备考2023年高考生物学二轮复习9 神经调节
一、单选题
1.(2022高三上·建平月考)下列关于神经系统的组成、结构与功能的叙述,正确的是( )
A.神经元是神经系统结构与功能的单位,但神经元数量少于神经胶质细胞数量
B.大脑皮层第一运动区代表区范围大小与相应部位的大小呈正相关
C.交感神经和副交感神经组成自主神经系统,不受中枢神经系统的控制
D.神经调节的基本方式是反射,各种感觉的产生过程都属于条件反射
2.(2019高三上·通化月考)阻遏是生命活动中常见的一种现象,即可通过某种方式阻止某个反应或过程,达到自我调节的目的。下列有关阻遏现象的叙述,错误的是( )
A.甲状腺激素分泌过多可抑制下丘脑、垂体的活动
B.健康人体的下丘脑可以有意识地抑制初级排尿中枢
C.顶芽产生生长素并向侧芽运输,可抑制侧芽的生长
D.植物横放,根近地侧生长素浓度升高,生长可被抑制
3.(2019高三上·深圳模拟)2017年,三个美国科学家揭秘生命的“生物钟”获得诺贝尔生理学奖。人体除了人脑主生物钟外,还存在肝脏、胰腺等局部生物钟,如肝脏生物钟能影响肝糖原的分解。下列叙述正确的是( )
A. 与生物节律控制有关的中枢存在于脑干中,该结构还具有分泌功能
B.糖尿病的发生可能与维持血糖平衡的肝脏生物钟失调有关
C.活跃在人脑中的主生物钟基因不存在于肝脏、胰腺等组织细胞中
D.若小鼠肝脏生物钟基因被敲除,小鼠一定会出现高血糖
4.(2022高三上·东莞月考)小张在即将走进高考考场时略感紧张,他并无尿意但也去洗手间排出了少量的尿液,下列有关这种状态的叙述错误的是( )
A.无尿意也能排出少量的尿液,说明自主神经系统并不能完全自主
B.略感紧张状态下,消化道血流量减少,消化功能下降
C.略感紧张状态下,交感神经兴奋性下降、副交感神经兴奋性升高
D.略感紧张状态下,肾上腺素水平升高,代谢加快,心率加速
5.(2022高三上·河南月考)2022年,北京冬奥会的重要项目单板滑雪是一项以滑雪板为工具,在规定的山坡线路上快速回转滑降,或在特设的“U”形场地内凭借滑坡起跳,在空中完成各种高难度动作的雪上竞技项目。下列有关运动过程中运动员机体生理功能调节的叙述,正确的是( )
A.比赛过程中,滑坡起跳后能稳稳地落地,主要与脑干的功能有关
B.在连续的回转滑降过程中,血糖主要来自肝脏和肌肉中糖原的分解
C.空中完成高难度动作时,心跳加速,毛细血管舒张有利于减少散热
D.寒冷刺激下,甲状腺激素分泌增多能促进细胞代谢并提高神经系统兴奋性
6.(2021高三上·浙江开学考)下列关于神经细胞物质进出及生理状态的叙述,正确的是( )
A.兴奋传至突触前膜引发贮存的递质主动转运出膜,需要消耗能量
B.细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础
C.静息状态时神经元的细胞膜内外没有离子进出
D.神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
7.(2022高三上·河南月考)具有甜味或苦味的分子会刺激位于舌面和上颚表皮的味细胞。大脑皮层中,产生甜味和苦味的区域分别称为CeA和GCbt。脑干受损会导致无法产生苦味或甜味感觉。科研人员给小鼠吸食不同口味的液体,并记录小鼠的舔舐次数,结果如下图。下列有关叙述正确的是( )
A.小鼠舔舐甜味或苦味物质后产生不同感觉,是沿不同反射弧传导的两种反射活动
B.脑干受损无法产生苦味或甜味感觉,说明产生这两种感觉的中枢很可能分布在脑干
C.根据实验结果推测,GCbt能抑制甜味感觉的产生,CeA也能抑制苦味感觉的产生
D.动物减少舔舐掺有苦味物质的食物,可使其避免摄入潜在有毒物质,有利于生存和繁衍
8.(2021高三上·白山期末)某兴趣小组通过记录传入神经上的电信号及人体产生的感觉,研究了不同刺激与机体感觉之间的关系,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
刺激类型 刺激强度 传入神经上的电信号(时长相等) 产生的感觉类型 感觉强度
针刺激 较低 刺痛 较弱
较高 较强
热刺激 较低 热感 较弱
较高 较强
A.神经纤维在未受到刺激时,其膜内外电位的表现是外正内负
B.较高强度的针刺激,可能会引起感觉神经元较多的Na+内流
C.受到针刺激与热刺激后机体会产生不同的感觉,这属于不同的反射
D.较低强度的针刺激与较高强度的热刺激引起的传入神经上的电信号不同
9.(2022高三上·东莞月考)已知一个鲜活的神经元在小白鼠体内的静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位如图甲所示。将这一完整的神经元置于某一等渗溶液E中(其成分能确保神经元正常生活),其静息电位和因某适宜刺激而发生的一次电位变化可能如乙、丙、丁图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲图,组织液中K+浓度比细胞内高,Na+浓度比细胞内低
B.乙图,E液中Na+、K+两种离子的浓度都要比组织液高
C.丙图,E液中K+浓度与组织液相同,Na+浓度比组织液低
D.丁图,E液中K+浓度比组织液高,Na+浓度与组织液相同
10.(2022高三上·山东开学考)阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。用同种强度的阈下刺激分别以单次和连续的方式刺激上一神经元,测得下一神经元的膜电位变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
A.阈电位的绝对值高的神经元更不容易兴奋
B.上一神经元受到刺激后释放神经递质可使突触后膜钠离子内流
C.连续多个阈下刺激可以叠加并引发突触后膜产生动作电位
D.两种不同方式的刺激均使突触前膜处发生了电信号到化学信号的转变
11.(2022高三上·河间开学考)吸烟有害健康。香烟中的主要有害物质是尼古丁,其对神经系统的影响,如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A.尼古丁与尼古丁受体结合后可能会使POMC神经元产生动作电位
B.戒烟前,POMC神经元的兴奋程度上升,食欲下降,肾上腺素的释放增多
C.吸烟时脂肪细胞产热增加,机体的散热量也会相应增加
D.下丘脑神经元通过交感神经控制肾上腺分泌肾上腺素属于分级调节
12.(2022高三上·安徽开学考)5-羟色胺(5-HT)是一种兴奋性神经递质,其缺乏会使人患抑郁症。临床上可用药物SSRIs来缓解抑郁症状,其作用机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.5-HT通过胞吐释放,作用于突触后膜,使其膜电位变为外负内正
B.5-HT能被突触前膜重新摄取,表明兴奋在神经元之间可双向传递
C.SSRIs通过作用于5-HT转运载体抑制5-HT回收来治疗抑郁症
D.维系良好的人际关系,适量运动和舒缓压力可调节抑郁情绪
13.(2022高三上·湖北开学考)当动作电位频率很低时,每次动作电位之后出现一次完整的收缩和舒张过程称为单收缩。若后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的舒张期,所产生的收缩过程称为不完全强直收缩。若后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的收缩期,所产生的收缩过程称为完全强直收缩。波峰大小表示相对张力大小,具体表现如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.完全强直收缩的存在不利于躯体运动和对外界物体做功
B.不完全强直收缩和完全强直收缩张力都大于单收缩张力
C.达到完全强直收缩的刺激频率大于不完全强直收缩
D.达到完全强直收缩,可能与突触间腺中兴奋性神经递质持续增加有关
14.(2022高三上·河南开学考)情绪活动受中枢神经系统释放的神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列相关说法错误的是( )
A.突触后膜的受体与乙酰胆碱结合后,会引起膜两侧电位发生变化
B.在精神恐惧、紧张状态下,神经元释放的肾上腺素能使心率加快
C.突触后膜上神经递质受体数量减少,会影响神经递质的调节效应
D.短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关
二、多选题
15.(2021高三上·邯郸开学考)实验发现,人体睡眠主要依赖脑部的腺苷进行调节,腺苷与相应受体结合后能促进睡眠。而咖啡含有的咖啡因是腺苷的类似物,咖啡却能提神醒脑。下列相关推测合理的是( )
A.腺苷和咖啡因在神经调节中都能传递信息
B.腺苷分泌不足,常会出现精神不振、嗜睡现象
C.咖啡能提神醒脑是由于咖啡因能和腺苷竞争受体
D.咖啡因和受体结合后能使钠离子进入细胞产生动作电位
16.(2023高三上·永州模拟)运动神经元病(MND)的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,谷氨酸持续作用引起Na+过度内流,损伤神经元。图甲为MND患者某神经纤维受适宜刺激后,膜内Na+含量的变化情况,图乙是MND患者病变部位的有关生理过程。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲中B点时神经纤维的膜电位表现为外正内负
B.突触前膜释放谷氨酸可能与Ca2+进入突触小体有关
C.突触后膜上NMDA的作用是识别谷氨酸、运输Na+
D.据乙图分析,抑制NMDA的活性可缓解病症
17.(2021高三上·建平月考)呼吸反射是指呼吸感受器接受并传出的各种信息经传入神经传至呼吸中枢,呼吸中枢综合分析各种信息后发出冲动,冲动经传出神经刺激呼吸器官完成呼吸运动的过程。肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,过程如图所示,该反射的感受器位于肺中。下列相关叙述正确的是( )
A.肺牵张反射弧的效应器为a中的神经末梢和呼吸肌
B.肺牵张反射的神经中枢位于脑干
C.兴奋在a中突触间传递的速度低于在神经元b中传导的速度
