人教选择性必修一课时作业：2-3 神经冲动的产生和传导（含解析）
文档属性
| 名称 | 人教选择性必修一课时作业：2-3 神经冲动的产生和传导（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 402.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-06 21:30:25 | ||
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文档简介
人教选择性必修一课时作业
第3节 神经冲动的产生和传导
一、单项选择题
1.以下有关神经元及兴奋的叙述正确的是( A )
A.静息状态时神经细胞膜内外也会有离子进出
B.静息状态下神经细胞膜两侧电位表现为内正外负
C.神经递质与突触前膜上受体的结合有特异性
D.神经递质作用于突触后膜,一定使其兴奋
解析:静息状态时神经细胞膜内K+外流,这是形成静息电位的基础;
静息状态下神经细胞膜两侧电位表现为内负外正;神经递质与突触
后膜上受体的结合有特异性;神经递质作用于突触后膜,使其兴奋或抑制。
2.两个神经元之间是通过突触来传递信息的。下列叙述正确的是( C )
A.突触是由上一个神经元轴突末梢膨大形成的
B.神经递质由突触前膜释放的过程不消耗能量
C.突触传递兴奋的方向与其结构特点密切相关
D.突触后膜膜电位的变化与其选择透过性无关
解析:突触小体是由上一个神经元轴突末梢膨大形成的,突触是由
突触前膜、突触间隙、突触后膜构成的;神经递质由突触前膜释放的过程属于胞吐,需要消耗能量;突触传递兴奋的方向是从突触前膜到突触后膜,涉及突触小泡与突触前膜的融合,与膜的流动性的结构特点密切相关;递质与突触后膜上的受体结合引起后膜上相应的离子通道开启,若是兴奋性神经递质,则会导致钠离子内流,若是抑制性神经递质,则会导致阴离子内流,突触后膜电位的变化与其选择透过性密切相关。
3.如图为反射弧和神经纤维局部放大的示意图,下列说法不正确的是( A )
A.在图甲中,①所示的结构属于反射弧的效应器
B.图甲的⑥结构中,信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号
C.若图乙表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则b为兴奋部位
D.在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间,因电位差的存在而发生电荷移动,形成局部电流
解析:在图甲中,由于与①相连的③上有神经节,所以①所示的结构属于反射弧的感受器;图甲的⑥结构即突触中,信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号;若图乙表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则b为兴奋部位(外负内正),a、c为未兴奋部位;在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间,因电位差的存在而发生电荷移动,形成局部电流。
4.用图甲装置测量神经元膜电位,测得的膜电位变化如图乙所示,
据此判断下列叙述正确的是( D )
A.图乙显示的是膜内电位
B.Na+大量内流是发生在cd段
C.a至b段为动作电位
D.将刺激点移到X处,显示的膜电位变化幅度相同
解析:从图乙看,没有刺激前测出的是膜内外的电位差为+70 mV,即ab段为静息电位,显示的是膜外电位;给以刺激后神经纤维兴奋,大量Na+进入细胞内引起膜电位的变化发生在bc段。cd段是恢复到静息电位过程,是K+外流形成的;将刺激点移到X处,显示的膜电位变化不变,即未受到刺激时外正内负,受到刺激时外负内正。
5.突触小泡可从细胞质基质摄取神经递质。当兴奋传导至轴突末梢时,突触小泡释放神经递质到突触间隙。图中不能检测出神经递质的部位是( D )
A.① B.② C.③ D.④
解析:神经递质与突触后膜上的受体结合发挥作用之后,神经递质会与受体分开,会迅速被降解或回收进细胞,因此④中不能检测出神经递质。
6.将新生小鼠脑神经元置于适宜的溶液中,制成较高细胞密度的细胞悬液,并将其低温保存,在低温保存过程中神经元会受到损伤。一段时间后,与常温保存组相比,溶液中的离子浓度变化是( A )
