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第一章 人体稳态维持的生理基础
第一节 神经调节
第2课时 动作电位的产生和传导
课标内容要求
核心素养对接
必备知识·自主预习储备
01
电活动
电位差
电位差的变化
活动状态
内外环境变化
机械
化学
温度
电
外正内负
Na＋通道蛋白
K＋通道蛋白
Na＋
K＋
K＋
K＋
正
负
Na＋
Na＋
负
正
Na＋
K＋
K＋
外正内负
低
神经冲动
受刺激
未受刺激
无髓
有髓
郎飞结
跳跃式
轴突末梢
突触前膜
突触后膜
突触小泡
神经递质
受体
受体
离子通道
电位
降解或回收
单向
突触小泡
突触前膜
突触后膜
乙酰胆碱
多巴胺
肾上腺素
甘氨酸
兴奋性
抑制性
关键能力·重难探究达成
02
核心点一
核心点二
应用创新·问题情境探究
03
学习效果·随堂评估自测
04
点击右图进入…
课
时
分
层
作
业
谢谢观看 THANK YOU!
W
浅仰芹
我仰
h
团结守纪勤学春
电信号化学信号电信号
形式
突触
结构兴奋在神经细
特点
单向传递
胞之间的传递
神经冲动的产生和传导
电信号
传导形式
兴奋在神经
传导方向
纤维上的传导
双向传导
离子流动方向
离子流动方向
Na+内流
电位形成
K+外流
动作电位
静息电位第2课时 动作电位的产生和传导
1．阐明神经细胞质膜内外在静息状态具有电位差，受到适宜刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。2．阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学方式传递完成。 1．科学思维——通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。2．科学探究——通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。3．社会责任——关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够向他人宣传这些危害，拒绝毒品。
一、动作电位的产生
1．生物电现象
人体内的活细胞或组织都存在复杂的电活动，被称为生物电现象。生物电是由细胞质膜两侧的电位差或电位差的变化引起的。
2．动作电位的产生
(1)刺激：生理学中，将能引起机体细胞、组织、器官或整体的活动状态发生变化的任何内外环境变化因子都称为刺激，刺激包括机械刺激、化学刺激、温度刺激和电刺激等。
(2)静息电位：当细胞未受刺激时，细胞质膜内外两侧存在外正内负的电位差，即静息电位。
(3)动作电位的生成
①神经细胞质膜上的Na＋通道蛋白和K＋通道蛋白对Na＋、K＋进出细胞起着调节和控制作用，而Na＋和K＋进出细胞的变化是动作电位产生的基础。
②细胞在静息状态下，K＋通道开放，K＋大量外流，形成膜外为正电位、膜内为负电位的电位差，形成静息电位，此时细胞质膜的状态称为“极化”。当细胞受到适宜的刺激，细胞质膜上Na＋通道打开，Na＋迅速大量内流，形成膜外为负电位、膜内为正电位的电位变化，此过程称为“去极化”。在去极化到达膜电位最大值(峰值)时，Na＋通道关闭。随后，由于K＋通过K＋通道大量外流，膜两侧电位又转变为“外正内负”状态，即“复极化”。膜的去极化和复极化构成了动作电位的主要部分，而细胞质膜在恢复到静息电位之前，会发生一个低于静息电位的“超极化”过程。
二、动作电位以电信号的形式在神经纤维上传导
1．动作电位又称为神经冲动，在神经纤维上不断地由受刺激部位向未受刺激部位传导，即兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导。
2．在无髓神经纤维上，动作电位一旦产生，一般会沿神经纤维连续传导。在有髓神经纤维上的动作电位不能在节间区产生，而只能在郎飞结处产生。因此，局部电流会直接从一个郎飞结跨越节间区后“跳跃”到下一个郎飞结处，这种传导方式称为跳跃式传导。
三、神经冲动在神经细胞之间通常以化学信号传递
1．突触小体和突触
(1)突触小体：神经细胞的轴突末梢有许多分支，每个分支的末端膨大成球状。
(2)突触：突触由突触前膜、突触间隙与突触后膜组成。
2．传递过程
兴奋到达突触前膜所在的神经细胞的轴突末梢→突触小泡向突触前膜移动并融合释放神经递质→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。
3．传递特点
(1)特点：单向传递。
(2)原因
四、不同的神经递质产生不同的作用
1．神经递质的种类
(1)胆碱类：乙酰胆碱。
(2)单胺类：多巴胺、肾上腺素与5 羟色胺。
(3)氨基酸类：甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸。
2．神经递质的生理作用
(1)对突触后神经细胞产生兴奋性影响，如：乙酰胆碱。
(2)对突触后神经细胞产生抑制性影响，如：甘氨酸。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．神经纤维受到刺激后，兴奋部位和未兴奋部位之间，膜内和膜外的局部电流方向相反。 ( )
2．兴奋在离体神经纤维上以电信号形式双向传导。 ( )