D.肺部二氧化碳浓度升高后会引起感受器兴奋
18.(2021高三上·苏州开学考)小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触结构,如图。带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。下列相关叙述错误的是( )
A.图中B一般是树突、轴突或者细胞体的膜
B.有这种突触结构的反射弧,神经传导速度比较快
C.信号在该突触中的传递方向只能是单向的
D.结构A和B间的突触间隙可含有多种激素
三、综合题
19.(2020高三上·如皋开学考)当股直肌受到牵拉时,能够反射性地引起股直肌的收缩反应,这种反射活动称为牵张反射。在牵张反射发生的同时,颉颃肌是保持舒张的。高尔基腱器官是一种可感受肌肉张力变化的感受器,其作用与牵张反射引起的作用相反,因此将高尔基腱器官引起的反射称为反牵张反射。反牵张反射为牵张反射提供了一种辅助功能,如图解释了这一工作原理。请回答下列问题:
(1)反牵张反射的反射弧的神经中枢位于 ,抑制性中间神经元和α运动神经元之间的内环境是 。
(2)高尔基腱器官受刺激后,兴奋以 形式沿Ib纤维传到神经中枢。α运动神经元末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触,兴奋在此部位只能单向传递的原因是 。
(3)当抑制性中间神经元被激活后,与其形成突触联系的α运动神经元的神经纤维的膜内电位为 。
(4)在牵张反射的基础上,如牵拉力量进一步加大,则高尔基腱器官产生的兴奋使抑制性中间神经元被激活,进而通过与其形成突触联系的α运动神经元,引起股直肌的 ,同时通过兴奋性中间神经元引起颉颃肌的收缩,这种调节的意义是 。
(5)当长时间站立时,股直肌会逐渐疲劳,因而降低了高尔基腱器官的兴奋性冲动发放,从而 (选填“提高”“降低”)了α运动神经元的兴奋性,最终引起股直肌产生一个较大的收缩并使姿势维持在合适的状态。
(6)人体大多生命活动还受激素调节,人体需源源不断地合成相关激素才能维持正常的调节过程,原因是 。
20.(2019高三上·深圳模拟)回答下列问题:
(1)下图表示人体缩手反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),请据图回答:
Ⅰ.为了探究某种药物(可阻断反射活动)的作用部位,可把图中所示实验材料(药物处理之前,反射活动可正常进行)随机分为Ⅰ、Ⅱ两组。将该药物涂在Ⅰ组材料的 (填标号或字母)处,然后从⑤处给予刺激,观察肌肉是否收缩,以探究药物是否阻断兴奋在神经纤维上的传导;将该药物涂在Ⅱ组材料的 (填字母)处,然后从⑤处给予刺激,观察肌肉是否收缩,以探究药物是否阻断兴奋在神经元之间的传递。
Ⅱ.人的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 有关,长期记忆可能与 有关。
(2)下图表示人体神经系统对排尿的控制,其中尿道内、外括约肌都是一种环形肌肉,逼尿肌分布于膀胱壁。请据图回答:
Ⅰ.当膀胱充盈后,人会产生尿意,请用箭头和图中必要文字、字母表示产生尿意的神经传导途径 。在神经冲动传导过程中,c神经纤维膜内形成向 方向的局部电流。
Ⅱ.当尿液进入尿道后,尿道感受器兴奋,兴奋传人初级排尿中枢,进一步加强排尿中枢的活动,这是一种 (“正反馈”或“负反馈”)调节。
Ⅲ.产生渴觉的部位在 ,某人在车祸中下丘脑受到暂时性损伤,出现多尿症状,请分析原因 。
四、实验探究题
21.(2022高三上·河南月考)为揭示神经调节中动作电位产生的生理机制,科学家做了如下实验;将蟾蜍的神经细胞依次浸浴在低、中、高3种浓度的NaCl溶液中,然后给予相同的刺激,记录膜电位变化,结果如图所示。回答下列问题:
(1) 反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物对复杂环境变化的适应能力。
(2)据图可知,Na离子浓度的大小与动作电位的大小的关系是 ,河豚毒素能选择性地与质膜上的某种蛋白质结合。先用河脉毒素处理神经细胞,一段时间后再将神经细胞移至高浓度NaCl溶液中,给予适宜刺激,结果膜电位的变化幅度大幅下降。分析其原因可能是 。
(3)研究发现,使用Ca2+阻滞剂抑制神经细胞膜Ca2+通道的开放,则能减缓炎症因子引起的疼痛。为探究Ca2+的作用机制,进行了如下实验:
①对照组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量;
②实验组: 。
结果是实验组神经递质的释放量小于对照组。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】神经元各部分的结构和功能;神经系统的基本结构;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类,其中神经元是神经系统结构与功能的单位,神经元数量少于神经胶质细胞数量,A正确;
B、大脑皮层第一运动区代表区范围大小与运动的精细程度呈正相关,B错误;
C、交感神经和副交感神经组成自主神经系统,受中枢神经系统的控制,C错误;
D、神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是反射弧,感觉的产生不经过传出神经和效应器,不属于反射,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类,其中神经元是神经系统结构和功能的基本单位。神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元的多种功能。
(2)大脑皮层与躯体运动的关系:
①躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区;皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,但头面部代表区的皮层的位置是正置的。
②大脑皮层运动代表区范围的大小,取决于躯体运动的精细程度,与躯体中相应部位的大小不相关。
(3)运动神经都受到中枢神经系统的控制,传出神经分为躯体运动神经和内脏运动神经,躯体运动神经是受意识支配;自主神经系统分为交感神经和副交感神经。
2.【答案】B
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;动物激素的调节;神经系统的分级调节
【解析】【解答】解:甲状腺激素分泌过多可抑制下丘脑、垂体的活动,从而使下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的量与垂体分泌的促甲状腺激素的量减少,体现了阻遏现象,A正确;健康人体的大脑皮层可以有意识地抑制初级排尿中枢,体现了神经系统的分级调节,B错误;顶芽产生生长素并向侧芽运输,积累在侧芽部位,抑制侧芽的生长,体现了阻遏现象,C正确;植物横放,受地心引力的影响,近地侧生长素浓度高于远地侧,因根对生长素较茎敏感,近地侧高浓度的生长素抑制了根的生长,远地侧低浓度的生长素促进了根的生长,体现了阻遏现象,D正确。
故答案为:B
【分析】1、甲状腺激素分泌的分级调节中:下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素。而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用,当甲状腺激素分泌过多时,会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,进而减少甲状腺激素的分泌。
2、有意识地抑制初级排尿中枢的是大脑皮层。
3、顶端优势:顶芽优先生长,抑制侧芽生长的现象叫做顶端优势,原理是顶芽产生生长素向侧芽运输,导致侧芽的生长素浓度过高,对侧芽的生长有抑制作用。
4、根对生长素比较敏感,在重力作用下,根近地侧的生长素浓度较高,抑制近地侧的生长 。
3.【答案】B
【知识点】神经系统的分级调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A. 生物节律控制有关的中枢在下丘脑,A不符合题意;
B. 糖尿病的发生是由于血糖调节能力减弱,肝脏生物钟能影响肝糖原的分解,因此糖尿病的发生可能与维持血糖平衡的肝脏生物钟失调有关,B符合题意;
C. 基因是选择性表达的,活跃在人脑中的生物钟基因在肝脏、胰腺等组织细胞中也存在,C不符合题意;
D. 肝脏生物钟能影响肝糖原的分解,肝糖原分解产生葡萄糖并分泌到血液中,若小鼠肝脏生物钟基因被敲除,则肝糖原无法分解,因此小鼠会出现低血糖,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】人体的各项调节中,大脑皮层是最高级中枢;小脑是维持身体平衡的中枢;下丘脑调节体温、水分和血糖平衡,还与生物节律的控制有关,脑干是维持呼吸的中枢。
4.【答案】C
【知识点】神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、 无尿意也能排出少量的尿液, 说明大脑皮层(高级神经中枢)对脊髓(低级神经中枢)具有控制作用,自主神经系统并不完全自主,A正确;
B、略感紧张状态下, 交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱,B正确;
C、略感紧张状态下, 交感神经活动占据优势, 副交感神经兴奋性下降,C错误;
D、略感紧张状态下, 交感神经活动占据优势,使肾上腺素水平升高,代谢加快,心率加速,D正确。
故答案为:C。
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成;它们的作用通常是相反的;当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据 优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时, 副交感神经活动占据优势,心跳减慢,但胃肠蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