A.K+浓度升高 B.K+浓度降低
C.Na+浓度不变 D.Na+浓度升高
解析:神经细胞能够排Na+吸K+,所以正常细胞内K+浓度高,低温使细胞损伤后,主动运输受到影响,进而导致细胞外K+升高,Na+降低。
7.NO是最早发现的气体神经递质,与一般的神经递质发挥作用的方式有所不同。如图表示自主神经元支配血管平滑肌舒张的过程,下列有关叙述正确的是( D )
A.神经递质从突触前膜释放均需要消耗ATP
B.神经递质均需通过与特异性受体结合才能发挥作用
C.乙酰胆碱与受体结合不会引起G蛋白的结构发生改变
D.膜两侧Ca2+浓度差会影响乙酰胆碱的释放和NO的合成
解析:分析题图:Ca2+通过Ca2+通道进入突触前神经元,会促进NO的合成和乙酰胆碱的释放,乙酰胆碱以胞吐的方式由突触前膜释放到突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,而NO直接以自由扩散的方式进入突触后膜。据图显示,NO可自由穿过细胞膜,说明运输方式是自由扩散,不消耗ATP;据图显示,NO直接通过突触后膜进入细胞内作用于鸟苷酸环化酶;结构决定功能,乙酰胆碱与受体结合后会使G蛋白活化,其结构也发生改变;Ca2+通过协助扩散进入突触前神经元,促进NO的合成和乙酰胆碱的释放,因此膜两侧Ca2+浓度差会影响乙酰胆碱的释放和NO的合成。
8.已知图中神经元a、b与痛觉传入有关,神经元c能释放脑啡肽
(具有镇痛作用)。下列判断不合理的是( D )
A.痛觉感受器产生的兴奋会引发神经元a释放乙酰胆碱
B.神经元c兴奋会释放脑啡肽从而引起乙酰胆碱释放量减少
C.a与脑啡肽结合的受体和b与乙酰胆碱结合的受体不同
D.两种递质均引起图中突触后膜电位由内正外负变为内负外正
解析:痛觉感受器产生的兴奋会引发神经元a释放乙酰胆碱,引起下一神经元的兴奋;神经元c兴奋释放脑啡肽从而引起乙酰胆碱释放量减少,使b不产生兴奋,则大脑皮层不会产生痛觉;乙酰胆碱与b的受体结合导致膜电位由内负外正变为内正外负,产生兴奋,二者结果不同,受体不同;脑啡肽与a的受体结合导致膜内外电位差进一步增大,产生抑制。
二、非选择题
9.图甲是人体缩手反射的反射弧结构模式图,A、B、C、D、E分别代表不同的细胞或结构,图乙是甲图局部结构的放大,并用图示装置
测量神经元膜电位,图中的阴影部分表示刺激部位,测量结果如丙图所示。据图回答下列问题。
(1)图甲中神经细胞B的轴突末梢释放的神经递质通过
(填“血浆”“组织液”或“淋巴液”)作用于神经细胞C,神经细胞C发出的传出神经纤维末端释放的神经递质 (填“一定”或“不一定”)能引起神经细胞D的兴奋,局部放大的部分属于神经细胞的 结构。
(2)如图乙所示,静息状态时电流表的指针偏向左方,当在图示位置施加一个有效刺激后,电流表的指针偏转情况将是
(填写偏转次数和方向)。
此时,兴奋在神经纤维上进行 (填“双向”或“单向”)传导。膜外电荷移动方向与兴奋传导方向 (填“相同”或“相反”)。
(3)图丙中Na+的大量内流发生在 段。b点时神经纤维膜内外的电位情况为 ,适当降低膜外Na+的浓度,则b点的值将 (填“减小”“增大”或“不变”)。
解析:(1)突触间隙内的液体为组织液,故图甲中神经细胞B的轴突末梢释放的神经递质通过组织液作用于神经细胞C,神经细胞C发出的传出神经纤维末端释放的神经递质不一定能引起神经细胞D的兴奋,也可能是抑制,局部放大的部分属于神经细胞的轴突结构。
(2)如图乙所示,静息状态时电流表的指针偏向左方,当在图示位置施加一个有效刺激后,电流表的左右接线柱所连接位置先后发生电位变化,电流表的指针偏转情况是发生两次偏转,先向右偏转后恢复原状,再向右偏转后向左恢复至原状。兴奋在神经纤维上进行双向传导。
膜外电荷移动方向与兴奋传导方向相反,膜内电荷移动方向与兴奋
传导方向相同。
(3)Na+的大量内流发生在动作电位产生时,即ab段。b点时神经纤维膜内外的电位情况为外负内正,适当降低膜外Na+的浓度,由于Na+内流减少则b点的值(动作电位的峰值)将减小。
答案:(1)组织液 不一定 轴突
(2)发生两次偏转,先向右偏转后恢复原状,再向右偏转后向左恢复至原状 双向 相反
(3)ab 外负内正 减小