3．突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐。 ( )
4．兴奋在突触小体中的信号转变为电信号→化学信号。 ( )
5．神经递质作用于突触后膜上，就会使下一个神经细胞兴奋。 ( )
6．有髓神经纤维动作电位的传导速度比无髓神经纤维快。 ( )
提示：1．√ 2．√ 3．√ 4．√
5．× 神经递质有兴奋性和抑制性两种，作用于突触后膜会使下一个神经细胞兴奋或抑制。
6．√
兴奋在神经纤维上的传导
1．兴奋的传导过程
2．K＋、Na＋与静息电位和动作电位的关系
(1) 环境溶液中K＋浓度影响静息电位
(2) 环境溶液中Na＋浓度影响动作电位
3．神经纤维上膜电位差变化曲线解读
离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激部位细胞质膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。如图表示该部位受刺激前后，细胞质膜两侧电位差的变化。详细分析如下：
(1)a点——静息电位，外正内负，此时细胞质膜主要对K＋有通透性。——极化
(2)b点——零电位，动作电位形成过程中，细胞质膜对Na＋的通透性增强。——去极化
(3)bc段——动作电位，细胞质膜继续保持对Na＋的通透性强度。——去极化
(4)cd段——静息电位恢复，K＋通道开放使K＋外流。——复极化
(5)de段——Na＋－K＋泵活动加强，排Na＋吸K＋，使膜内外离子分布恢复到静息水平。
辨析下列图示，完成相关问题：
甲 乙
(1)在图甲中箭头处给予刺激时，兴奋传导方向如何？(用图示表示)
提示：。
(2)图乙中箭头表示神经冲动的传导途径，其中哪一条最为正确？
提示：兴奋在神经纤维上双向传导，兴奋在神经细胞之间单向传递，因此D最符合题意。
(3)若测量该神经纤维上的静息电位和动作电位，电流计的两极应怎样连接？电流计指针如何偏转？
提示：静息电位和动作电位的测量
①测静息电位：灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接(如图丙)，只观察到指针发生一次偏转。
②测动作电位：灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图丁)，可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
丙 丁
1．如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，并消耗能量
C．ce段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态
D．动作电位的峰值大小与膜两侧Na＋浓度差无关
C [K＋的大量外流是神经纤维形成静息电位的主要原因，A错误；bc段为动作电位的形成，此时Na＋大量内流，其运输方式属于协助扩散，需要载体蛋白，不消耗能量，B错误；ce段为静息电位的恢复，此时Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态，表现为K＋外流，C正确；动作电位是膜外Na＋大量内流形成的，其峰值大小与膜两侧Na＋浓度差有关，D错误。]
2．(多选)图甲为某一神经纤维示意图，将一电流表的a、b两极置于膜外，在X处给予适宜刺激，测得电位变化如图乙所示。下列说法正确的是( )
甲 乙
A．未受刺激时，电流表测得的为静息电位
B．动作电位传导方向与神经纤维膜内局部电流方向相同
C．在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处
D．t1～t2，t3～t4电位的变化分别是Na＋内流和K＋外流造成的
BC [静息状态时，神经细胞质膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位，图甲所示两电极都在膜外，所以电流表测得的为零电位，A错误；兴奋的传导方向和膜内的电流传导方向相同，B正确；静息电位是外正内负，动作电位是外负内正，电流表会有不同方向的偏转，在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处，并产生电位变化，C正确；t1～t2和t3～t4电位的变化都是Na＋内流造成的，D错误。]
K＋、Na＋对电位的影响不同
(1)静息电位的幅度决定于细胞质膜内外的K＋浓度差，细胞外K＋浓度较低时，K＋外流加大，静息电位的绝对值加大，引起静息电位转化为动作电位的阈刺激加大。
(2)动作电位的幅度决定于细胞质膜内外Na＋的浓度差，细胞质膜外Na＋浓度降低，动作电位幅度也相应降低。
兴奋在神经细胞之间的传递
1．突触的常见类型
(1)轴突—胞体型，如图中A。
(2)轴突—树突型，如图中B。
2．传递的过程
3．神经递质的理解
(1)存在部位：突触小泡内。
(2)释放方式：胞吐，消耗能量，只能由突触前膜释放。
(3)在突触间隙中的移动：扩散，不消耗能量。
(4)两种类型：兴奋性递质和抑制性递质。
(5)两种去路：被酶降解或回收进细胞。
4．兴奋在神经纤维上传导和在神经细胞之间传递的比较
比较项目 在神经纤维上的传导 在神经细胞之间的传递
