膜对Na+通透性的降低会导致动作电位变小
C.各条神经纤维动作电位彼此影响,并随传导距离延长而变小
D.动作电位的产生是由K+内流形成的
答案:B
解析:兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的,A项错误。当神经纤维膜对Na+的通透性降低时,会影响Na+内流的数量,导致动作电位变小,B项正确。兴奋在神经纤维上的传导具有绝缘性和不衰减性,C项错误。动作电位的产生是由Na+内流形成的,D项错误。
二、兴奋在神经元之间的传递
1.结构基础
(1)突触由图中[b] 突触前膜 、
[c] 突触间隙 、[d] 突触后膜 三部分组成。
(2)其他结构:
①图中a是指神经元的 轴突 末梢,形成的膨大部分为 突触小体 。
②图中e、f、g分别指 突触小泡 、 神经递质 、 受体 。
2.突触的常见类型
A. 轴突—细胞体 型,图示为 。
B. 轴突—树突 型,图示为 。
3.兴奋在突触中的传递过程
兴奋到达突触前膜所在的神经元的 轴突末梢 →引起 突触小泡 向突触前膜移动并释放神经递质→神经递质通过突触间隙 扩散 到突触后膜的受体附近→神经递质与
突触后膜上的受体 结合→突触后膜上的 离子通道 发生变化,引发电位变化→神经递质被 降解或回收 。
4.传递特点及原因
(1)传递特点: 单向传递 。
(2)原因:神经递质只存在于 突触小泡 中,只能由 突触前膜 释放,然后作用于突触后膜上。
5.与肌肉或腺体的关系:神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过 突触 联系的,神经元释放的神经递质可以引起 肌肉的收缩或腺体的分泌 。
微思考2
1.突触前膜释放的神经递质是否属于内环境的成分 说明理由。
提示:是。因为神经递质要经突触前膜释放到突触间隙,突触间隙内的液体是神经细胞间的组织液,因此突触前膜释放的神经递质属于内环境的成分。
2.若神经递质不被降解或回收,会出现什么后果
提示:若神经递质不被降解或回收,会使突触后神经元持续兴奋或抑制,或引起肌肉的持续收缩或腺体的持续分泌。
微训练2下图表示突触的亚显微结构,下列叙述错误的是
( )
A.①中的内容物叫神经递质
B.②处的液体为组织液
C.在b上发生化学信号→电信号的转变
D.兴奋从细胞b传到细胞a
答案:D
解析:兴奋从细胞a传到细胞。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.机理:有些物质能促进神经递质的 合成 和 释放 速率;有些会干扰神经递质与受体的结合;有些会影响分解神经递质的 酶的活性 。
2.作用位点:某些化学物质能够对神经系统产生影响,其作用位点往往是 突触 。兴奋剂和毒品等大多是通过 突触 来起作用的。
3.兴奋剂原是指能提高 中枢神经系统 机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高 运动 速度等作用。
4.毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的 麻醉药品和精神药品 。
微判断2
1.毒品包括国家规定管制的使人形成瘾癖的麻醉药品。
( )
2.有些兴奋剂就是毒品,它们会对人体健康带来极大的危害。
( )
3.珍爱生命,远离毒品,向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,是我们每个人应尽的责任和义务。( )
√
√
√
一 兴奋在神经纤维上的传导
重难归纳
1.传导过程:
2.膜电位变化曲线解读
3.兴奋的传导方向与局部电流的方向
(1)局部电流的方向:膜外是未兴奋区→兴奋区;膜内是兴奋区→未兴奋区。
(2)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系:在膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反;在膜内,局部电流的方向与兴奋传导的方向相同(速记:外反内同)。
(3)传导特点:双向性,即刺激离体神经纤维上的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。
将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,可测得动作电位。若适当降低溶液中的Na+浓度,再测量该细胞的动作电位,其峰值降低,请分析其原因。
提示:动作电位主要由Na+内流引起,其峰值大小取决于细胞膜内、外Na+的浓度差,适当降低溶液中的Na+浓度,动作电位峰值降低。
典例剖析
如下图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是( )
A.乙区域发生Na+内流
B.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从丁到乙
D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
答案:C
