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2025江苏版新教材生物学高考第一轮
专题13 神经调节
五年高考
考点1 神经调节的结构基础和基本方式
1.(2023山东,9,2分)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A.只要脑干功能正常, 自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
2.(2023北京,7,2分)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
3.(2022重庆,13,2分)如图表示人动脉血压维持相对稳定的一种反射过程。动脉血压正常时,过高过紧的衣领会直接刺激颈动脉窦压力感受器,引起后续的反射过程,使人头晕甚至晕厥,即“衣领综合征”。下列叙述错误的是( )
A.窦神经受损时,颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋
B.动脉血压的波动可通过神经调节快速恢复正常
C.“衣领综合征”是反射启动后引起血压升高所致
D.动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用
4.(2022浙江1月选考,11,2分)膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是( )
A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导
B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换
C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位
D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射
5.(2022山东,23,10分)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分组 处理 TNF-α浓度
甲 腹腔注射生理盐水 +
乙 腹腔注射LPS ++++
丙 腹腔注射LPS+A处理 ++
注:“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于 (填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是
。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有 、
、 。(答出3种作用即可)
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制:
; ; 。
考点2 神经冲动的产生和传导
6.(2021江苏,6,2分)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.a兴奋则会引起b、c兴奋
B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
7.(2020江苏,13,2分)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
8.(2020江苏,14,2分)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(小)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
9.(2019江苏,8,2分)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
10.(新情境)(2023浙江6月选考,20,2分)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
11.(2022浙江6月选考,24,2分)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针会发生偏转
12.(热点透)(2022山东,9,2分)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
13.(2022全国乙,3,6分)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是( )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
14.(2022北京,8,2分)神经组织局部电镜照片如图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述,不正确的是( )
A.神经冲动传导至轴突末梢,可引起1与突触前膜融合
B.1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合
C.2所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能
D.2所在的神经元只接受1所在的神经元传来的信息
15.(2021湖北,17,2分)正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150 mmol·L-1,细胞外液约为4 mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是 ( )
A.当K+浓度为4 mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋
B.当K+浓度为150 mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋
C.K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋
D.K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋
16.(2021全国乙,4,6分)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.兴奋从神经元的细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
17.(2021浙江1月选考,23,2分)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图,“+”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.+、-、+、-
18.(2020山东,7,2分)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
19.(2023江苏,21,12分)糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗(IR)状态下,脂肪组织释放的外泌囊泡(AT-EV)中有高含量的miR-9-3p(一种miRNA),使神经细胞结构功能改变,导致认知水平降低。图1示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题:
(1)当神经冲动传导至①时,轴突末梢内的 移至突触前膜处释放神经递质,与突触后膜的受体结合,使 打开,突触后膜电位升高。若突触间隙K+浓度升高,则突触后膜静息电位绝对值 。
(2)脂肪组织参与体内血糖调节,在胰岛素调控作用下可以通过 降低血糖浓度,IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体 ,降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部,miR-9-3p进入神经细胞,抑制细胞内 。
(3)为研究miR-9-3p对突触的影响,采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中,分别注入b、c组实验鼠,a组的处理是 。2周后检测实验鼠海马突触数量,结果如图2。分析图中数据并给出结论:
。
(4)为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状,运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后,需测定对照和实验组miR-9-3p含量,还需通过实验检测 。
20.(2022江苏,22,12分)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。如图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图。请回答下列问题。
图中,手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的递质与突触后膜 结合,使后神经元兴奋,T处信号形式转变过程为
。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因有:交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的 ,促进 分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经 运输作用于靶器官。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞对其识别并进行胞吞,胞内 (填细胞器)降解病原体,这种防御作用为 。
(4)如图所示,病原体刺激下,吞噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF作用于感受器上的受体,引起感受器的电位变化,进一步产生兴奋传导到 形成痛觉。该过程中,Ca2+的作用有
。
(5)药物MNAC13是一种抗NGF受体的单克隆抗体,用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是 。
21.(新教材)(2023全国乙,30,9分)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。
(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是 。
(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中,效应器有 。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是 。
(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有 。
22.(2023北京,17,12分)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是 ,膜的基本支架是 。
(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是 。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)=60×lg”计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90 mV,膜内、外K+浓度依次为155 mmol/L和4 mmol/L(lg=-1.59),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为 mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值 ,则可验证此假设。