结构基础 神经细胞(神经纤维) 突触
信号形式 电信号 电信号→化学信号→电信号
速度 快 慢
方向 可以双向 单向传递
3．(2022·山东潍坊期中)下列关于兴奋传递的叙述，错误的是( )
A．突触前后两个神经细胞的兴奋是不同步的
B．神经递质进入受体细胞后可引起其兴奋或抑制
C．抑制高尔基体的作用，会影响神经兴奋的传递
D．兴奋在神经细胞之间传递时，存在信号形式的转换
B [兴奋在两个神经细胞之间的传递是通过突触进行的，存在突触延搁，是不同步的，A正确；神经递质作用于突触后膜上的特异性受体，引起突触后神经细胞的兴奋或抑制，并不是进入受体细胞，B错误；突触小泡的产生与高尔基体有关，而突触小泡中含有神经递质，所以如果抑制高尔基体的作用，则会影响神经兴奋的传递，C正确；兴奋在神经细胞之间传递时，会发生电信号→化学信号→电信号的转换，D正确。]
4．根据突触前细胞传来的信号，突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经细胞产生兴奋的为兴奋性突触，对下一个神经细胞产生抑制效应(抑制效应是指下一个神经细胞的膜电位仍为内负外正)的为抑制性突触。如图为某种动物体内神经调节的局部图(带圈数字代表不同的突触小体)。下列说法正确的是( )
A．①的突触小泡中是兴奋性神经递质
B．当兴奋传至突触3时，其突触后膜的电位变为内正外负
C．图中的突触类型有轴突—树突型、轴突—肌肉型
D．突触2和突触3的作用相同，均是抑制肌肉兴奋
A [据题图可知，突触1为兴奋性突触，因此，①的突触小泡中的神经递质是兴奋性神经递质，A正确；突触3为抑制性突触，因此，当兴奋传至突触3时，其突触后膜的膜电位仍为内负外正，B错误；由题图可知，突触1和3为轴突—肌肉型，突触2是轴突—轴突型，C错误；突触2的作用是抑制①处的轴突兴奋，突触3的作用是抑制肌肉兴奋，D错误。]
突触的类型决定了突触后神经细胞质膜电位的变化
神经递质的种类很多，但主要包括两种基本类型：兴奋性递质和抑制性递质。兴奋性递质，如乙酰胆碱、谷氨酸、天冬氨酸、去甲肾上腺素等，其突触后膜受体同时又是一种Na＋通道，与受体结合后，会引起突触后神经细胞去极化，进而产生兴奋；抑制性递质，如甘氨酸、γ 氨基丁酸等，其突触后膜受体同时又是一种Cl－通道，与受体结合后，会引起突触后神经细胞超极化，进而产生抑制。通常的，一个神经细胞的轴突只能释放一种类型的递质。释放兴奋性递质的突触称为兴奋性突触，释放抑制性递质的突触称为抑制性突触。
抑制性突触 兴奋性突触
通过对递质种类不同，突触后膜识别受体不同，开启的通道蛋白不同的认识，突触后膜的电位变化不同，认同生命的结构功能观；通过对突触传递示意图的识别分析，培养模型与建模的科学思维能力；通过对问题2的分析，提升演绎与推理的科学思维能力。
1．释放到突触间隙中的兴奋性递质乙酰胆碱，是如何引起突触后膜产生膜电位变化的？若为抑制性递质γ 氨基丁酸呢？(生命观念)
提示：突触后膜上的乙酰胆碱受体同时又是一种Na＋通道，兴奋性递质乙酰胆碱与乙酰胆碱受体特异性结合后，会导致突触后膜上Na＋通道打开，Na＋内流引起突触后膜去极化，进而产生内正外负的动作电位(兴奋)；突触后膜上的γ 氨基丁酸受体同时又是一种Cl－通道，抑制性递质γ 氨基丁酸与γ 氨基丁酸受体特异性结合后，会导致突触后膜上Cl－通道打开，Cl－内流引起突触后膜超极化，产生抑制。
2．若突触前膜释放的神经递质在与突触后膜上的受体特异性结合后，不能及时被降解或回收，会对突触后膜产生什么影响？(科学思维)
提示：突触后膜持续性兴奋或持续性抑制。
3．在膝跳反射(如图)中，如果兴奋经过图中3个突触，都引起突触后膜去极化进而产生动作电位，股四头肌和股二头肌将会做出什么反应？能否完成伸小腿的动作？(科学思维)
提示：都将收缩；不能。
4．膝跳反射的完成，需要股四头肌收缩，这说明突触①和②属于兴奋性突触还是抑制性突触？(科学思维)
提示：兴奋性突触。
5．要想膝跳反射正常进行，在股四头肌收缩的同时，股二头肌应该收缩还是舒张？这说明突触③属于兴奋性突触还是抑制性突触？(科学思维)
提示：舒张；抑制性突触。
[课堂小结]
知 识 网 络 构 建 要 点 强 化 识 记
1．静息电位表现为内负外正，是由K＋外流形成的。动作电位表现为内正外负，是由Na＋内流形成的。2．兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流的方向一致，与膜外局部电流的方向相反。兴奋在一条神经纤维上可以双向传导。3．突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。4．兴奋在神经细胞之间的传递是单向的，其原因是神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，并作用于突触后膜。5．兴奋在突触的传递过程中，信号的转变形式为电信号→化学信号→电信号。
1．(2022·北京师大附中期中)下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激产生兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向(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( )