10.为研究神经元的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递,将蛙的脑和脊髓损毁,然后剥制坐骨神经—腓肠肌标本,如图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表),以保持标本活性。请回答下列问题。
任氏液成分(g/L)
成分 含量/(g/L)
NaCl 6.5
KCl 0.14
CaCl2 0.12
NaHCO3 0.2
NaH2PO4 0.01
葡萄糖 2.0
(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有 ,其Na+/K+值与体液中 的Na+/K+值接近。
(2)任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量,若将其浓度提高到15%,标本活性会显著降低,主要是因为 。
(3)反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有 。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有 、
。
(5)神经—肌肉突触易受化学因素影响:毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有 。
解析:(1)任氏液中NaHCO3、NaH2PO4可以和对应物质构成缓冲液,维持酸碱平衡;任氏液可以保持标本活性,成分应和组织液相似。
(2)任氏液中葡萄糖浓度提高到15%,会使细胞发生渗透失水,从而使代谢强度下降。
(3)该标本脑和脊髓损毁,反射弧中的神经中枢被破坏,则刺激感受器或传入神经不会有反应,刺激传出神经或效应器有反应,能发挥作用。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜产生动作电位,同时突触小泡与突触前膜融合并通过胞吐释放乙酰胆碱(神经递质)。
(5)毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性,会使突触后膜持续兴奋,肌肉表现为持续收缩;肉毒杆菌毒素阻断乙酰胆碱释放或箭毒与乙酰胆碱受体强力结合,不能使阳离子通道开放,均会使突触后膜不能兴奋,导致肌肉松弛。
答案:(1)NaHCO3、NaH2PO4 细胞外液(组织液)
(2)细胞失水
(3)传出神经、效应器
(4)产生动作电位 突触小泡与突触前膜融合并释放乙酰胆碱(神经递质)
(5)肉毒杆菌毒素、箭毒
三、不定项选择题
11.γ氨基丁酸(GABA)和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用机理如图所示。此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜,与辣椒素同时注射才会发生如图所示效果。下列分析不正确的是( AB )
A.喹诺酮类药物能抑制脑内GABA与受体结合,服用该药可抑制中枢神经系统兴奋性
B.GABA与突触后膜上受体结合后引起膜内电位由负变为正
C.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
D.兴奋在两个神经元之间传递时,会发生生物膜的融合和转化以及ATP的合成和分解
解析:GABA与受体结合抑制突触后膜产生兴奋,喹诺酮类药物能抑制脑内GABA与受体结合,故服用该药可增强中枢神经系统兴奋性;由图1知,γ氨基丁酸与突触后膜的受体结合,Cl-通道打开,促进Cl-内流,抑制突触后膜产生兴奋,突触后膜膜内仍为负电位;据图2知,局部麻醉药在辣椒素的作用下打开Na+通道并进入细胞内,从内部阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋;兴奋在两个神经元间通过胞吐释放神经递质传递,故会发生生物膜的融合和转化以及ATP的合成和分解。
12.神经细胞甲释放多巴胺会导致神经细胞乙产生兴奋,甲细胞膜上的多巴胺运载体可以把发挥作用后的多巴胺运回细胞甲内。某药物能够抑制多巴胺运载体的功能,干扰甲、乙细胞间的兴奋传递(如图)。下列有关叙述不正确的是( ACD )
A.①中多巴胺的释放属于主动运输
B.药物会导致突触间隙多巴胺的作用时间延长