5.【答案】D
【知识点】神经系统的基本结构;体温平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、比赛过程中,起跳后能稳稳地落地主要依赖身体的平衡,身体的平衡主要与小脑有关,A错误;
B、肌肉中的糖原为肌糖原,肌糖原不能直接分解为葡萄糖,B错误;
C、毛细血管舒张,有利于增加散热,C错误;
D、寒冷刺激下,甲状腺激素分泌增多能促进细胞代谢(促进产热)并提高神经系统兴奋性,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、中枢神经系统的功能:
(1)大脑的功能:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
(2)下丘脑的功能:体温调节中枢、水平衡的调节中枢等,还与生物节律等的控制有关。
(3)小脑的功能:协调运动,维持身体的平衡。
(4)脑干的功能:含有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
(5)脊髓的功能:调节运动的低级中枢。
2、 血糖平衡调节:
3、体温平衡调节:
6.【答案】B
【知识点】神经元各部分的结构和功能;反射弧各部分组成及功能;反射的过程
【解析】【解答】A、突触前膜的神经递质释放方式为胞吐,该过程需要消耗能量,A错误;
B、细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外,钠离子浓度分布相反,细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础,B正确;
CD、静息状态时细胞膜对钾离子的通透性增加,此时神经元主要发生钾离子外流,C、D错误。
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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
7.【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能
【解析】【解答】A、感觉形成部位是大脑皮层,没有经过完整的反射弧,感觉的形成不属于反射,A错误;
B、大脑皮层是所有感觉的形成部位,故苦味或甜味感觉的中枢分布在大脑皮层,B错误;
C、对比Ⅰ、Ⅱ组实验结果可推测,GCbt能抑制甜味感觉的产生,对比Ⅱ、Ⅲ组结果可知CeA不能抑制苦味感觉的产生,C错误;
D、一般而言,甜味属于能促进营养物质摄入的“好”味,而苦味属于警示食物有毒的“坏”味,味觉调节机制使动物远离苦味物质,可有效避免摄入潜在的有毒物质利于生存,D正确。
故答案为:D。
【分析】反射弧的组成:
(1)感受器:接受一定刺激后产生兴奋。
(2)传入神经:传导兴奋至神经中枢。
(3)神经中枢:对传入的信息进行分析和综合。
(4)传出神经:传导兴奋至效应器。
(5)效应器:由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,能对刺激作出应答。
8.【答案】C
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、神经纤维在未受到刺激时为静息电位,表现为外正内负,A正确;
B、较高强度的针刺激,引起传入神经兴奋,可能会引起感觉神经元较多的Na+内流,B正确;
C、不同类型的刺激引起不同类型的感觉,未经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;
D、较低强度的针刺激与较高强度的热刺激引起的传入神经上的电信号不同,即不同的刺激通过改变传入神经上电信号的频率,导致感觉的不同,D正确。
故答案为:C。
【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、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
9.【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、甲图的静息电位为-70,说明K+外流形成的内负外正的静息电位,细胞内K+浓度比组织液中高;甲图的动作电位为+50,Na+内流造成内正外负的动作电位,说明组织液中Na+浓度比细胞内高,A错误;
B、乙图中动作电位比甲图的高,说明溶液中进入神经细胞的钠离子多,即E液中Na+浓度更高,静息电位和甲图相同,说明E液中K+的浓度和组织液中一样,B错误;
C、丙图中动作电位比甲图的低,说明溶液中进入神经细胞的钠离子少,即E液中Na+浓度更低,静息电位和甲图相同,说明E液中K+的浓度和组织液中一样,C正确;
D、丁图中的静息电位与甲图中的低,说明神经细胞外流的钾离子更多,即E液K+浓度更低,动作电位和甲图相同,说明丁图Na+浓度与组织液相同,D错误。
故答案为:C。
【分析】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。
10.【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
【解析】【解答】A、神经元的兴奋性与细胞的静息电位和阈电位的距离(差值)成反比关系,差值越大,细胞越不容易兴奋,A错误;
B、由图可知,在连续刺激上一神经元情况下,下一神经元产生了兴奋,说明上一神经元受到刺激后释放神经递质可使突触后膜钠离子内流,B正确;
C、分析题图可知,单次刺激时,膜电位发生了变化,静息电位差值变小,但没有形成外负内正的动作电位,连续刺激时,形成了外负内正的动作电位,说明连续的阀下刺激可在突触后膜叠加,C正确;
D、由图可知,在单次刺激和多次刺激下,都导致下一神经元电位发生变化,说明两种情况下突触前膜都释放了不同量的神经递质,即突触前膜发生了电信号到化学信号的转变,D正确。
故答案为:A。
【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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
11.【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;体温平衡调节
【解析】【解答】A、结合图示可知,尼古丁与尼古丁受体结合后,引起POMC神经元的离子通透性改变,引起钠离子内流而产生动作电位,A正确;
B、结合图示可知,长期吸烟会导致尼古丁通过下丘脑-交感神经-肾上腺调节通路使肾上腺素分泌增加、脂肪细胞产热增加。有机物消耗增多,体重下降,同时也会表现出食欲下降,危害身体健康,戒烟前,POMC神经元的兴奋程度上升,食欲下降,B正确;
C、图中显示吸烟时脂肪细胞产热增加,而机体体温处于相对稳定,所以通过机体的调节作用散热量也会相应增加,C正确;
D、下丘脑神经元通过交感神经控制肾上腺分泌肾上腺素的过程为神经调节,该过程中没有垂体参与,不属于分级调节,D错误。
故答案为:D。
【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、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经—体液调节。
12.【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】A、神经递质通过胞吐方式释放,5-HT是兴奋性神经递质,使突触后膜兴奋,突触后膜电位由外正内负变为外负内正,A正确;
B、由于神经递质只能由突触前膜释放,与突触后膜上的特异性受体结合,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的,B错误;
C、据图可知SSRIs可以选择性地抑制突触前膜的5-HT的转运载体,阻止递质的回收,进而提高突触间隙内的5-HT浓度,可治疗抑郁症,C正确;
D、维系良好的人际关系,适量运动和舒缓压力可调节抑郁情绪,D正确。
故答案为:B。
【分析】兴奋在突触处的传递: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,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。
13.【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、完全强直收缩利于持续输出较大的张力(力量),利于躯体运动和对外界物体做功,A错误;
B、如图所示,不完全强直收缩和完全强直收缩张力都大于单收缩张力,B正确;
C、如图所示,刺激频率=15HZ时,会达到不完全强直收缩,刺激频率>30HZ时,会达到完全强直收缩,故达到完全强直收缩的刺激频率大于不完全强直收缩,C正确;
D、达到完全强直收缩,可能与突触间腺中兴奋性神经递质持续增加,导致对突触后膜的持续刺激,所以肌肉收缩张力增大,D正确。
故答案为:A。
【分析】神经冲动的产生与传导:
14.【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】A、乙酰胆碱属于兴奋性神经递质,与突触后膜相应受体结合,引起突触后膜电位变化,即引发一次新的神经冲动,A正确;
B、结合题意,此时肾上腺素作为激素由肾上腺髓质释放,不是由神经元释放的,B错误;
C、兴奋在细胞间传递时,突触小泡释放神经递质,神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位变化,因此突触后膜上神经递质受体数量减少,会影响神经递质的调节效应,C正确;
D、人的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,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、兴奋在突触处的传递: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,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。