A B
C D
C [兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的，S点受到刺激产生兴奋时，兴奋部位的膜两侧发生电位变化，膜外由正电位变成负电位，膜内由负电位变成正电位。在细胞质膜的内外，兴奋部位与邻近未兴奋部位之间形成了电位差，也有了电荷的移动，这样就形成了局部电流。该电流在膜外由未兴奋部位移向兴奋部位，膜内由兴奋部位移向未兴奋部位，而兴奋传导的方向与膜内电流的移动方向一致，故C符合题意。]
2．当神经细胞受到适宜刺激后，受刺激部位不会发生( )
A．细胞质膜内外电位发生变化
B．钠离子通道开放，钠离子大量涌入细胞内
C．动作电位产生
D．钾离子通道开放，钾离子大量涌入细胞内
D [神经细胞受到适宜刺激后，细胞质膜内外电位发生变化，由外正内负变为外负内正，A不符合题意；神经细胞受到适宜刺激后，钠离子通道开放，钠离子通过协助扩散方式大量涌入细胞内，导致膜两侧电位表现为外负内正，产生动作电位，B、C不符合题意；当神经细胞受到适宜刺激后，受刺激部位的钾离子通道关闭，钾离子不会涌入细胞内，D符合题意。]
3．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释放到突触间隙提供能量
C．突触后膜上的电位变化与其功能特性有关
D．反射弧中兴奋在神经纤维上可以双向传导，而在神经细胞间，兴奋只能单向传递
D [兴奋在突触处的传递需要神经递质的释放，神经递质的释放是通过胞吐完成的，胞吐过程离不开生物膜的转移和融合，需要消耗线粒体释放的能量，A、B正确；突触后膜上的电位变化与其选择透过性的功能特性相关，C正确；反射弧中兴奋是由感受器产生的，在神经纤维上和神经细胞间只能单向传递，D错误。]
4．神经细胞可以利用多巴胺来传递愉悦的信息。下图a、b、c、d依次展示毒品分子使人上瘾的机理，据相关信息以下说法错误的是 ( )
a b c d
A．据a图可知，多巴胺可以被突触前膜回收
B．据b图可知，毒品分子会严重影响突触前膜对多巴胺分子的回收
C．据c图可知，大量多巴胺在突触间隙积累，经机体调节导致其受体数目减少
D．据d图可知，当没有毒品分子时，多巴胺被大量分解，愉悦感急剧下降，形成毒瘾
D [兴奋在突触间只能单向传递，据a图可知，多巴胺可以被突触前膜回收，A正确；据b图可知，毒品分子可以与多巴胺转运分子结合，从而严重影响突触前膜对多巴胺分子的回收，使愉悦感持续，B正确；据c图可知，大量多巴胺在突触间隙积累，使相关神经持续兴奋，经机体调节导致其受体数目减少，C正确；据d图可知，当没有毒品分子时，多巴胺被突触前膜大量回收，突触间隙的多巴胺减少，愉悦感急剧下降，形成毒瘾，D错误。]
5．甲图是缩手反射的相关结构，乙图是甲图中某一结构的亚显微结构模式图。据图回答：
甲 乙
(1)甲图中f表示的结构是________，乙图是甲图中________(填字母)的亚显微结构模式图，乙图中的B是下一个神经细胞的__________________。
(2)缩手反射时，兴奋从A传到B的信号物质是______________。兴奋不能由B传到A的原因是__________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)乙图中传递信号的物质由A细胞合成加工，形成突触小泡，突触小泡再与________融合，通过A细胞的____________作用，进入突触间隙。
(4)突触后膜上的受体与相应信号物质结合，引起B细胞产生________。
[解析] (1)根据神经节的位置，可以确定f是感受器，e是传入神经，c是神经中枢，b是传出神经，a是效应器，乙图为突触的结构图，B是突触后膜即下一个神经细胞的树突膜或胞体膜。(2)兴奋在神经细胞之间的传递借助于神经递质，由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋在神经细胞之间的传递是单向的。(3)突触小泡与突触前膜融合，通过胞吐的方式将神经递质释放到突触间隙。(4)神经递质与突触后膜上的受体结合，使下一个神经细胞产生兴奋或抑制。
[答案] (1)感受器 d 胞体膜或树突膜 (2)神经递质 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜 (3)突触前膜 胞吐 (4)兴奋或抑制课时分层作业(2) 动作电位的产生和传导
题组一 兴奋在神经纤维上的传导
1．如图表示一段运动神经细胞轴突的纵切面，①为轴突，②为髓鞘细胞(髓鞘细胞是一种绝缘细胞，它包裹着轴突，轴突膜被它包裹的地方无机盐离子难以通过)。髓鞘细胞间的空隙称为郎飞结。据图分析正确的是( )
A．图中①和②都是受到适宜刺激可产生兴奋的细胞
B．当Ⅰ处受到适宜刺激时，该部位膜两侧电位变为内负外正
C．若相邻的两个Ⅰ间能形成局部电流，则郎飞结能加快①中神经冲动传导的速率
D．当Ⅰ处受到适宜刺激时，该部位K＋从Ⅱ处流向Ⅰ处的同时从Ⅲ处流向②
C [根据题干可知，②为髓鞘细胞，包裹着轴突的地方无机盐离子不能通过，因此不能产生兴奋，A错误；当Ⅰ处受到适宜刺激时，该部位膜两侧电位变为内正外负，B错误；郎飞结的电阻较小，在冲动传导时，局部电流可由一个郎飞结跳跃到邻近的下一个郎飞结，该传导称为跳跃传导，跳跃传导方式极大地加快了传导的速度，C正确；当神经纤维受到适宜刺激时会形成动作电位，原理是Na＋内流，而静息电位的形成原理是K＋外流，D错误。]