23.(新思维)(2023广东,19,11分)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白I结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜 内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以 的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状 为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生 ,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在 的抗体,造成
,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是
。
24.(新情境)(2023湖南,18,12分)长时程增强(LTP)是突触前纤维受到高频刺激后,突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象,与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图,回答下列问题:
(1)依据以上机制示意图,LTP的发生属于 (填“正”或“负”)反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用,再高频刺激突触前膜,未诱发LTP,但出现了突触后膜电现象。据图推断,该电现象与 内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点(图中α位和β位)对L蛋白自我激活的影响,研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁,并开展了相关实验,结果如表所示:
组别结果项目 正常 小鼠 甲 乙 丙 丁
α位突变为缬氨酸,该位点不发生自身磷酸化 α位突变为天冬氨酸,阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合 β位突变为丙氨酸,该位点不发生自身磷酸化 L蛋白编码基因缺失
L蛋白活性 + ++++ ++++ + -
高频刺激 有LTP 有LTP 无LTP 无LTP
注:“+”多少表示活性强弱,“-”表示无活性
据此分析:
①小鼠乙在高频刺激后 (填“有”或“无”)LTP现象,原因是 。
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中,无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
25.(2022海南,17,10分)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如图。回答下列问题。
(1)轴突末梢中突触小体内的Ach通过 方式进入突触间隙。
(2)突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉 ,这个过程需要 信号到 信号的转换。
(3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的 ,导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔 。
(4)ALS的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b,两者发挥不同作用。
①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5a-C5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重,理由是 。
②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因是 。
考点3 神经系统的分级调节及人脑的高级功能
26.(2023全国甲,3,6分)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
27.(2023福建,11,4分)一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状。经医生诊断,该患者发生了脑卒中,脑部血管阻塞,但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列相关叙述错误的是( )
A.该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤
B.该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤
C.为减少脑卒中发生,高血压人群应避免过多摄入钠盐
D.排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控
28.(2022湖南,4,2分)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,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。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
29.(2022山东,7,2分)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是( )
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