2、短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
15.【答案】A,C,D
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、根据题意判断,腺苷和咖啡因都能与受体结合,传递信息,调节大脑活动,A符合题意;
B、人体腺苷分泌不足时,减少了腺苷与受体结合产生的睡眠效应,无睡意产生,因此不会出现精神不振、嗜睡现象,B不符合题意;
C、咖啡因是腺苷的类似物,与腺苷竞争受体,所以咖啡能提神醒脑,C符合题意;
D、咖啡因能使大脑兴奋,相当于兴奋性递质,其和受体结合后能使钠离子进入细胞,产生动作电位,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】兴奋在神经元之间传递的机理是突触前膜释放神经递质,与突触后膜表面的受体结合,从而使后膜产生兴奋或抑制。
16.【答案】B,C,D
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、Na+过度内流导致神经纤维的膜电位表现为外负内正,A错误;
B、由图可以看出,Ca2+能够促进突触小泡向突触前膜处运输,从而促进突触前膜释放谷氨酸,故可能与Ca2+进入突触小体有关,B正确;
C、由图可知,突触后膜上NMDA的作用是两个方面,既可以识别谷氨酸,又可以运输Na+,C正确;
D、抑制NMDA的活性可减少Na+内流,从而缓解病症,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、兴奋在突触处的传递: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,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。
2、神经冲动的产生与传导:
17.【答案】B,C,D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、肺牵张反射弧的效应器传出神经末梢和其支配的呼吸肌,图中a表示突触,不是传出神经末梢,A错误;
B、人体呼吸中枢位于脑干,结合题意可知,肺牵张反射参与的是吸气和呼气活动,其神经中枢位于脑干,B正确;
C、兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在突触间以神经递质(化学信号)的形式传导。兴奋在a中突触间传递的速度低于在神经元b中传导的速度,C正确;
D、肺部二氧化碳浓度升高后会引起感受器兴奋,经传入神经传至呼吸中枢,呼吸中枢综合分析各种信息后发出冲动,冲动经传出神经刺激呼吸器官完成呼吸运动,呼出二氧化碳,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。
2、兴奋的传导和传递:(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(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,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,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(胞吐)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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
18.【答案】A,C
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、B突触后膜一般是下一个神经元的细胞体膜或树突膜,A错误;
B、结合题意“带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号”可知,该特殊突触结构的存在减少了化学信号-电信号的转化过程,故有这种突触结构的反射弧,神经传导速度比较快,B正确;
C、据图可知,A和B之间存在通道蛋白,可允许局部电流和带电粒子直接通过,而局部电流的传递反向是双向的,C错误;
D、结构A和B间的突触间隙实质为组织液,组织液中可含有多种激素,D正确。
故答案为:AC。
【分析】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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
19.【答案】(1)脊髓;组织液
(2)电信号(神经冲动);神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜
(3)负电位
(4)舒张(松弛);避免肌肉过度收缩造成损伤
(5)提高
(6)激素起作用后即被分解灭活
【知识点】神经冲动的产生和传导;动物激素的调节;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)反牵张反射属于非条件反射,其反射弧的神经中枢位于脊髓。神经元的内环境是组织液。
(2)高尔基腱受刺激后,兴奋以电信号形式沿Ib纤维传到神经中枢。α运动神经元末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触,神经递质只能由突触前膜传到肌细胞膜,因此兴奋在此部位只能单向传递。
(3)当抑制性中间神经元被激活后,与其形成突触联系的α运动神经元的神经纤维的膜内电位为负电位。
(4)在牵张反射的基础上,如牵拉力量进一步加大,则高尔基腱器官产生的兴奋使抑制性中间神经元被激活,进而通过与其形成突触联系的α运动神经元,引起股直肌的舒张,同时通过兴奋性中间神经元引起颉颃肌的收缩,这种调节可以对抗肌肉的过度收缩或防止肌肉在较大张力下的突然收缩,从而避免由于肌肉过度收缩造成的伤害。
(5)当长时间站立时,股直肌会逐渐疲劳,因而降低了高尔基腱器官的兴奋性冲动发放,提高了α运动神经元的兴奋性,最终引起股直肌产生一个较大的收缩并使姿势维持在合适的状态。
(6)由于激素起作用后即被分解灭活,故人体大多生命活动还受激素调节,人体需源源不断地合成相关激素才能维持正常的调节过程。
【分析】1、反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2、神经细胞兴奋产生外负内正的动作电位。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。
3、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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
4、激素通过体液传送,对人和对动物的生理活动所进行的调节称激素调节。有的激素是蛋白质,如生长激素;有的激素是氨基酸衍生物,如甲状腺激素;有的激素是脂质,激素都可以作为信号分子。激素调节的三个特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞,激素起作用后即被分解灭活。
20.【答案】(1)②或④;E;一个形状像海马的脑区;新突触的建立
(2)膀胱壁感受器→c→排尿中枢→a→大脑皮层;中枢(或右);正反馈;大脑皮层;下丘脑受损导致抗利尿激素分泌不足
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;神经系统的分级调节
【解析】【解答】解:(1)Ⅰ.由图示突触的结构和神经节所在的位置可推出⑤④②①分别为感受器、传入神经、传出神经和效应器,③为突触。将该药物涂在Ⅰ组材料的②或④,在⑤处给予适宜的电刺激,若①发生反应,说明药物不能阻断兴奋在神经纤维上的传导,否则,说明药物能阻断兴奋在神经纤维上的传导;若要探究药物是否阻断兴奋在神经元之间的传递,应将药物涂在突触处,然后从⑤处给予刺激,观察肌肉是否收缩,如果不收缩,说明药物能阻断兴奋在神经元之间的传递。Ⅱ.人的短期记忆主要与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长期记忆可能与新突触的建立有关。(2)Ⅰ.由图可以看出,膀胱充盈后,人会产生尿意的神经传导途径是膀胱壁感受器→c→排尿中枢→a→大脑皮层,兴奋在神经冲动传导过程中,兴奋的传导方向与膜内电流的方向一致,所以神经纤维膜内发生向中枢(或右)的局部电流。Ⅱ.尿道感受器兴奋,进一步加强排尿中枢的活动,这是正反馈调节。Ⅲ.渴觉产生的部位在大脑皮层,下丘脑受损会导致抗利尿激素分泌不足,使肾小管和集合管对水分的重吸收减少,出现多尿症状。
【分析】 1、反馈调节:
2、各种感觉的产生是在大脑皮层。
21.【答案】(1)条件
(2)外界溶液Na+浓度与动作电位幅度正相关;河豚毒素能特异性地与质膜上的Na+通道蛋白结合,抑制Na+进入细胞
(3)向突触小体施加适量的Ca2+通道阻滞剂,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)反射是神经调节的基本方式。条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,使机体能够识别刺激物的性质,预先作出不同的反应,使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物对复杂环境变化的适应能力。
(2)动作电位的产生与Na+内流有关,据图可知,高浓度的NaCl组、中浓度的NaCl组和低浓度的NaCl组的动作电位的幅度逐渐降低,因此推断,外界溶液Na+浓度与动作电位幅度正相关。使用河豚毒素处理后,膜电位的变化幅度大幅下降,说明Na+内流受到抑制,结合河豚毒素能选择性地与质膜上的某种蛋白质结合,而Na+内流需要通道蛋白协助,因此河豚毒素能特异性地与质膜上的Na+通道蛋白结合,抑制Na+进入细胞。