2．(2022·安徽师大附中期中)如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是( )
A．甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
B．乙区发生了Na＋内流
C．乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D．据图可判断神经冲动的传导方向是从左到右
D [由于乙区是动作电位，如果神经冲动是从图示轴突左侧传导而来，则甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态，A正确；乙区是动作电位，说明其从静息电位变成了动作电位，因此该区发生了Na＋内流，B正确；局部电流的方向是由正电荷到负电荷，乙区膜内是正电位，丁区膜内是负电位，所以乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁，C正确；由于图中只有乙区是动作电位，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错误。]
3．(2022·黑龙江哈尔滨三中期中)将枪乌贼的巨大轴突(神经纤维)置于体内组织液的模拟环境中，下列相关分析不正确的是( )
A．静息时，膜主要对K＋有通透性，K＋外流
B．若减小模拟环境中K＋浓度，则静息电位的绝对值变小
C．若增大模拟环境中Na＋浓度，则刺激引发动作电位的速度加快
D．若减小模拟环境中的Na＋浓度，则动作电位峰值变小
B [静息时，K＋外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正，A正确；减小模拟环境中K＋浓度，K＋外流增加，导致静息电位的绝对值变大，B错误；Na＋内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负，所以增大模拟环境中Na＋浓度，则刺激引发动作电位的速度加快，C正确；由于静息时，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，所以减小模拟环境中Na＋浓度，动作电位的峰值变小，D正确。]
题组二 兴奋在神经细胞之间的传递
4．(2022·江苏海安高级中学月考)图示为神经突触结构模式图，下列叙述错误的是( )
A．甲膜电位的变化可导致结构①的定向移动和②的释放
B．物质②在突触间隙的扩散，离不开组织液的运输作用
C．结构④的开启可使物质②进入细胞内而引起乙细胞的兴奋
D．图中过程能够体现细胞质膜具有控制物质进出和信息交流等功能
C [当神经冲动传导到甲(突触前膜)引起甲膜电位发生变化时，可导致结构①(突触小泡)受到刺激向突触前膜方向移动，并且释放②(神经递质)，A正确；突触间隙内充满组织液，物质②(神经递质)在突触间隙的扩散，离不开组织液的运输作用，B正确；结构④是突触后膜上的载体蛋白，结构③(受体)能与物质②(神经递质)特异性结合，从而引起乙细胞的兴奋或抑制，物质②不能进入突触后神经细胞，C错误；图中过程能够体现细胞质膜具有控制物质进出和信息交流等功能，D正确。]
5．下图为膝跳反射的效应器的结构及其生理变化示意图，下列相关叙述正确的是( )
甲 乙
A．图甲中a为神经细胞的轴突，b为突触后膜
B．图甲中神经递质受体受损可导致电信号向化学信号转化过程受阻
C．图乙中神经递质与受体结合后，会持续刺激b膜
D．图乙中显示相关神经递质可能为抑制性神经递质
A [突触小体应为轴突末端膨大形成，图甲为神经—肌肉接头，b为肌细胞质膜，即突触后膜，故A项正确；若神经递质受体受损，将导致神经递质不能与受体结合，从而阻碍突触后膜上化学信号向电信号的转化，B项错误；神经递质与受体结合后，会迅速分解或被运走，C项错误；图乙显示神经递质与突触后膜结合后，引发突触后膜电位由“外正内负”变为“外负内正”，推测该类神经递质一定为兴奋性神经递质，D项错误。]
6．下列有关动物生命活动的调节说法中，正确的是( )
A．兴奋在反射弧上传导的时间取决于神经纤维的长度
B．突触后膜的特异性受体决定了神经递质释放的位置
C．神经递质只作用于神经细胞，使细胞产生兴奋或抑制
D．神经递质能在高级神经中枢和低级神经中枢间传递信息
D [兴奋在神经纤维上以电信号形式传导，速度快；兴奋在神经细胞之间以化学信号形式传递，速度较慢，因此兴奋在反射弧上传导的时间取决于突触的数量，A错误；神经递质由突触前膜释放，作用于突触后膜上的特异性受体，因此突触后膜的特异性受体决定了神经递质作用的位置，B错误；肌肉或腺体可以作为反射弧的效应器，因此神经递质可以作用于神经细胞、肌肉细胞或腺体细胞，C错误；神经递质能在高级神经中枢和低级神经中枢间传递信息，D正确。]
题组三 神经递质的作用
7．(2021·高考全国乙卷)在神经调节过程中，兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )
A．兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流