30.(2023浙江1月选考,21,9分)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、 和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、 系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、 和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为 信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+ 而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大, pH变 ,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢 。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于 的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于 的呼吸中枢产生的。
三年模拟
限时拔高练
一、单项选择题
1.(2024届海安高级中学检测,5)下列关于神经调节的叙述,正确的是( )
A.交感神经兴奋时,心跳加快,大部分血管收缩,膀胱缩小
B.有效刺激强度越大,神经纤维产生的动作电位越大
C.乙酰胆碱的释放、与受体结合都需要线粒体提供能量
D.中枢神经系统的不同部位存在着控制同一生理活动的中枢
2.(2023江苏百校联考三,10)肺牵张反射能调节呼气和吸气。吸气时肺扩张,当肺内气量达一定容积时,肺牵张感受器兴奋,抑制吸气中枢兴奋,吸气转为呼气。呼气时肺缩小,感受器兴奋下降,吸气中枢再次兴奋,呼气停止转而吸气。下列相关叙述,正确的是( )
A.吸气中枢位于脊髓灰质
B.呼气与吸气过程中不存在反馈调节机制
C.呼吸的变化是由自主神经系统控制的,大脑皮层不能对其进行调控
D.肺牵张反射可防止剧烈运动时对肺造成损伤
3.(新教材)(2024届常州前黄高级中学期中,10)下列有关神经系统的叙述错误的是( )
A.缺少非条件刺激,条件反射会消退,此过程需要大脑皮层参与
B.自主神经属于外周神经系统,包括交感神经和副交感神经
C.深呼吸能体现神经系统的分级调节
D.情绪激动、焦虑时,副交感神经兴奋,肾上腺素水平升高
4.(2023南通一调,10)俗语讲“积懒成笨”,这可能与大脑海马区突触在受到长时低频刺激后引起突触结构的改变,形成抑制效应有关,部分机制如图。相关叙述错误的是( )
A.突触前膜以胞吐的形式释放谷氨酸,需要消耗ATP
B.谷氨酸与去磷酸化的A受体结合后,Na+内流导致突触后膜兴奋
C.谷氨酸与B受体结合后,Ca2+内流引起突触后膜上A受体减少
D.受体数量减少和结构的改变均可能导致抑制效应
5.(2023连云港调研,7)如图1为某突触结构示意图,图2、图3分别为该突触浸泡箭毒前、后,给予突触前神经元相同刺激之后,测得的突触后神经元的电位变化。下列相关分析错误的是( )
A.箭毒可能通过影响神经递质与受体的结合来抑制神经冲动的传导
B.a为突触小泡,其中的神经递质可能是兴奋性递质,也可能是抑制性递质
C.神经元从产生兴奋到恢复静息状态,同一种离子会出现不同的跨膜运输方式
D.刺激一段时间后才检测到电位变化的主要原因是兴奋在突触部位存在信号形式的转换
6.(2024届南通如皋期中,7)如图是人体内尿液形成、排出的示意图。①~⑤代表结构。下列叙述正确的是( )
A.图中④属于传入神经,⑤属于传出神经
B.脊髓对膀胱的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经兴奋导致膀胱缩小
C.结构①、②中兴奋双向传递,结构③中兴奋单向传递
D.膀胱充盈时产生的兴奋传至大脑皮层引起尿意属于非条件反射
二、多项选择题
7.(2024届淮安马坝高级中学期中,18)如图1为在神经元某一位点连续施加4次刺激a~d,通过仪器记录到的膜电位变化情况。如图2表示动作电位形成过程(膜电位上升阶段)中Na+的内流与质膜对Na+的通透性之间的关系。下列说法正确的有( )
A.图1的4次刺激中,a和b、c和d都产生了电位的叠加
B.图2中Na+内流引发质膜去极化,刺激更多Na+通道开放,加速Na+内流,属于正反馈调节
C.图2现象还能说明Na+通道的开放程度受到膜电位的影响
D.神经元上某一位点兴奋前后Na+都是以协助扩散的方式进行运输的
8.(2023南通如皋一模,16)运动神经元病(MND)的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,谷氨酸持续作用于突触后膜引起Na+过度内流,损伤神经元。如图是MND患者病变部位的有关生理过程。有关叙述正确的是( )
A.谷氨酸作为神经递质,不能被重复利用
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.抑制NMDA的活性可缓解病症
9.(2023盐城三模,19)迷走神经是与脑干相连的脑神经,不仅对胃肠蠕动和消化腺分泌起作用,还可影响机体的炎症反应,相关机理如图。下列有关叙述正确的是( )
A.迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于交感神经
B.胃酸杀灭胃内的细菌属于免疫系统的清除功能
C.迷走神经兴奋时,有利于食物消化、炎症反应减弱
D.乙酰胆碱与N受体结合后能抑制肠巨噬细胞分泌TNF-α
10.(2024届南通如东期初,16)有数据显示,烟瘾者戒烟后体重普遍会增加,这与体内尼古丁减少相关。尼古丁对于机体生命活动的部分影响机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.尼古丁与其受体结合并进入POMC神经元,使其产生动作电位
B.尼古丁会使POMC神经元、“饱腹感”神经元依次兴奋,导致食欲下降
C.戒烟后,肾上腺素的分泌减少,脂肪细胞产热增加
D.尼古丁通过呼吸系统进入内环境,经体液定向运输作用于靶细胞
三、非选择题
11.(2024届南通如皋期初,19)阿尔茨海默病(AD)是病程不可逆的神经衰退性疾病,是由基因、生活方式和环境因素共同作用的结果,常表现为语言、记忆、注意力等认知功能减退以及人格和行为障碍。回答下列问题:
(1)某AD患者不能说话,但能听懂别人讲话,原因可能是损伤了位于大脑皮层的语言中枢的 区。
(2)神经元在未受到刺激时,膜电位状态是 ,受到刺激后 内流,导致膜电位发生逆转。