(3)根据实验目的可知,自变量为Ca2+通道阻滞剂有无,因变量为神经递质的释放量。因此实验组的处理为:向突触小体施加适量的Ca2+通道阻滞剂,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
【分析】神经冲动的产生与传导:
1 / 1备考2023年高考生物学二轮复习9 神经调节
一、单选题
1.(2022高三上·建平月考)下列关于神经系统的组成、结构与功能的叙述,正确的是( )
A.神经元是神经系统结构与功能的单位,但神经元数量少于神经胶质细胞数量
B.大脑皮层第一运动区代表区范围大小与相应部位的大小呈正相关
C.交感神经和副交感神经组成自主神经系统,不受中枢神经系统的控制
D.神经调节的基本方式是反射,各种感觉的产生过程都属于条件反射
【答案】A
【知识点】神经元各部分的结构和功能;神经系统的基本结构;神经系统的分级调节
【解析】【解答】A、组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类,其中神经元是神经系统结构与功能的单位,神经元数量少于神经胶质细胞数量,A正确;
B、大脑皮层第一运动区代表区范围大小与运动的精细程度呈正相关,B错误;
C、交感神经和副交感神经组成自主神经系统,受中枢神经系统的控制,C错误;
D、神经调节的基本方式是反射,完成反射的结构基础是反射弧,感觉的产生不经过传出神经和效应器,不属于反射,D错误。
故答案为:A。
【分析】(1)组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类,其中神经元是神经系统结构和功能的基本单位。神经胶质细胞广泛分布于神经元之间,是对神经元起辅助作用的细胞,具有支持、保护、营养和修复神经元的多种功能。
(2)大脑皮层与躯体运动的关系:
①躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区;皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,但头面部代表区的皮层的位置是正置的。
②大脑皮层运动代表区范围的大小,取决于躯体运动的精细程度,与躯体中相应部位的大小不相关。
(3)运动神经都受到中枢神经系统的控制,传出神经分为躯体运动神经和内脏运动神经,躯体运动神经是受意识支配;自主神经系统分为交感神经和副交感神经。
2.(2019高三上·通化月考)阻遏是生命活动中常见的一种现象,即可通过某种方式阻止某个反应或过程,达到自我调节的目的。下列有关阻遏现象的叙述,错误的是( )
A.甲状腺激素分泌过多可抑制下丘脑、垂体的活动
B.健康人体的下丘脑可以有意识地抑制初级排尿中枢
C.顶芽产生生长素并向侧芽运输,可抑制侧芽的生长
D.植物横放,根近地侧生长素浓度升高,生长可被抑制
【答案】B
【知识点】生长素的产生、分布和运输情况;生长素的作用及其作用的两重性;动物激素的调节;神经系统的分级调节
【解析】【解答】解:甲状腺激素分泌过多可抑制下丘脑、垂体的活动,从而使下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素的量与垂体分泌的促甲状腺激素的量减少,体现了阻遏现象,A正确;健康人体的大脑皮层可以有意识地抑制初级排尿中枢,体现了神经系统的分级调节,B错误;顶芽产生生长素并向侧芽运输,积累在侧芽部位,抑制侧芽的生长,体现了阻遏现象,C正确;植物横放,受地心引力的影响,近地侧生长素浓度高于远地侧,因根对生长素较茎敏感,近地侧高浓度的生长素抑制了根的生长,远地侧低浓度的生长素促进了根的生长,体现了阻遏现象,D正确。
故答案为:B
【分析】1、甲状腺激素分泌的分级调节中:下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,垂体分泌促甲状腺激素能促进甲状腺分泌甲状腺激素。而甲状腺激素对下丘脑和垂体有负反馈作用,当甲状腺激素分泌过多时,会抑制促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素的分泌,进而减少甲状腺激素的分泌。
2、有意识地抑制初级排尿中枢的是大脑皮层。
3、顶端优势:顶芽优先生长,抑制侧芽生长的现象叫做顶端优势,原理是顶芽产生生长素向侧芽运输,导致侧芽的生长素浓度过高,对侧芽的生长有抑制作用。
4、根对生长素比较敏感,在重力作用下,根近地侧的生长素浓度较高,抑制近地侧的生长 。
3.(2019高三上·深圳模拟)2017年,三个美国科学家揭秘生命的“生物钟”获得诺贝尔生理学奖。人体除了人脑主生物钟外,还存在肝脏、胰腺等局部生物钟,如肝脏生物钟能影响肝糖原的分解。下列叙述正确的是( )
A. 与生物节律控制有关的中枢存在于脑干中,该结构还具有分泌功能
B.糖尿病的发生可能与维持血糖平衡的肝脏生物钟失调有关
C.活跃在人脑中的主生物钟基因不存在于肝脏、胰腺等组织细胞中
D.若小鼠肝脏生物钟基因被敲除,小鼠一定会出现高血糖
【答案】B
【知识点】神经系统的分级调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A. 生物节律控制有关的中枢在下丘脑,A不符合题意;
B. 糖尿病的发生是由于血糖调节能力减弱,肝脏生物钟能影响肝糖原的分解,因此糖尿病的发生可能与维持血糖平衡的肝脏生物钟失调有关,B符合题意;
C. 基因是选择性表达的,活跃在人脑中的生物钟基因在肝脏、胰腺等组织细胞中也存在,C不符合题意;
D. 肝脏生物钟能影响肝糖原的分解,肝糖原分解产生葡萄糖并分泌到血液中,若小鼠肝脏生物钟基因被敲除,则肝糖原无法分解,因此小鼠会出现低血糖,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】人体的各项调节中,大脑皮层是最高级中枢;小脑是维持身体平衡的中枢;下丘脑调节体温、水分和血糖平衡,还与生物节律的控制有关,脑干是维持呼吸的中枢。
4.(2022高三上·东莞月考)小张在即将走进高考考场时略感紧张,他并无尿意但也去洗手间排出了少量的尿液,下列有关这种状态的叙述错误的是( )
A.无尿意也能排出少量的尿液,说明自主神经系统并不能完全自主
B.略感紧张状态下,消化道血流量减少,消化功能下降
C.略感紧张状态下,交感神经兴奋性下降、副交感神经兴奋性升高
D.略感紧张状态下,肾上腺素水平升高,代谢加快,心率加速
【答案】C
【知识点】神经系统的基本结构
【解析】【解答】A、 无尿意也能排出少量的尿液, 说明大脑皮层(高级神经中枢)对脊髓(低级神经中枢)具有控制作用,自主神经系统并不完全自主,A正确;
B、略感紧张状态下, 交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱,B正确;
C、略感紧张状态下, 交感神经活动占据优势, 副交感神经兴奋性下降,C错误;
D、略感紧张状态下, 交感神经活动占据优势,使肾上腺素水平升高,代谢加快,心率加速,D正确。
故答案为:C。
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成;它们的作用通常是相反的;当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据 优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安静状态时, 副交感神经活动占据优势,心跳减慢,但胃肠蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
5.(2022高三上·河南月考)2022年,北京冬奥会的重要项目单板滑雪是一项以滑雪板为工具,在规定的山坡线路上快速回转滑降,或在特设的“U”形场地内凭借滑坡起跳,在空中完成各种高难度动作的雪上竞技项目。下列有关运动过程中运动员机体生理功能调节的叙述,正确的是( )
A.比赛过程中,滑坡起跳后能稳稳地落地,主要与脑干的功能有关
B.在连续的回转滑降过程中,血糖主要来自肝脏和肌肉中糖原的分解
C.空中完成高难度动作时,心跳加速,毛细血管舒张有利于减少散热
D.寒冷刺激下,甲状腺激素分泌增多能促进细胞代谢并提高神经系统兴奋性
【答案】D
【知识点】神经系统的基本结构;体温平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、比赛过程中,起跳后能稳稳地落地主要依赖身体的平衡,身体的平衡主要与小脑有关,A错误;
B、肌肉中的糖原为肌糖原,肌糖原不能直接分解为葡萄糖,B错误;
C、毛细血管舒张,有利于增加散热,C错误;
D、寒冷刺激下,甲状腺激素分泌增多能促进细胞代谢(促进产热)并提高神经系统兴奋性,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、中枢神经系统的功能:
(1)大脑的功能:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。
(2)下丘脑的功能:体温调节中枢、水平衡的调节中枢等,还与生物节律等的控制有关。
(3)小脑的功能:协调运动,维持身体的平衡。
(4)脑干的功能:含有许多维持生命的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。
(5)脊髓的功能:调节运动的低级中枢。
2、 血糖平衡调节:
3、体温平衡调节:
6.(2021高三上·浙江开学考)下列关于神经细胞物质进出及生理状态的叙述,正确的是( )
A.兴奋传至突触前膜引发贮存的递质主动转运出膜,需要消耗能量
B.细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础
C.静息状态时神经元的细胞膜内外没有离子进出
D.神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础
【答案】B
【知识点】神经元各部分的结构和功能;反射弧各部分组成及功能;反射的过程
【解析】【解答】A、突触前膜的神经递质释放方式为胞吐,该过程需要消耗能量,A错误;