B．突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C．乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D．乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化
A [神经细胞质膜外Na＋浓度高于细胞内，兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜，会引起Na＋内流，A错误；突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放神经递质，如乙酰胆碱，B正确；乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜，与后膜上的特异性受体相结合，C正确；乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化，即引发一次新的神经冲动，D正确。]
8．兴奋在突触处只能单向传递，其原因是( )
A．构成突触的两个神经细胞之间是有间隙的
B．构成突触的两个神经细胞的兴奋是同时发生的
C．神经递质如乙酰胆碱只能从突触前膜释放
D．神经纤维膜经过去极化、反极化、复极化的过程
C [兴奋在突触处只能单向传递，其原因是神经递质只能从突触前膜释放，然后作用于突触后膜，使下一个神经细胞发生兴奋或抑制。即C正确。]
9．下图表示用电表测量神经纤维在某部位受到一次刺激前后膜内外的电位变化。下列有关说法正确的是( )
甲 乙
A．图甲装置测得的膜电位对应图乙中B点的膜电位
B．在静息状态下神经纤维膜内外的电位差约为＋30 mV
C．适当增加细胞外的Na＋浓度，将导致C点对应的膜电位增大
D．神经纤维受刺激后再次恢复到静息状态，电表指针四次通过0电位
C [图甲中，神经纤维膜两侧的电位表现为内负外正，膜电位不为0，图乙中B点对应的膜电位为0，A项错误；图乙中A点或D点对应的膜电位即为静息电位，约为－60 mV，因此在静息状态下，神经纤维膜内外的电位差约为－60 mV，B项错误；动作电位峰值的大小主要与细胞外的Na＋浓度有关，适当增加细胞外的Na＋浓度会使神经纤维膜内外Na＋浓度差增大，动作电位峰值增大，即C点对应的膜电位增大，C项正确；神经纤维受刺激后产生动作电位，再由动作电位恢复到静息状态，电表指针两次通过0电位，D项错误。]
10．(多选)图1和图2分别表示兴奋性神经递质和抑制性神经递质作用的示意图，有关叙述错误的是( )
图1 兴奋性神经 图2 抑制性神经
递质作用示意图 递质作用示意图
A．神经递质都是大分子物质，以胞吐方式释放
B．当兴奋性神经递质与突触后膜上的受体结合后，会引起突触后膜上的膜电位从“内负外正”转变成“内正外负”
C．当抑制性神经递质与突触后膜上的受体结合后，突触后膜上膜电位仍维持“内负外正”
D．神经递质可与突触后膜上的受体特异性结合并进入突触后膜所在的细胞
AD [神经递质主要是小分子物质，有的是大分子物质，A错误；神经递质可与突触后膜上的受体特异性结合，但是不会进入突触后膜所在的细胞，D错误。]
11．(多选)研究表明甘氨酸能使处于静息状态的突触后膜上Cl－通道开放，如图为两个神经细胞之间局部结构的放大。下列有关叙述正确的是( )
A．甘氨酸作为神经递质可使突触后膜膜外电位由正变负
B．该过程能体现细胞质膜具有完成细胞间信息交流的功能
C．静息状态时神经细胞质膜主要对K＋具有通透性造成K＋内流
D．甘氨酸与突触后膜上相应受体结合引发突触后膜电位变化
BD [甘氨酸作为神经递质可使突触后膜的Cl－通道开放，使Cl－内流，以抑制膜内变为正电位，不能使膜外电位由正变负，A错误；该过程能体现细胞质膜具有完成细胞间信息交流的功能，B正确；静息状态时，神经细胞质膜主要对K＋具有通透性，造成K＋外流，C错误；甘氨酸与突触后膜上相关受体结合导致Cl－通道开启，使Cl－内流，增大静息电位差，以抑制膜内变为正电位，D正确。]
12．离子的跨膜运输是神经兴奋传导与传递的基础。兴奋在突触处传递的过程中，突触前膜、突触后膜内外离子的移动如图所示。
请回答下列问题：
(1)当兴奋传导到突触前膜时，引起突触前膜对Na＋通透性的变化趋势为________________。在此过程中Na＋的跨膜运输方式是________________。
(2)图中①至④表示兴奋引发的突触传递过程。图中过程②表示_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)为研究细胞外Na＋浓度对膜电位变化的影响，适度增大细胞外液中Na＋浓度，当神经冲动再次传来时，膜电位变化幅度增大，原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)在突触部位细胞内的Ca2＋主要来自细胞外。某实验小组为证明细胞内Ca2＋浓度可影响神经递质的释放量，提出可供实验的两套备选方案。
方案一：施加Ca2＋通道阻断剂，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增大细胞外液中的Ca2＋浓度，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。