解析:乙区域的膜电位是外负内正,说明此时乙区域为动作电位,发生Na+内流,A项正确。由于乙区域是动作电位,如果神经冲动是从题图所示轴突的左侧传导而来,则甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态,B项正确。局部电流的方向是由正电位到负电位,乙区域膜内是正电位,丁区域膜内是负电位,所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁,C项错误。题图中只有乙区域是动作电位,因而在轴突上,神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左,D项正确。
学以致用
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.①④
答案:A
二 兴奋在神经元之间的传递
重难归纳
1.传递过程
轻松巧记
神经递质“一、二、二”
2.影响神经冲动传递的因素
(1)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因:若某种有毒或有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
(2)药物、有毒或有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的机制:药物、有毒或有害物质阻断神经递质的合成或释放;药物、有毒或有害物质使神经递质失活;突触后膜上的受体与药物、有毒或有害物质结合,使神经递质不能与突触后膜上的受体结合。
在一个离体神经元的某处给予适宜强度的刺激,甲同学认为在神经元的特定位置才能测到电位变化,而乙同学认为在神经元的任何部位均可测到电位变化。请问哪名同学的观点正确 判断依据是什么
提示:乙同学的观点正确。兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的,刺激离体神经元上的某处产生兴奋,兴奋将被传至整个神经元,故在该神经元的任何部位均可测到电位变化。
典例剖析
已知突触前神经元释放的某种神经递质可使突触后神经元兴奋,当完成一次兴奋传递后,该种神经递质立即被分解。某种药物可以阻止该种神经递质的分解,这种药物的即时效应可导致( )
A.突触前神经元持续兴奋 B.突触前神经元持续抑制
C.突触后神经元持续兴奋D.突触后神经元持续抑制
答案:C
解析:如果某种药物可以阻止该种神经递质的分解,则该神经递质会持续作用于突触后膜,使突触后膜所在的神经元持续兴奋。
知识拓展
神经递质异常情况分析
(1)若某种有毒有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后神经元会持续兴奋或抑制。
(2)若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据或神经递质被某种药物代替,则神经递质不能与受体结合,突触后神经元不兴奋或不抑制。
学以致用
止痛药不会损伤神经元的结构,却能在一段时间内阻断神经冲动的传导。用药后,检测到突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量不变。试推测止痛药的作用机制是( )
A.可以与突触后膜上的受体结合
B.可以与突触前膜释放的神经递质结合
C.抑制突触前膜神经递质的释放
D.抑制突触小体中神经递质的合成
答案:A
解析:止痛药不会损伤神经元的结构,用药后又检测到突触间隙中神经递质的量不变,但具有止痛作用,推测其作用机制很可能是与突触后膜上的受体结合,使神经递质失去了与突触后膜上的受体结合的机会,不能将神经冲动传递给下一个神经元,从而达到止痛的作用。
三 电表指针的偏转问题及兴奋传导和传递特点的实验探究
重难归纳
1.神经细胞表面的电位差变化分析及指针偏转
若刺激点在ab段的中心,则兴奋同时到达a点和b点,两点产生的电位差相互抵消,电表指针不发生偏转。
2.兴奋在神经元之间的传递及指针偏转
(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,尽管ab与bd距离相等,但a点先兴奋,d点后兴奋,所以电流计指针发生两次方向相反的偏转。
(2)刺激c点,兴奋只能由c点传到d点,不能由c点传到a点,a点不兴奋,d点兴奋,电表指针只发生一次偏转。
3.兴奋传导或传递特点的实验探究
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导。
①实验设计:刺激上图中a处,观察A的变化,同时测量b处的电位有无变化。
②结果分析:若A有反应,且b处电位改变,说明神经冲动在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应,而b处无电位变化,则说明神经冲动在神经纤维上的传导是单向的。
(2)探究兴奋在神经元之间的传递。
①实验设计:先刺激图中a处,测量c处的电位变化;再刺激图中c处,测量a处的电位变化。
②结果分析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明神经冲动在神经元间的传递是双向的;若只有a处电位改变,则说明神经冲动在神经元间的传递是单向的。
判断电表是否偏转的依据是什么
提示:电表的指针是否偏转,判断的依据是测量过程中两电极指针之间是否存在电位差。存在电位差,电表指针就会偏转;没有电位差,电表指针就不会偏转。
典例剖析
下图是一个反射弧的部分结构示意图,甲、乙表示连接在神经纤维上的电表。在A点给予一定的电流刺激,则甲、乙电表指针发生的变化是( )
A.甲、乙都发生两次方向相反的偏转