(3)AD患者脑部大多有β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块。淀粉样前体蛋白(APP)在细胞中经酶切,形成的片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,以往针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效。有人研究APP另一个酶切片段APP17mer是否能引起海马回神经细胞的病变,设计了如表实验方案,请将该方案进行完善。
实验 步骤 具体操作
实验 分组 将同一批正常小鼠① 分为两组,一组为实验组,一组为对照组
实验 处理 给实验组小鼠海马区局部注射APP17mer,给对照组小鼠海马区局部注射②
小鼠 饲养 将处理过的小鼠置于③ 的条件下饲养一段时间
④ 将小鼠处死,取脑中的海马回区域制成装片,用显微镜观察神经细胞是否异常
上述实验中,不能通过口服的方式对实验组小鼠进行给药,原因是⑤
。
(4)如图表示造血干细胞(HSC)动员的机制。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)刺激骨髓中的伤害性感受神经元,促进神经纤维末梢中的 与突触前膜融合,释放神经肽(CGRP),CGRP作为一种 ,可作用于HSC的 (填细胞结构)上的受体,促进HSC迁移至血管中。
考法综合练
1.(新情境)(2023苏北四市一模,18)(多选)坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异。单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象;多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加。科研人员利用生物信号采集仪研究坐骨神经的电生理特性,装置如图所示。有关叙述正确的有( )
A.单根神经纤维动作电位幅值会随电刺激不断增强而增大
B.单根神经纤维上的动作电位产生过程中仍有部分钾离子通道开放
C.调节电刺激强度,可出现坐骨神经中仅有部分神经纤维兴奋的现象
D.不同神经纤维上兴奋传导速率的差异可导致a、b处的动作电位幅值差异
2.(新思维)(2024届南通海安期初,21)阿尔茨海默病(AD)是一种发生于老年和老年前期的中枢神经系统退行性疾病。研究发现AD与脑部的β-淀粉样蛋白(Aβ)寡聚有关,Aβ寡聚体能引起一系列的神经细胞毒性反应,造成神经细胞死亡。相关机制如图,请回答:
(1)淀粉样前体蛋白(APP)是一种跨膜蛋白,其加工的场所是 。Aβ单体是由APP经 酶水解产生的39~43个氨基酸的小肽。
(2)神经递质通过 (方式)释放,与突触后膜上的NMDA受体结合引起Ca2+通道打开。Aβ寡聚体与NMDA受体结合导致 ,从而使得突触后膜不能兴奋。
(3)研究发现AD与糖尿病有一定的相关性,尝试据图解释其机理:
。AD患者的神经纤维常常出现缠结的原因是Aβ寡聚体导致微管稳定性丢失,由微管蛋白组成的 (细胞结构)被破坏,不能维持细胞的正常形态。
(4)已知NEP是常见的降解Aβ的酶,组蛋白乙酰化能够促进NEP基因的转录,而HDACs是生物体内的一种组蛋白去乙酰化酶,能抑制组蛋白乙酰化水平。西达苯胺是我国原创的新型HDACs抑制剂,科研人员研究了不同浓度的西达苯胺对同种细胞中NEP表达量的影响,实验结果如图:
①据图可知不同浓度的西达苯胺对细胞中NEP的表达起 作用。已知GAPDH是糖酵解反应中的一种酶,用其作为对照是因为其在细胞中 。
②根据实验结果推测浓度为 的西达苯胺组,细胞中HDACs含量最低。
专题13 神经调节
五年高考
考点1 神经调节的结构基础和基本方式
1.(2023山东,9,2分)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A.只要脑干功能正常, 自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
答案 A
2.(2023北京,7,2分)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
答案 B
3.(2022重庆,13,2分)如图表示人动脉血压维持相对稳定的一种反射过程。动脉血压正常时,过高过紧的衣领会直接刺激颈动脉窦压力感受器,引起后续的反射过程,使人头晕甚至晕厥,即“衣领综合征”。下列叙述错误的是( )
A.窦神经受损时,颈动脉窦压力感受器仍可产生兴奋
B.动脉血压的波动可通过神经调节快速恢复正常
C.“衣领综合征”是反射启动后引起血压升高所致
D.动脉血压维持相对稳定的过程体现了负反馈调节作用
答案 C
4.(2022浙江1月选考,11,2分)膝反射是一种简单反射,其反射弧为二元反射弧。下列叙述错误的是( )
A.感受器将刺激转换成神经冲动并沿神经纤维单向传导
B.神经肌肉接点的神经冲动传递伴随信号形式的转换
C.突触后膜去极化形成的电位累加至阈值后引起动作电位
D.抑制突触间隙中递质分解的药物可抑制膝反射
答案 D
5.(2022山东,23,10分)迷走神经是与脑干相连的脑神经,对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用,还可通过一系列过程产生抗炎效应,如图所示。
分组 处理 TNF-α浓度
甲 腹腔注射生理盐水 +
乙 腹腔注射LPS ++++
丙 腹腔注射LPS+A处理 ++
注:“+”越多表示浓度越高
(1)迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于 (填“交感神经”或“副交感神经”)。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,其意义是
。
(2)消化液中的盐酸在促进消化方面的作用有 、
、 。(答出3种作用即可)
(3)研究人员对图中抗炎过程进行了相关实验,实验分组及结果见表。通过腹腔注射脂多糖(LPS)可使大鼠出现炎症,检测TNF-α浓度可评估炎症程度。据图分析,若丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用,推测A处理的3种可能的作用机制:
; ; 。
答案 (1)副交感神经(2分) 可使机体对外界刺激作出更精确的反应,以更好地适应环境变化(2分) (2)为胃蛋白酶提供适宜pH(1分) 使食物中的蛋白质变性(1分) 使促胰液素分泌增加(1分)(或其他合理答案,以上三个空的答案顺序可颠倒) (3)抑制TNF-α合成(1分) 抑制TNF-α释放(1分) 增加N受体数量(1分)(或其他合理答案,以上三个空的答案顺序可颠倒)
考点2 神经冲动的产生和传导
6.(2021江苏,6,2分)在脊髓中央灰质区,神经元a、b、c通过两个突触传递信息,如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.a兴奋则会引起b、c兴奋
B.b兴奋使c内Na+快速外流产生动作电位
C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性
D.失去脑的调控作用,脊髓反射活动无法完成
答案 C
7.(2020江苏,13,2分)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
答案 A
8.(2020江苏,14,2分)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(小)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
答案 A
9.(2019江苏,8,2分)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
答案 D
10.(新情境)(2023浙江6月选考,20,2分)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是( )
A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
答案 B
11.(2022浙江6月选考,24,2分)听到上课铃声,同学们立刻走进教室,这一行为与神经调节有关。该过程中,其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③、④处,指针会发生偏转
答案 A
12.(热点透)(2022山东,9,2分)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
答案 B
13.(2022全国乙,3,6分)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是( )
A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
答案 B
14.(2022北京,8,2分)神经组织局部电镜照片如图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述,不正确的是( )
A.神经冲动传导至轴突末梢,可引起1与突触前膜融合
B.1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合
C.2所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能
D.2所在的神经元只接受1所在的神经元传来的信息
答案 D
15.(2021湖北,17,2分)正常情况下,神经细胞内K+浓度约为150 mmol·L-1,细胞外液约为4 mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时,神经细胞兴奋。离体培养条件下,改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是 ( )
A.当K+浓度为4 mmol·L-1时,K+外流增加,细胞难以兴奋
B.当K+浓度为150 mmol·L-1时,K+外流增加,细胞容易兴奋
C.K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流增加,导致细胞兴奋
D.K+浓度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流减少,导致细胞兴奋
答案 D
16.(2021全国乙,4,6分)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.兴奋从神经元的细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
答案 A
17.(2021浙江1月选考,23,2分)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图,“+”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.+、-、+、-
答案 A
18.(2020山东,7,2分)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
答案 A
19.(2023江苏,21,12分)糖尿病显著增加认知障碍发生的风险。研究团队发现在胰岛素抵抗(IR)状态下,脂肪组织释放的外泌囊泡(AT-EV)中有高含量的miR-9-3p(一种miRNA),使神经细胞结构功能改变,导致认知水平降低。图1示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。请回答下列问题:
(1)当神经冲动传导至①时,轴突末梢内的 移至突触前膜处释放神经递质,与突触后膜的受体结合,使 打开,突触后膜电位升高。若突触间隙K+浓度升高,则突触后膜静息电位绝对值 。
(2)脂肪组织参与体内血糖调节,在胰岛素调控作用下可以通过 降低血糖浓度,IR状态下由于脂肪细胞的胰岛素受体 ,降血糖作用被削弱。图1中由②释放的③经体液运输至脑部,miR-9-3p进入神经细胞,抑制细胞内 。