B、细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外,钠离子浓度分布相反,细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础,B正确;
CD、静息状态时细胞膜对钾离子的通透性增加,此时神经元主要发生钾离子外流,C、D错误。
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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
7.(2022高三上·河南月考)具有甜味或苦味的分子会刺激位于舌面和上颚表皮的味细胞。大脑皮层中,产生甜味和苦味的区域分别称为CeA和GCbt。脑干受损会导致无法产生苦味或甜味感觉。科研人员给小鼠吸食不同口味的液体,并记录小鼠的舔舐次数,结果如下图。下列有关叙述正确的是( )
A.小鼠舔舐甜味或苦味物质后产生不同感觉,是沿不同反射弧传导的两种反射活动
B.脑干受损无法产生苦味或甜味感觉,说明产生这两种感觉的中枢很可能分布在脑干
C.根据实验结果推测,GCbt能抑制甜味感觉的产生,CeA也能抑制苦味感觉的产生
D.动物减少舔舐掺有苦味物质的食物,可使其避免摄入潜在有毒物质,有利于生存和繁衍
【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能
【解析】【解答】A、感觉形成部位是大脑皮层,没有经过完整的反射弧,感觉的形成不属于反射,A错误;
B、大脑皮层是所有感觉的形成部位,故苦味或甜味感觉的中枢分布在大脑皮层,B错误;
C、对比Ⅰ、Ⅱ组实验结果可推测,GCbt能抑制甜味感觉的产生,对比Ⅱ、Ⅲ组结果可知CeA不能抑制苦味感觉的产生,C错误;
D、一般而言,甜味属于能促进营养物质摄入的“好”味,而苦味属于警示食物有毒的“坏”味,味觉调节机制使动物远离苦味物质,可有效避免摄入潜在的有毒物质利于生存,D正确。
故答案为:D。
【分析】反射弧的组成:
(1)感受器:接受一定刺激后产生兴奋。
(2)传入神经:传导兴奋至神经中枢。
(3)神经中枢:对传入的信息进行分析和综合。
(4)传出神经:传导兴奋至效应器。
(5)效应器:由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成,能对刺激作出应答。
8.(2021高三上·白山期末)某兴趣小组通过记录传入神经上的电信号及人体产生的感觉,研究了不同刺激与机体感觉之间的关系,结果如下表所示。下列相关叙述错误的是( )
刺激类型 刺激强度 传入神经上的电信号(时长相等) 产生的感觉类型 感觉强度
针刺激 较低 刺痛 较弱
较高 较强
热刺激 较低 热感 较弱
较高 较强
A.神经纤维在未受到刺激时,其膜内外电位的表现是外正内负
B.较高强度的针刺激,可能会引起感觉神经元较多的Na+内流
C.受到针刺激与热刺激后机体会产生不同的感觉,这属于不同的反射
D.较低强度的针刺激与较高强度的热刺激引起的传入神经上的电信号不同
【答案】C
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、神经纤维在未受到刺激时为静息电位,表现为外正内负,A正确;
B、较高强度的针刺激,引起传入神经兴奋,可能会引起感觉神经元较多的Na+内流,B正确;
C、不同类型的刺激引起不同类型的感觉,未经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;
D、较低强度的针刺激与较高强度的热刺激引起的传入神经上的电信号不同,即不同的刺激通过改变传入神经上电信号的频率,导致感觉的不同,D正确。
故答案为:C。
【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、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体)。反射弧的结构必须保持完整,任何一个环节出现问题,反射活动就无法进行。但是反射弧是完整的,如果没有外界刺激也不会出现反射活动。
9.(2022高三上·东莞月考)已知一个鲜活的神经元在小白鼠体内的静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位如图甲所示。将这一完整的神经元置于某一等渗溶液E中(其成分能确保神经元正常生活),其静息电位和因某适宜刺激而发生的一次电位变化可能如乙、丙、丁图所示。下列叙述正确的是( )
A.甲图,组织液中K+浓度比细胞内高,Na+浓度比细胞内低
B.乙图,E液中Na+、K+两种离子的浓度都要比组织液高
C.丙图,E液中K+浓度与组织液相同,Na+浓度比组织液低
D.丁图,E液中K+浓度比组织液高,Na+浓度与组织液相同
【答案】C
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、甲图的静息电位为-70,说明K+外流形成的内负外正的静息电位,细胞内K+浓度比组织液中高;甲图的动作电位为+50,Na+内流造成内正外负的动作电位,说明组织液中Na+浓度比细胞内高,A错误;
B、乙图中动作电位比甲图的高,说明溶液中进入神经细胞的钠离子多,即E液中Na+浓度更高,静息电位和甲图相同,说明E液中K+的浓度和组织液中一样,B错误;
C、丙图中动作电位比甲图的低,说明溶液中进入神经细胞的钠离子少,即E液中Na+浓度更低,静息电位和甲图相同,说明E液中K+的浓度和组织液中一样,C正确;
D、丁图中的静息电位与甲图中的低,说明神经细胞外流的钾离子更多,即E液K+浓度更低,动作电位和甲图相同,说明丁图Na+浓度与组织液相同,D错误。
故答案为:C。
【分析】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。
10.(2022高三上·山东开学考)阈电位是指能引起动作电位的临界膜电位。用同种强度的阈下刺激分别以单次和连续的方式刺激上一神经元,测得下一神经元的膜电位变化情况如图所示。下列说法错误的是( )
A.阈电位的绝对值高的神经元更不容易兴奋
B.上一神经元受到刺激后释放神经递质可使突触后膜钠离子内流
C.连续多个阈下刺激可以叠加并引发突触后膜产生动作电位
D.两种不同方式的刺激均使突触前膜处发生了电信号到化学信号的转变
【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
【解析】【解答】A、神经元的兴奋性与细胞的静息电位和阈电位的距离(差值)成反比关系,差值越大,细胞越不容易兴奋,A错误;
B、由图可知,在连续刺激上一神经元情况下,下一神经元产生了兴奋,说明上一神经元受到刺激后释放神经递质可使突触后膜钠离子内流,B正确;
C、分析题图可知,单次刺激时,膜电位发生了变化,静息电位差值变小,但没有形成外负内正的动作电位,连续刺激时,形成了外负内正的动作电位,说明连续的阀下刺激可在突触后膜叠加,C正确;
D、由图可知,在单次刺激和多次刺激下,都导致下一神经元电位发生变化,说明两种情况下突触前膜都释放了不同量的神经递质,即突触前膜发生了电信号到化学信号的转变,D正确。
故答案为:A。
【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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
11.(2022高三上·河间开学考)吸烟有害健康。香烟中的主要有害物质是尼古丁,其对神经系统的影响,如下图所示。
下列叙述错误的是( )
A.尼古丁与尼古丁受体结合后可能会使POMC神经元产生动作电位
B.戒烟前,POMC神经元的兴奋程度上升,食欲下降,肾上腺素的释放增多
C.吸烟时脂肪细胞产热增加,机体的散热量也会相应增加
D.下丘脑神经元通过交感神经控制肾上腺分泌肾上腺素属于分级调节
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;体温平衡调节
【解析】【解答】A、结合图示可知,尼古丁与尼古丁受体结合后,引起POMC神经元的离子通透性改变,引起钠离子内流而产生动作电位,A正确;
B、结合图示可知,长期吸烟会导致尼古丁通过下丘脑-交感神经-肾上腺调节通路使肾上腺素分泌增加、脂肪细胞产热增加。有机物消耗增多,体重下降,同时也会表现出食欲下降,危害身体健康,戒烟前,POMC神经元的兴奋程度上升,食欲下降,B正确;
C、图中显示吸烟时脂肪细胞产热增加,而机体体温处于相对稳定,所以通过机体的调节作用散热量也会相应增加,C正确;
D、下丘脑神经元通过交感神经控制肾上腺分泌肾上腺素的过程为神经调节,该过程中没有垂体参与,不属于分级调节,D错误。
故答案为:D。
【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、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定。属于神经—体液调节。
12.(2022高三上·安徽开学考)5-羟色胺(5-HT)是一种兴奋性神经递质,其缺乏会使人患抑郁症。临床上可用药物SSRIs来缓解抑郁症状,其作用机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.5-HT通过胞吐释放,作用于突触后膜,使其膜电位变为外负内正
B.5-HT能被突触前膜重新摄取,表明兴奋在神经元之间可双向传递
C.SSRIs通过作用于5-HT转运载体抑制5-HT回收来治疗抑郁症
D.维系良好的人际关系,适量运动和舒缓压力可调节抑郁情绪
【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】A、神经递质通过胞吐方式释放,5-HT是兴奋性神经递质,使突触后膜兴奋,突触后膜电位由外正内负变为外负内正,A正确;
B、由于神经递质只能由突触前膜释放,与突触后膜上的特异性受体结合,作用于突触后膜,故兴奋在神经元之间的传递是单向的,B错误;
C、据图可知SSRIs可以选择性地抑制突触前膜的5-HT的转运载体,阻止递质的回收,进而提高突触间隙内的5-HT浓度,可治疗抑郁症,C正确;
D、维系良好的人际关系,适量运动和舒缓压力可调节抑郁情绪,D正确。
故答案为:B。