C.多巴胺与②结合后被②转运至细胞乙中,使乙细胞兴奋
D.由于甲细胞膜上有多巴胺运载体,所以兴奋可在甲、乙细胞间双向传递
解析:据图分析可知,①为突触小泡,里面有多巴胺,突触小泡与突触前膜融合,突触小泡内的多巴胺由突触前膜通过胞吐方式释放到突触间隙中;某药物能够抑制多巴胺运载体的功能,干扰甲、乙细胞间的兴奋传递,不能将多巴胺运回细胞甲,因此,药物会导致突触间隙多巴胺的作用时间延长;多巴胺与②结合后,不会被②转运至细胞乙中;甲细胞膜上的多巴胺运载体是将多巴胺回收,不能起到传递信息的作用,兴奋只能从甲传向乙。
四、综合探究题
13.图1表示缩手反射的反射弧,图2、图3分别表示图1虚线框内局部结构放大示意图。请回答相关问题。
(1)图1中表示效应器的是 。图2中组成突触的结构包括 。(填字母)
(2)图3中,表示兴奋部位的是 (填字母),该兴奋状态的形成是Na+内流的结果,其进入膜内的方式是 (填“协助扩散”或“主动运输”)。
(3)兴奋在图2所示处只能单向传递的原因是
。
(4)图4是测量神经纤维膜内外电位的装置,图5是测得的动作电位变化(动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程),据图回答下列问题。
①图4状态测得的电位相当于图5中的 区段的电位。若该神经纤维接受突触前膜释放的兴奋性递质,则图4的指针有何
变化 (填“向左”“向右”或“不变”)。
②图5中当神经纤维受到刺激时,Na+内流引起的是 区段的变化。
解析:(1)图1中A为感受器,B为效应器。图2中组成突触的结构包括突触前膜a、突触间隙b、突触后膜c。
(2)根据兴奋在神经纤维上的传导可知,图3中,产生动作电位外负内正的h部位为兴奋部位,该兴奋状态的形成是Na+内流的结果,其进入膜内的方式是协助扩散。
(3)兴奋在图2所示处只能单向传递的原因是神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
(4)①图4为静息状态,膜电位为外正内负,电流表两极所接的位置分别为膜外和膜内,故测得的电位相当于图5中的AB区段的电位。若该神经纤维接受突触前膜释放的兴奋性递质,即产生动作电位,膜电位变为外负内正,图4的指针向左。
②图5中当神经纤维受到刺激时,即产生动作电位时,Na+内流引起的是BC区段的变化。
答案:(1)B a、b、c
(2)h 协助扩散
(3)神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(4)①AB 向左 ②BC
第3节 神经冲动的产生和传导
一、单项选择题
1.以下有关神经元及兴奋的叙述正确的是( A )
A.静息状态时神经细胞膜内外也会有离子进出
B.静息状态下神经细胞膜两侧电位表现为内正外负
C.神经递质与突触前膜上受体的结合有特异性
D.神经递质作用于突触后膜,一定使其兴奋
解析:静息状态时神经细胞膜内K+外流,这是形成静息电位的基础;
静息状态下神经细胞膜两侧电位表现为内负外正;神经递质与突触
后膜上受体的结合有特异性;神经递质作用于突触后膜,使其兴奋或抑制。
2.两个神经元之间是通过突触来传递信息的。下列叙述正确的是( C )
A.突触是由上一个神经元轴突末梢膨大形成的
B.神经递质由突触前膜释放的过程不消耗能量
C.突触传递兴奋的方向与其结构特点密切相关
D.突触后膜膜电位的变化与其选择透过性无关
解析:突触小体是由上一个神经元轴突末梢膨大形成的,突触是由
突触前膜、突触间隙、突触后膜构成的;神经递质由突触前膜释放的过程属于胞吐,需要消耗能量;突触传递兴奋的方向是从突触前膜到突触后膜,涉及突触小泡与突触前膜的融合,与膜的流动性的结构特点密切相关;递质与突触后膜上的受体结合引起后膜上相应的离子通道开启,若是兴奋性神经递质,则会导致钠离子内流,若是抑制性神经递质,则会导致阴离子内流,突触后膜电位的变化与其选择透过性密切相关。
3.如图为反射弧和神经纤维局部放大的示意图,下列说法不正确的是( A )
A.在图甲中,①所示的结构属于反射弧的效应器
B.图甲的⑥结构中,信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号
C.若图乙表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则b为兴奋部位