(3)为研究miR-9-3p对突触的影响,采集正常鼠和IR鼠的AT-EV置于缓冲液中,分别注入b、c组实验鼠,a组的处理是 。2周后检测实验鼠海马突触数量,结果如图2。分析图中数据并给出结论:
。
(4)为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状,运用腺病毒载体将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠。导入该抑制剂后,需测定对照和实验组miR-9-3p含量,还需通过实验检测 。
答案 (1)突触小泡 钠离子通道 减小 (2)促进葡萄糖转变为脂肪 数量减少或结构异常 与认知相关蛋白质的合成 (3)注射(不含AT-EV)等量的缓冲液 与a组相比,b组鼠突触数量基本不变,与b组相比,注射IR鼠AT-EV的c组鼠突触数量较少,说明AT-EV miR-9-3p增多会抑制突触的形成 (4)突触的相对数量、病鼠的认知状况
20.(2022江苏,22,12分)手指割破时机体常出现疼痛、心跳加快等症状。如图为吞噬细胞参与痛觉调控的机制示意图。请回答下列问题。
图中,手指割破产生的兴奋传导至T处,突触前膜释放的递质与突触后膜 结合,使后神经元兴奋,T处信号形式转变过程为
。
(2)伤害性刺激使心率加快的原因有:交感神经的兴奋,使肾上腺髓质分泌肾上腺素;下丘脑分泌的 ,促进 分泌促肾上腺皮质激素,该激素使肾上腺皮质分泌糖皮质激素;肾上腺素与糖皮质激素经 运输作用于靶器官。
(3)皮肤破损,病原体入侵,吞噬细胞对其识别并进行胞吞,胞内 (填细胞器)降解病原体,这种防御作用为 。
(4)如图所示,病原体刺激下,吞噬细胞分泌神经生长因子(NGF),NGF作用于感受器上的受体,引起感受器的电位变化,进一步产生兴奋传导到 形成痛觉。该过程中,Ca2+的作用有
。
(5)药物MNAC13是一种抗NGF受体的单克隆抗体,用于治疗炎性疼痛和神经病理性疼痛。该药的作用机制是 。
答案 (1)受体 电信号→化学信号→电信号 (2)促肾上腺皮质激素释放激素 垂体 体液 (3)溶酶体 非特异性免疫 (4)大脑皮层 促进吞噬细胞中含NGF的囊泡和吞噬细胞的细胞膜融合,释放NGF;Ca2+在感受器膜内流形成动作电位,产生兴奋 (5)药物MNAC13与NGF受体结合,阻止NGF与感受器上的受体结合,使得感受器不能产生兴奋,也不能使机体产生痛觉
21.(新教材)(2023全国乙,30,9分)人体心脏和肾上腺所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。
(1)神经元未兴奋时,神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是 。
(2)当动脉血压降低时,压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢,通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中,效应器有 。通路A中,神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是 。
(3)经过通路B调节心血管活动的调节方式有 。
答案 (1)K+外流 (2)传出神经末梢及其支配的心脏和肾上腺 去甲肾上腺素 (3)神经—体液调节
22.(2023北京,17,12分)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。
(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是 ,膜的基本支架是 。
(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是 。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)=60×lg”计算得出。
(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90 mV,膜内、外K+浓度依次为155 mmol/L和4 mmol/L(lg=-1.59),此时没有K+跨膜净流动。
①静息状态下,K+静电场强度为 mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。
②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值 ,则可验证此假设。
答案 (1)脂质和蛋白质 磷脂双分子层 (2)外正内负 (3)①-95.4 ②变小
23.(新思维)(2023广东,19,11分)神经肌肉接头是神经控制骨骼肌收缩的关键结构,其形成机制见图。神经末梢释放的蛋白A与肌细胞膜蛋白I结合形成复合物,该复合物与膜蛋白M结合触发肌细胞内信号转导,使神经递质乙酰胆碱(ACh)的受体(AChR)在突触后膜成簇组装,最终形成成熟的神经肌肉接头。
回答下列问题:
(1)兴奋传至神经末梢,神经肌肉接头突触前膜 内流,随后Ca2+内流使神经递质ACh以 的方式释放,ACh结合AChR使骨骼肌细胞兴奋,产生收缩效应。
(2)重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原抗体结合方法检测患者AChR抗体,大部分呈阳性,少部分呈阴性。为何AChR抗体阴性者仍表现出肌无力症状 为探究该问题,研究者作出假设并进行探究。
①假设一:此类型患者AChR基因突变,不能产生 ,使神经肌肉接头功能丧失,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,检测患者AChR基因,结果显示基因未突变,在此基础上作出假设二。
②假设二:此类型患者存在 的抗体,造成
,从而不能形成成熟的神经肌肉接头,导致肌无力。
为验证该假设,以健康人为对照,对此类型患者进行抗体检测,抗体检测结果符合预期。
③若想采用实验动物验证假设二提出的致病机制,你的研究思路是
。