方案二：适度增大细胞外液中的Ca2＋浓度，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。另取一组实验材料施加Ca2＋通道阻断剂，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。
比较上述两个方案的优劣，并陈述理由_______________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
[解析] (1)Na＋通道的开闭是十分迅速的，兴奋传来时迅速打开，传过后又会迅速关闭。兴奋过程中Na＋内流不消耗能量，但需要通道蛋白，运输方式为协助扩散。(2)据分析可知，过程②表示进入到细胞内的Ca2＋促进突触小泡与突触前膜融合，向外释放神经递质。(3)Na＋内流的动力是膜两侧Na＋的浓度差。细胞外液Na＋浓度增大，浓度差变大，单位时间内流的Na＋增多，膜电位变化幅度增大。(4)实验目的是验证细胞内Ca2＋浓度可影响神经递质的释放量。为了充分证明该结论，需要高浓度Ca2＋和低浓度Ca2＋两组。施加Ca2＋通道阻断剂可以使进入细胞内的Ca2＋减少，增大细胞外液中的Ca2＋浓度可以使进入细胞内的Ca2＋增多。但如果先使用了Ca2＋通道阻断剂，则增大细胞外液中的Ca2＋浓度是没有作用的。
[答案] (1)突然增加，达到一定水平后迅速降低 协助扩散 (2)进入到细胞内的Ca2＋会促进突触小泡内的神经递质释放到突触间隙 (3)膜两侧Na＋浓度差增加，Na＋内流数目增加 (4)方案二优于方案一。方案一：施加Ca2＋通道阻断剂后，刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量，能够反映细胞内Ca2＋浓度较低时对神经递质释放量的影响。而在Ca2＋通道阻断剂存在的条件下，增大细胞外液的Ca2＋浓度无法改变细胞内的Ca2＋浓度，不能反映细胞内Ca2＋浓度较高时对神经递质释放量的影响。实验方案有缺陷。方案二：能反映细胞内Ca2＋浓度较高和较低时对神经递质释放量的影响，实验方案设计较全面，实验结果较准确
易错点 不能确定兴奋传递的方向
13．下图表示三个通过突触连接的神经细胞，在箭头处施加一强刺激，则下列关于神经兴奋的产生和传导的叙述，正确的是( )
A．三个神经细胞都会产生兴奋
B．神经冲动传导的方向是a→b→c→d
C．在b、c、d之间兴奋的传导都是双向的
D．兴奋由c传向d需要经过化学信号的转换
D [兴奋在突触部位传递时，由一个神经细胞的轴突传到下一个神经细胞的胞体或树突，突触处的信号传递是单向的，因此在箭头处施加一强刺激，信号不能从中间神经细胞向其左侧传递，即a不会兴奋，A、B错误；b、c之间兴奋的传导是双向的，c、d之间兴奋的传递是单向的，C错误；兴奋由c传到d需要经过化学信号的转换，即发生“电信号→化学信号→电信号”的转换，D正确。]
[易错提醒] 图示表示三个通过突触连接的神经细胞，兴奋在神经纤维上可以双向传导，而在神经细胞之间只能单向传递，因此在箭头处施加一强刺激后，b、c、d和e处可以检测到电位变化，a处不能检测到电位变化。
4课时分层作业(2) 动作电位的产生和传导
题组一 兴奋在神经纤维上的传导
1．如图表示一段运动神经细胞轴突的纵切面，①为轴突，②为髓鞘细胞(髓鞘细胞是一种绝缘细胞，它包裹着轴突，轴突膜被它包裹的地方无机盐离子难以通过)。髓鞘细胞间的空隙称为郎飞结。据图分析正确的是( )
A．图中①和②都是受到适宜刺激可产生兴奋的细胞
B．当Ⅰ处受到适宜刺激时，该部位膜两侧电位变为内负外正
C．若相邻的两个Ⅰ间能形成局部电流，则郎飞结能加快①中神经冲动传导的速率
D．当Ⅰ处受到适宜刺激时，该部位K＋从Ⅱ处流向Ⅰ处的同时从Ⅲ处流向②
2．(2022·安徽师大附中期中)如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是( )
A．甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
B．乙区发生了Na＋内流
C．乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D．据图可判断神经冲动的传导方向是从左到右
3．(2022·黑龙江哈尔滨三中期中)将枪乌贼的巨大轴突(神经纤维)置于体内组织液的模拟环境中，下列相关分析不正确的是( )
A．静息时，膜主要对K＋有通透性，K＋外流
B．若减小模拟环境中K＋浓度，则静息电位的绝对值变小
C．若增大模拟环境中Na＋浓度，则刺激引发动作电位的速度加快
D．若减小模拟环境中的Na＋浓度，则动作电位峰值变小
题组二 兴奋在神经细胞之间的传递
4．(2022·江苏海安高级中学月考)图示为神经突触结构模式图，下列叙述错误的是( )
A．甲膜电位的变化可导致结构①的定向移动和②的释放
B．物质②在突触间隙的扩散，离不开组织液的运输作用
C．结构④的开启可使物质②进入细胞内而引起乙细胞的兴奋
D．图中过程能够体现细胞质膜具有控制物质进出和信息交流等功能
5．下图为膝跳反射的效应器的结构及其生理变化示意图，下列相关叙述正确的是( )