D.在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间,因电位差的存在而发生电荷移动,形成局部电流
解析:在图甲中,由于与①相连的③上有神经节,所以①所示的结构属于反射弧的感受器;图甲的⑥结构即突触中,信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号;若图乙表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况,则b为兴奋部位(外负内正),a、c为未兴奋部位;在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间,因电位差的存在而发生电荷移动,形成局部电流。
4.用图甲装置测量神经元膜电位,测得的膜电位变化如图乙所示,
据此判断下列叙述正确的是( D )
A.图乙显示的是膜内电位
B.Na+大量内流是发生在cd段
C.a至b段为动作电位
D.将刺激点移到X处,显示的膜电位变化幅度相同
解析:从图乙看,没有刺激前测出的是膜内外的电位差为+70 mV,即ab段为静息电位,显示的是膜外电位;给以刺激后神经纤维兴奋,大量Na+进入细胞内引起膜电位的变化发生在bc段。cd段是恢复到静息电位过程,是K+外流形成的;将刺激点移到X处,显示的膜电位变化不变,即未受到刺激时外正内负,受到刺激时外负内正。
5.突触小泡可从细胞质基质摄取神经递质。当兴奋传导至轴突末梢时,突触小泡释放神经递质到突触间隙。图中不能检测出神经递质的部位是( D )
A.① B.② C.③ D.④
解析:神经递质与突触后膜上的受体结合发挥作用之后,神经递质会与受体分开,会迅速被降解或回收进细胞,因此④中不能检测出神经递质。
6.将新生小鼠脑神经元置于适宜的溶液中,制成较高细胞密度的细胞悬液,并将其低温保存,在低温保存过程中神经元会受到损伤。一段时间后,与常温保存组相比,溶液中的离子浓度变化是( A )
A.K+浓度升高 B.K+浓度降低
C.Na+浓度不变 D.Na+浓度升高
解析:神经细胞能够排Na+吸K+,所以正常细胞内K+浓度高,低温使细胞损伤后,主动运输受到影响,进而导致细胞外K+升高,Na+降低。
7.NO是最早发现的气体神经递质,与一般的神经递质发挥作用的方式有所不同。如图表示自主神经元支配血管平滑肌舒张的过程,下列有关叙述正确的是( D )
A.神经递质从突触前膜释放均需要消耗ATP
B.神经递质均需通过与特异性受体结合才能发挥作用
C.乙酰胆碱与受体结合不会引起G蛋白的结构发生改变
D.膜两侧Ca2+浓度差会影响乙酰胆碱的释放和NO的合成
解析:分析题图:Ca2+通过Ca2+通道进入突触前神经元,会促进NO的合成和乙酰胆碱的释放,乙酰胆碱以胞吐的方式由突触前膜释放到突触间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,而NO直接以自由扩散的方式进入突触后膜。据图显示,NO可自由穿过细胞膜,说明运输方式是自由扩散,不消耗ATP;据图显示,NO直接通过突触后膜进入细胞内作用于鸟苷酸环化酶;结构决定功能,乙酰胆碱与受体结合后会使G蛋白活化,其结构也发生改变;Ca2+通过协助扩散进入突触前神经元,促进NO的合成和乙酰胆碱的释放,因此膜两侧Ca2+浓度差会影响乙酰胆碱的释放和NO的合成。
8.已知图中神经元a、b与痛觉传入有关,神经元c能释放脑啡肽
(具有镇痛作用)。下列判断不合理的是( D )
A.痛觉感受器产生的兴奋会引发神经元a释放乙酰胆碱
B.神经元c兴奋会释放脑啡肽从而引起乙酰胆碱释放量减少
C.a与脑啡肽结合的受体和b与乙酰胆碱结合的受体不同
D.两种递质均引起图中突触后膜电位由内正外负变为内负外正
解析:痛觉感受器产生的兴奋会引发神经元a释放乙酰胆碱,引起下一神经元的兴奋;神经元c兴奋释放脑啡肽从而引起乙酰胆碱释放量减少,使b不产生兴奋,则大脑皮层不会产生痛觉;乙酰胆碱与b的受体结合导致膜电位由内负外正变为内正外负,产生兴奋,二者结果不同,受体不同;脑啡肽与a的受体结合导致膜内外电位差进一步增大,产生抑制。
二、非选择题
9.图甲是人体缩手反射的反射弧结构模式图,A、B、C、D、E分别代表不同的细胞或结构,图乙是甲图局部结构的放大,并用图示装置