【分析】兴奋在突触处的传递: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,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。
13.(2022高三上·湖北开学考)当动作电位频率很低时,每次动作电位之后出现一次完整的收缩和舒张过程称为单收缩。若后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的舒张期,所产生的收缩过程称为不完全强直收缩。若后一次收缩过程叠加在前一次收缩过程的收缩期,所产生的收缩过程称为完全强直收缩。波峰大小表示相对张力大小,具体表现如图所示,下列有关说法错误的是( )
A.完全强直收缩的存在不利于躯体运动和对外界物体做功
B.不完全强直收缩和完全强直收缩张力都大于单收缩张力
C.达到完全强直收缩的刺激频率大于不完全强直收缩
D.达到完全强直收缩,可能与突触间腺中兴奋性神经递质持续增加有关
【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、完全强直收缩利于持续输出较大的张力(力量),利于躯体运动和对外界物体做功,A错误;
B、如图所示,不完全强直收缩和完全强直收缩张力都大于单收缩张力,B正确;
C、如图所示,刺激频率=15HZ时,会达到不完全强直收缩,刺激频率>30HZ时,会达到完全强直收缩,故达到完全强直收缩的刺激频率大于不完全强直收缩,C正确;
D、达到完全强直收缩,可能与突触间腺中兴奋性神经递质持续增加,导致对突触后膜的持续刺激,所以肌肉收缩张力增大,D正确。
故答案为:A。
【分析】神经冲动的产生与传导:
14.(2022高三上·河南开学考)情绪活动受中枢神经系统释放的神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列相关说法错误的是( )
A.突触后膜的受体与乙酰胆碱结合后,会引起膜两侧电位发生变化
B.在精神恐惧、紧张状态下,神经元释放的肾上腺素能使心率加快
C.突触后膜上神经递质受体数量减少,会影响神经递质的调节效应
D.短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导;脑的高级功能
【解析】【解答】A、乙酰胆碱属于兴奋性神经递质,与突触后膜相应受体结合,引起突触后膜电位变化,即引发一次新的神经冲动,A正确;
B、结合题意,此时肾上腺素作为激素由肾上腺髓质释放,不是由神经元释放的,B错误;
C、兴奋在细胞间传递时,突触小泡释放神经递质,神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位变化,因此突触后膜上神经递质受体数量减少,会影响神经递质的调节效应,C正确;
D、人的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,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、兴奋在突触处的传递: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,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。
2、短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。
二、多选题
15.(2021高三上·邯郸开学考)实验发现,人体睡眠主要依赖脑部的腺苷进行调节,腺苷与相应受体结合后能促进睡眠。而咖啡含有的咖啡因是腺苷的类似物,咖啡却能提神醒脑。下列相关推测合理的是( )
A.腺苷和咖啡因在神经调节中都能传递信息
B.腺苷分泌不足,常会出现精神不振、嗜睡现象
C.咖啡能提神醒脑是由于咖啡因能和腺苷竞争受体
D.咖啡因和受体结合后能使钠离子进入细胞产生动作电位
【答案】A,C,D
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况
【解析】【解答】A、根据题意判断,腺苷和咖啡因都能与受体结合,传递信息,调节大脑活动,A符合题意;
B、人体腺苷分泌不足时,减少了腺苷与受体结合产生的睡眠效应,无睡意产生,因此不会出现精神不振、嗜睡现象,B不符合题意;
C、咖啡因是腺苷的类似物,与腺苷竞争受体,所以咖啡能提神醒脑,C符合题意;
D、咖啡因能使大脑兴奋,相当于兴奋性递质,其和受体结合后能使钠离子进入细胞,产生动作电位,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】兴奋在神经元之间传递的机理是突触前膜释放神经递质,与突触后膜表面的受体结合,从而使后膜产生兴奋或抑制。
16.(2023高三上·永州模拟)运动神经元病(MND)的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,谷氨酸持续作用引起Na+过度内流,损伤神经元。图甲为MND患者某神经纤维受适宜刺激后,膜内Na+含量的变化情况,图乙是MND患者病变部位的有关生理过程。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲中B点时神经纤维的膜电位表现为外正内负
B.突触前膜释放谷氨酸可能与Ca2+进入突触小体有关
C.突触后膜上NMDA的作用是识别谷氨酸、运输Na+
D.据乙图分析,抑制NMDA的活性可缓解病症
【答案】B,C,D
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、Na+过度内流导致神经纤维的膜电位表现为外负内正,A错误;
B、由图可以看出,Ca2+能够促进突触小泡向突触前膜处运输,从而促进突触前膜释放谷氨酸,故可能与Ca2+进入突触小体有关,B正确;
C、由图可知,突触后膜上NMDA的作用是两个方面,既可以识别谷氨酸,又可以运输Na+,C正确;
D、抑制NMDA的活性可减少Na+内流,从而缓解病症,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、兴奋在突触处的传递: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,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。
2、神经冲动的产生与传导:
17.(2021高三上·建平月考)呼吸反射是指呼吸感受器接受并传出的各种信息经传入神经传至呼吸中枢,呼吸中枢综合分析各种信息后发出冲动,冲动经传出神经刺激呼吸器官完成呼吸运动的过程。肺牵张反射是调节呼吸的反射之一,过程如图所示,该反射的感受器位于肺中。下列相关叙述正确的是( )
A.肺牵张反射弧的效应器为a中的神经末梢和呼吸肌
B.肺牵张反射的神经中枢位于脑干
C.兴奋在a中突触间传递的速度低于在神经元b中传导的速度
D.肺部二氧化碳浓度升高后会引起感受器兴奋
【答案】B,C,D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、肺牵张反射弧的效应器传出神经末梢和其支配的呼吸肌,图中a表示突触,不是传出神经末梢,A错误;
B、人体呼吸中枢位于脑干,结合题意可知,肺牵张反射参与的是吸气和呼气活动,其神经中枢位于脑干,B正确;
C、兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,在突触间以神经递质(化学信号)的形式传导。兴奋在a中突触间传递的速度低于在神经元b中传导的速度,C正确;
D、肺部二氧化碳浓度升高后会引起感受器兴奋,经传入神经传至呼吸中枢,呼吸中枢综合分析各种信息后发出冲动,冲动经传出神经刺激呼吸器官完成呼吸运动,呼出二氧化碳,D正确。
故答案为:BCD。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。
2、兴奋的传导和传递:(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(协助扩撒),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(协助扩撒),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在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(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,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,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(胞吐)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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
18.(2021高三上·苏州开学考)小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触结构,如图。带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。下列相关叙述错误的是( )
A.图中B一般是树突、轴突或者细胞体的膜
B.有这种突触结构的反射弧,神经传导速度比较快
C.信号在该突触中的传递方向只能是单向的
D.结构A和B间的突触间隙可含有多种激素
【答案】A,C
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、B突触后膜一般是下一个神经元的细胞体膜或树突膜,A错误;
B、结合题意“带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号”可知,该特殊突触结构的存在减少了化学信号-电信号的转化过程,故有这种突触结构的反射弧,神经传导速度比较快,B正确;