甲 乙
A．图甲中a为神经细胞的轴突，b为突触后膜
B．图甲中神经递质受体受损可导致电信号向化学信号转化过程受阻
C．图乙中神经递质与受体结合后，会持续刺激b膜
D．图乙中显示相关神经递质可能为抑制性神经递质
6．下列有关动物生命活动的调节说法中，正确的是( )
A．兴奋在反射弧上传导的时间取决于神经纤维的长度
B．突触后膜的特异性受体决定了神经递质释放的位置
C．神经递质只作用于神经细胞，使细胞产生兴奋或抑制
D．神经递质能在高级神经中枢和低级神经中枢间传递信息
题组三 神经递质的作用
7．(2021·高考全国乙卷)在神经调节过程中，兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )
A．兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流
B．突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C．乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜
D．乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化
8．兴奋在突触处只能单向传递，其原因是( )
A．构成突触的两个神经细胞之间是有间隙的
B．构成突触的两个神经细胞的兴奋是同时发生的
C．神经递质如乙酰胆碱只能从突触前膜释放
D．神经纤维膜经过去极化、反极化、复极化的过程
9．下图表示用电表测量神经纤维在某部位受到一次刺激前后膜内外的电位变化。下列有关说法正确的是( )
甲 乙
A．图甲装置测得的膜电位对应图乙中B点的膜电位
B．在静息状态下神经纤维膜内外的电位差约为＋30 mV
C．适当增加细胞外的Na＋浓度，将导致C点对应的膜电位增大
D．神经纤维受刺激后再次恢复到静息状态，电表指针四次通过0电位
10．(多选)图1和图2分别表示兴奋性神经递质和抑制性神经递质作用的示意图，有关叙述错误的是( )
图1 兴奋性神经 图2 抑制性神经
递质作用示意图 递质作用示意图
A．神经递质都是大分子物质，以胞吐方式释放
B．当兴奋性神经递质与突触后膜上的受体结合后，会引起突触后膜上的膜电位从“内负外正”转变成“内正外负”
C．当抑制性神经递质与突触后膜上的受体结合后，突触后膜上膜电位仍维持“内负外正”
D．神经递质可与突触后膜上的受体特异性结合并进入突触后膜所在的细胞
11．(多选)研究表明甘氨酸能使处于静息状态的突触后膜上Cl－通道开放，如图为两个神经细胞之间局部结构的放大。下列有关叙述正确的是( )
A．甘氨酸作为神经递质可使突触后膜膜外电位由正变负
B．该过程能体现细胞质膜具有完成细胞间信息交流的功能
C．静息状态时神经细胞质膜主要对K＋具有通透性造成K＋内流
D．甘氨酸与突触后膜上相应受体结合引发突触后膜电位变化
12．离子的跨膜运输是神经兴奋传导与传递的基础。兴奋在突触处传递的过程中，突触前膜、突触后膜内外离子的移动如图所示。
请回答下列问题：
(1)当兴奋传导到突触前膜时，引起突触前膜对Na＋通透性的变化趋势为________________。在此过程中Na＋的跨膜运输方式是________________。
(2)图中①至④表示兴奋引发的突触传递过程。图中过程②表示_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)为研究细胞外Na＋浓度对膜电位变化的影响，适度增大细胞外液中Na＋浓度，当神经冲动再次传来时，膜电位变化幅度增大，原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(4)在突触部位细胞内的Ca2＋主要来自细胞外。某实验小组为证明细胞内Ca2＋浓度可影响神经递质的释放量，提出可供实验的两套备选方案。
方案一：施加Ca2＋通道阻断剂，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增大细胞外液中的Ca2＋浓度，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。
方案二：适度增大细胞外液中的Ca2＋浓度，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。另取一组实验材料施加Ca2＋通道阻断剂，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量。
比较上述两个方案的优劣，并陈述理由_______________________________
_____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
易错点 不能确定兴奋传递的方向
13．下图表示三个通过突触连接的神经细胞，在箭头处施加一强刺激，则下列关于神经兴奋的产生和传导的叙述，正确的是( )
A．三个神经细胞都会产生兴奋
B．神经冲动传导的方向是a→b→c→d
C．在b、c、d之间兴奋的传导都是双向的
D．兴奋由c传向d需要经过化学信号的转换
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