测量神经元膜电位,图中的阴影部分表示刺激部位,测量结果如丙图所示。据图回答下列问题。
(1)图甲中神经细胞B的轴突末梢释放的神经递质通过
(填“血浆”“组织液”或“淋巴液”)作用于神经细胞C,神经细胞C发出的传出神经纤维末端释放的神经递质 (填“一定”或“不一定”)能引起神经细胞D的兴奋,局部放大的部分属于神经细胞的 结构。
(2)如图乙所示,静息状态时电流表的指针偏向左方,当在图示位置施加一个有效刺激后,电流表的指针偏转情况将是
(填写偏转次数和方向)。
此时,兴奋在神经纤维上进行 (填“双向”或“单向”)传导。膜外电荷移动方向与兴奋传导方向 (填“相同”或“相反”)。
(3)图丙中Na+的大量内流发生在 段。b点时神经纤维膜内外的电位情况为 ,适当降低膜外Na+的浓度,则b点的值将 (填“减小”“增大”或“不变”)。
解析:(1)突触间隙内的液体为组织液,故图甲中神经细胞B的轴突末梢释放的神经递质通过组织液作用于神经细胞C,神经细胞C发出的传出神经纤维末端释放的神经递质不一定能引起神经细胞D的兴奋,也可能是抑制,局部放大的部分属于神经细胞的轴突结构。
(2)如图乙所示,静息状态时电流表的指针偏向左方,当在图示位置施加一个有效刺激后,电流表的左右接线柱所连接位置先后发生电位变化,电流表的指针偏转情况是发生两次偏转,先向右偏转后恢复原状,再向右偏转后向左恢复至原状。兴奋在神经纤维上进行双向传导。
膜外电荷移动方向与兴奋传导方向相反,膜内电荷移动方向与兴奋
传导方向相同。
(3)Na+的大量内流发生在动作电位产生时,即ab段。b点时神经纤维膜内外的电位情况为外负内正,适当降低膜外Na+的浓度,由于Na+内流减少则b点的值(动作电位的峰值)将减小。
答案:(1)组织液 不一定 轴突
(2)发生两次偏转,先向右偏转后恢复原状,再向右偏转后向左恢复至原状 双向 相反
(3)ab 外负内正 减小
10.为研究神经元的兴奋传导和神经—肌肉突触的兴奋传递,将蛙的脑和脊髓损毁,然后剥制坐骨神经—腓肠肌标本,如图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表),以保持标本活性。请回答下列问题。
任氏液成分(g/L)
成分 含量/(g/L)
NaCl 6.5
KCl 0.14
CaCl2 0.12
NaHCO3 0.2
NaH2PO4 0.01
葡萄糖 2.0
(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有 ,其Na+/K+值与体液中 的Na+/K+值接近。
(2)任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量,若将其浓度提高到15%,标本活性会显著降低,主要是因为 。
(3)反射弧五个组成部分中,该标本仍然发挥功能的部分有 。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜发生的变化有 、
。
(5)神经—肌肉突触易受化学因素影响:毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有 。
解析:(1)任氏液中NaHCO3、NaH2PO4可以和对应物质构成缓冲液,维持酸碱平衡;任氏液可以保持标本活性,成分应和组织液相似。
(2)任氏液中葡萄糖浓度提高到15%,会使细胞发生渗透失水,从而使代谢强度下降。
(3)该标本脑和脊髓损毁,反射弧中的神经中枢被破坏,则刺激感受器或传入神经不会有反应,刺激传出神经或效应器有反应,能发挥作用。
(4)刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩,突触前膜产生动作电位,同时突触小泡与突触前膜融合并通过胞吐释放乙酰胆碱(神经递质)。
(5)毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶失去活性,会使突触后膜持续兴奋,肌肉表现为持续收缩;肉毒杆菌毒素阻断乙酰胆碱释放或箭毒与乙酰胆碱受体强力结合,不能使阳离子通道开放,均会使突触后膜不能兴奋,导致肌肉松弛。
答案:(1)NaHCO3、NaH2PO4 细胞外液(组织液)
(2)细胞失水
(3)传出神经、效应器
(4)产生动作电位 突触小泡与突触前膜融合并释放乙酰胆碱(神经递质)