B.甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
C.甲不偏转,乙发生两次方向相反的偏转
D.甲发生一次偏转,乙不偏转
答案:D
解析:当刺激A点时,产生的兴奋在相应神经纤维上进行双向传导,但突触结构决定了兴奋不能传递至右侧的神经元,所以甲只发生一次偏转,而乙不发生偏转。
方法技巧
“三看法”判断电表指针偏转
学以致用
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。暴露蛙左后肢屈肌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质量分数为0.5%的硫酸溶液后,电位计 和 均有电位波动,并出现屈肌反射。下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。
(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入质量分数为0.5%的硫酸溶液后,电位计 有波动,电位计 未出现波动,左后肢未出现屈肌反射,其原因可能有:① ;② 。
答案:(1)刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经,观察到电位计 有电位波动以及左后肢屈腿,而电位计 未出现电位波动
(2)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 突触前膜不能释放神经递质
1.当神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是( )
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反
答案:D
2.下图表示一段离体神经纤维的S处受到刺激而兴奋时,局部电流和兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向),其中正确的是( )
答案:C
解析:S处受到刺激后产生兴奋,兴奋部位和未兴奋部位会产生电位差,从而产生局部电流。在膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反;在膜内,局部电流的方向与兴奋传导的方向相同。
3.神经纤维在静息时具有静息电位,受到适宜刺激时可迅速产生动作电位,这两种电位可通过仪器测量。下列能正确表示测量神经纤维静息电位的图示是( )
答案:C
解析:在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,为静息电位,所以要测量神经纤维的静息电位,两个电极要分别接在神经纤维的膜外和膜内,且电流必定是从膜外流向膜内。当两个电极均接在膜外或膜内时,由于两电极间无电位差存在,指针不偏转。
4.已知突触小体释放的某种递质与突触后膜结合后,可导致突触后膜Cl-内流,使突触后膜难以兴奋。下列能正确表示突触前膜释放该种神经递质时、突触后膜接受该种神经递质后的膜电位状况以及信息的传递方向的图示是( )
答案:B
解析:神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜,兴奋的传递具有单向性;突触小体释放的某种递质与突触后膜结合后,可导致突触后膜Cl-内流,使突触后膜难以兴奋,仍保持静息电位。
5.下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发挥作用后被迅速降解或回收
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
答案:D
解析: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呈外负内正,D项错误。
6.下列各图箭头表示兴奋在神经元之间传递或在神经纤维上传导的方向,其中错误的是( )
答案:C
解析: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,然后作用于突触后膜上,因此,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。例如,从上一个神经元的轴突到下一个神经元的树突或细胞体。
7.下图为某反射弧的模式图,A、B为神经纤维上的实验位点, C为突触间隙。回答下列问题。
(1)图中的反射弧含有 个神经元。 人的排尿是一种反射活动,膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋,C处兴奋的传递是单向的,其原因是 。
(2)神经细胞与肌细胞之间的神经递质——乙酰胆碱与受体结合,引起肌细胞收缩,乙酰胆碱很快被胆碱酯酶分解,肌细胞恢复舒张状态。筒箭毒碱能与乙酰胆碱争夺受体,若筒箭毒碱进入人体,肌细胞 (填“能”或“不能”)收缩。
(3)某药物可以阻断蟾蜍的屈肌反射活动,请利用上图中的反射弧设计实验,证明这种药物在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用。(写出简单实验思路和预期实验结果)。
答案:(1)3 神经递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上
(2)不能
(3)①将药物放在A处,刺激B,肌肉收缩;②将药物放在C处,刺激B,肌肉不收缩