C、据图可知,A和B之间存在通道蛋白,可允许局部电流和带电粒子直接通过,而局部电流的传递反向是双向的,C错误;
D、结构A和B间的突触间隙实质为组织液,组织液中可含有多种激素,D正确。
故答案为:AC。
【分析】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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
三、综合题
19.(2020高三上·如皋开学考)当股直肌受到牵拉时,能够反射性地引起股直肌的收缩反应,这种反射活动称为牵张反射。在牵张反射发生的同时,颉颃肌是保持舒张的。高尔基腱器官是一种可感受肌肉张力变化的感受器,其作用与牵张反射引起的作用相反,因此将高尔基腱器官引起的反射称为反牵张反射。反牵张反射为牵张反射提供了一种辅助功能,如图解释了这一工作原理。请回答下列问题:
(1)反牵张反射的反射弧的神经中枢位于 ,抑制性中间神经元和α运动神经元之间的内环境是 。
(2)高尔基腱器官受刺激后,兴奋以 形式沿Ib纤维传到神经中枢。α运动神经元末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触,兴奋在此部位只能单向传递的原因是 。
(3)当抑制性中间神经元被激活后,与其形成突触联系的α运动神经元的神经纤维的膜内电位为 。
(4)在牵张反射的基础上,如牵拉力量进一步加大,则高尔基腱器官产生的兴奋使抑制性中间神经元被激活,进而通过与其形成突触联系的α运动神经元,引起股直肌的 ,同时通过兴奋性中间神经元引起颉颃肌的收缩,这种调节的意义是 。
(5)当长时间站立时,股直肌会逐渐疲劳,因而降低了高尔基腱器官的兴奋性冲动发放,从而 (选填“提高”“降低”)了α运动神经元的兴奋性,最终引起股直肌产生一个较大的收缩并使姿势维持在合适的状态。
(6)人体大多生命活动还受激素调节,人体需源源不断地合成相关激素才能维持正常的调节过程,原因是 。
【答案】(1)脊髓;组织液
(2)电信号(神经冲动);神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜
(3)负电位
(4)舒张(松弛);避免肌肉过度收缩造成损伤
(5)提高
(6)激素起作用后即被分解灭活
【知识点】神经冲动的产生和传导;动物激素的调节;神经系统的基本结构
【解析】【解答】(1)反牵张反射属于非条件反射,其反射弧的神经中枢位于脊髓。神经元的内环境是组织液。
(2)高尔基腱受刺激后,兴奋以电信号形式沿Ib纤维传到神经中枢。α运动神经元末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触,神经递质只能由突触前膜传到肌细胞膜,因此兴奋在此部位只能单向传递。
(3)当抑制性中间神经元被激活后,与其形成突触联系的α运动神经元的神经纤维的膜内电位为负电位。
(4)在牵张反射的基础上,如牵拉力量进一步加大,则高尔基腱器官产生的兴奋使抑制性中间神经元被激活,进而通过与其形成突触联系的α运动神经元,引起股直肌的舒张,同时通过兴奋性中间神经元引起颉颃肌的收缩,这种调节可以对抗肌肉的过度收缩或防止肌肉在较大张力下的突然收缩,从而避免由于肌肉过度收缩造成的伤害。
(5)当长时间站立时,股直肌会逐渐疲劳,因而降低了高尔基腱器官的兴奋性冲动发放,提高了α运动神经元的兴奋性,最终引起股直肌产生一个较大的收缩并使姿势维持在合适的状态。
(6)由于激素起作用后即被分解灭活,故人体大多生命活动还受激素调节,人体需源源不断地合成相关激素才能维持正常的调节过程。
【分析】1、反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
2、神经细胞兴奋产生外负内正的动作电位。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。
3、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。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
4、激素通过体液传送,对人和对动物的生理活动所进行的调节称激素调节。有的激素是蛋白质,如生长激素;有的激素是氨基酸衍生物,如甲状腺激素;有的激素是脂质,激素都可以作为信号分子。激素调节的三个特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞,激素起作用后即被分解灭活。
20.(2019高三上·深圳模拟)回答下列问题:
(1)下图表示人体缩手反射的相关结构(虚线内表示脊髓的部分结构),请据图回答:
Ⅰ.为了探究某种药物(可阻断反射活动)的作用部位,可把图中所示实验材料(药物处理之前,反射活动可正常进行)随机分为Ⅰ、Ⅱ两组。将该药物涂在Ⅰ组材料的 (填标号或字母)处,然后从⑤处给予刺激,观察肌肉是否收缩,以探究药物是否阻断兴奋在神经纤维上的传导;将该药物涂在Ⅱ组材料的 (填字母)处,然后从⑤处给予刺激,观察肌肉是否收缩,以探究药物是否阻断兴奋在神经元之间的传递。
Ⅱ.人的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 有关,长期记忆可能与 有关。
(2)下图表示人体神经系统对排尿的控制,其中尿道内、外括约肌都是一种环形肌肉,逼尿肌分布于膀胱壁。请据图回答:
Ⅰ.当膀胱充盈后,人会产生尿意,请用箭头和图中必要文字、字母表示产生尿意的神经传导途径 。在神经冲动传导过程中,c神经纤维膜内形成向 方向的局部电流。
Ⅱ.当尿液进入尿道后,尿道感受器兴奋,兴奋传人初级排尿中枢,进一步加强排尿中枢的活动,这是一种 (“正反馈”或“负反馈”)调节。
Ⅲ.产生渴觉的部位在 ,某人在车祸中下丘脑受到暂时性损伤,出现多尿症状,请分析原因 。
【答案】(1)②或④;E;一个形状像海马的脑区;新突触的建立
(2)膀胱壁感受器→c→排尿中枢→a→大脑皮层;中枢(或右);正反馈;大脑皮层;下丘脑受损导致抗利尿激素分泌不足
【知识点】反射弧各部分组成及功能;神经冲动的产生和传导;神经系统的分级调节
【解析】【解答】解:(1)Ⅰ.由图示突触的结构和神经节所在的位置可推出⑤④②①分别为感受器、传入神经、传出神经和效应器,③为突触。将该药物涂在Ⅰ组材料的②或④,在⑤处给予适宜的电刺激,若①发生反应,说明药物不能阻断兴奋在神经纤维上的传导,否则,说明药物能阻断兴奋在神经纤维上的传导;若要探究药物是否阻断兴奋在神经元之间的传递,应将药物涂在突触处,然后从⑤处给予刺激,观察肌肉是否收缩,如果不收缩,说明药物能阻断兴奋在神经元之间的传递。Ⅱ.人的短期记忆主要与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,长期记忆可能与新突触的建立有关。(2)Ⅰ.由图可以看出,膀胱充盈后,人会产生尿意的神经传导途径是膀胱壁感受器→c→排尿中枢→a→大脑皮层,兴奋在神经冲动传导过程中,兴奋的传导方向与膜内电流的方向一致,所以神经纤维膜内发生向中枢(或右)的局部电流。Ⅱ.尿道感受器兴奋,进一步加强排尿中枢的活动,这是正反馈调节。Ⅲ.渴觉产生的部位在大脑皮层,下丘脑受损会导致抗利尿激素分泌不足,使肾小管和集合管对水分的重吸收减少,出现多尿症状。
【分析】 1、反馈调节:
2、各种感觉的产生是在大脑皮层。
四、实验探究题
21.(2022高三上·河南月考)为揭示神经调节中动作电位产生的生理机制,科学家做了如下实验;将蟾蜍的神经细胞依次浸浴在低、中、高3种浓度的NaCl溶液中,然后给予相同的刺激,记录膜电位变化,结果如图所示。回答下列问题:
(1) 反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物对复杂环境变化的适应能力。
(2)据图可知,Na离子浓度的大小与动作电位的大小的关系是 ,河豚毒素能选择性地与质膜上的某种蛋白质结合。先用河脉毒素处理神经细胞,一段时间后再将神经细胞移至高浓度NaCl溶液中,给予适宜刺激,结果膜电位的变化幅度大幅下降。分析其原因可能是 。
(3)研究发现,使用Ca2+阻滞剂抑制神经细胞膜Ca2+通道的开放,则能减缓炎症因子引起的疼痛。为探究Ca2+的作用机制,进行了如下实验:
①对照组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量;
②实验组: 。
结果是实验组神经递质的释放量小于对照组。
【答案】(1)条件
(2)外界溶液Na+浓度与动作电位幅度正相关;河豚毒素能特异性地与质膜上的Na+通道蛋白结合,抑制Na+进入细胞
(3)向突触小体施加适量的Ca2+通道阻滞剂,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)反射是神经调节的基本方式。条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围,使机体能够识别刺激物的性质,预先作出不同的反应,使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性,大大提高了动物对复杂环境变化的适应能力。
(2)动作电位的产生与Na+内流有关,据图可知,高浓度的NaCl组、中浓度的NaCl组和低浓度的NaCl组的动作电位的幅度逐渐降低,因此推断,外界溶液Na+浓度与动作电位幅度正相关。使用河豚毒素处理后,膜电位的变化幅度大幅下降,说明Na+内流受到抑制,结合河豚毒素能选择性地与质膜上的某种蛋白质结合,而Na+内流需要通道蛋白协助,因此河豚毒素能特异性地与质膜上的Na+通道蛋白结合,抑制Na+进入细胞。
(3)根据实验目的可知,自变量为Ca2+通道阻滞剂有无,因变量为神经递质的释放量。因此实验组的处理为:向突触小体施加适量的Ca2+通道阻滞剂,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
【分析】神经冲动的产生与传导:
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