(5)肉毒杆菌毒素、箭毒
三、不定项选择题
11.γ氨基丁酸(GABA)和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用机理如图所示。此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜,与辣椒素同时注射才会发生如图所示效果。下列分析不正确的是( AB )
A.喹诺酮类药物能抑制脑内GABA与受体结合,服用该药可抑制中枢神经系统兴奋性
B.GABA与突触后膜上受体结合后引起膜内电位由负变为正
C.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
D.兴奋在两个神经元之间传递时,会发生生物膜的融合和转化以及ATP的合成和分解
解析:GABA与受体结合抑制突触后膜产生兴奋,喹诺酮类药物能抑制脑内GABA与受体结合,故服用该药可增强中枢神经系统兴奋性;由图1知,γ氨基丁酸与突触后膜的受体结合,Cl-通道打开,促进Cl-内流,抑制突触后膜产生兴奋,突触后膜膜内仍为负电位;据图2知,局部麻醉药在辣椒素的作用下打开Na+通道并进入细胞内,从内部阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋;兴奋在两个神经元间通过胞吐释放神经递质传递,故会发生生物膜的融合和转化以及ATP的合成和分解。
12.神经细胞甲释放多巴胺会导致神经细胞乙产生兴奋,甲细胞膜上的多巴胺运载体可以把发挥作用后的多巴胺运回细胞甲内。某药物能够抑制多巴胺运载体的功能,干扰甲、乙细胞间的兴奋传递(如图)。下列有关叙述不正确的是( ACD )
A.①中多巴胺的释放属于主动运输
B.药物会导致突触间隙多巴胺的作用时间延长
C.多巴胺与②结合后被②转运至细胞乙中,使乙细胞兴奋
D.由于甲细胞膜上有多巴胺运载体,所以兴奋可在甲、乙细胞间双向传递
解析:据图分析可知,①为突触小泡,里面有多巴胺,突触小泡与突触前膜融合,突触小泡内的多巴胺由突触前膜通过胞吐方式释放到突触间隙中;某药物能够抑制多巴胺运载体的功能,干扰甲、乙细胞间的兴奋传递,不能将多巴胺运回细胞甲,因此,药物会导致突触间隙多巴胺的作用时间延长;多巴胺与②结合后,不会被②转运至细胞乙中;甲细胞膜上的多巴胺运载体是将多巴胺回收,不能起到传递信息的作用,兴奋只能从甲传向乙。
四、综合探究题
13.图1表示缩手反射的反射弧,图2、图3分别表示图1虚线框内局部结构放大示意图。请回答相关问题。
(1)图1中表示效应器的是 。图2中组成突触的结构包括 。(填字母)
(2)图3中,表示兴奋部位的是 (填字母),该兴奋状态的形成是Na+内流的结果,其进入膜内的方式是 (填“协助扩散”或“主动运输”)。
(3)兴奋在图2所示处只能单向传递的原因是
。
(4)图4是测量神经纤维膜内外电位的装置,图5是测得的动作电位变化(动作电位是指可兴奋细胞受到刺激时在静息电位的基础上产生的可扩布的电位变化过程),据图回答下列问题。
①图4状态测得的电位相当于图5中的 区段的电位。若该神经纤维接受突触前膜释放的兴奋性递质,则图4的指针有何
变化 (填“向左”“向右”或“不变”)。
②图5中当神经纤维受到刺激时,Na+内流引起的是 区段的变化。
解析:(1)图1中A为感受器,B为效应器。图2中组成突触的结构包括突触前膜a、突触间隙b、突触后膜c。
(2)根据兴奋在神经纤维上的传导可知,图3中,产生动作电位外负内正的h部位为兴奋部位,该兴奋状态的形成是Na+内流的结果,其进入膜内的方式是协助扩散。
(3)兴奋在图2所示处只能单向传递的原因是神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
(4)①图4为静息状态,膜电位为外正内负,电流表两极所接的位置分别为膜外和膜内,故测得的电位相当于图5中的AB区段的电位。若该神经纤维接受突触前膜释放的兴奋性递质,即产生动作电位,膜电位变为外负内正,图4的指针向左。
②图5中当神经纤维受到刺激时,即产生动作电位时,Na+内流引起的是BC区段的变化。
答案:(1)B a、b、c
(2)h 协助扩散
(3)神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
(4)①AB 向左 ②BC