答案 (1)Na+ 胞吐 (2)①乙酰胆碱的受体(或AChR) ②蛋白M(或蛋白I或蛋白A) 乙酰胆碱受体(AChR)无法在突触后膜成簇组装 ③给实验动物注射蛋白A或M或I的抗体,观察是否出现肌无力(或给实验动物注射蛋白A或M或I抗体的抑制剂,观察肌无力是否缓解)
24.(新情境)(2023湖南,18,12分)长时程增强(LTP)是突触前纤维受到高频刺激后,突触传递强度增强且能持续数小时至几天的电现象,与人的长时记忆有关。下图是海马区某侧支LTP产生机制示意图,回答下列问题:
(1)依据以上机制示意图,LTP的发生属于 (填“正”或“负”)反馈调节。
(2)若阻断NMDA受体作用,再高频刺激突触前膜,未诱发LTP,但出现了突触后膜电现象。据图推断,该电现象与 内流有关。
(3)为了探讨L蛋白的自身磷酸化位点(图中α位和β位)对L蛋白自我激活的影响,研究人员构建了四种突变小鼠甲、乙、丙和丁,并开展了相关实验,结果如表所示:
组别结果项目 正常 小鼠 甲 乙 丙 丁
α位突变为缬氨酸,该位点不发生自身磷酸化 α位突变为天冬氨酸,阻断Ca2+/钙调蛋白复合体与L蛋白结合 β位突变为丙氨酸,该位点不发生自身磷酸化 L蛋白编码基因缺失
L蛋白活性 + ++++ ++++ + -
高频刺激 有LTP 有LTP 无LTP 无LTP
注:“+”多少表示活性强弱,“-”表示无活性
据此分析:
①小鼠乙在高频刺激后 (填“有”或“无”)LTP现象,原因是 。
②α位的自身磷酸化可能对L蛋白活性具有 作用。
③在甲、乙和丁实验组中,无L蛋白β位自身磷酸化的组是 。
答案 (1)正 (2)Na+ (3)①无 Ca2+/钙调蛋白复合体不能与L蛋白结合 ②抑制 ③乙、丁
25.(2022海南,17,10分)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病,患者神经肌肉接头示意图如图。回答下列问题。
(1)轴突末梢中突触小体内的Ach通过 方式进入突触间隙。
(2)突触间隙的Ach与突触后膜上的AchR结合,将兴奋传递到肌细胞,从而引起肌肉 ,这个过程需要 信号到 信号的转换。
(3)有机磷杀虫剂(OPI)能抑制AchE活性。OPI中毒者的突触间隙会积累大量的 ,导致副交感神经末梢过度兴奋,使瞳孔 。
(4)ALS的发生及病情加重与补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示,患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b,两者发挥不同作用。
①C5a与受体C5aR1结合后激活巨噬细胞,后者攻击运动神经元而致其损伤,因此C5a-C5aR1信号通路在ALS的发生及病情加重中发挥重要作用。理论上使用C5a的抗体可延缓ALS的发生及病情加重,理由是 。
②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物,引起Ca2+和Na+内流进入肌细胞,导致肌细胞破裂,其原因是 。
答案 (1)胞吐 (2)兴奋 化学 电 (3)乙酰胆碱(Ach) 收缩 (4)①C5a的抗体与受体C5aR1竞争性结合C5a,从而不能激活巨噬细胞,使运动神经元不会受到攻击而损伤 ②Ca2+和Na+内流进入肌细胞,使肌细胞内溶液浓度(或细胞内液渗透压)增大,导致细胞吸水涨破
考点3 神经系统的分级调节及人脑的高级功能
26.(2023全国甲,3,6分)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
答案 D
27.(2023福建,11,4分)一位高血压患者清晨突发右侧手臂和腿部无力麻木,说话含糊不清,且听不懂别人说话,并出现尿失禁等症状。经医生诊断,该患者发生了脑卒中,脑部血管阻塞,但脑干、脊髓和脊神经等未受损。下列相关叙述错误的是( )
A.该患者大脑左半球S区和H区因缺血造成损伤
B.该患者大脑左半球第一运动区的上部因缺血造成损伤
C.为减少脑卒中发生,高血压人群应避免过多摄入钠盐
D.排尿反射受大脑皮层发出的交感神经和副交感神经共同调控
答案 D
28.(2022湖南,4,2分)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,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。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
答案 A
29.(2022山东,7,2分)缺血性脑卒中是因脑部血管阻塞而引起的脑部损伤,可发生在脑的不同区域。若缺血性脑卒中患者无其他疾病或损伤,下列说法错误的是( )
A.损伤发生在大脑皮层S区时,患者不能发出声音
B.损伤发生在下丘脑时,患者可能出现生物节律失调
C.损伤导致上肢不能运动时,患者的缩手反射仍可发生
D.损伤发生在大脑时,患者可能会出现排尿不完全
答案 A
30.(2023浙江1月选考,21,9分)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、 和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、 系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、 和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为 信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+ 而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大, pH变 ,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢 。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于 的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于 的呼吸中枢产生的。
答案 (1)组织液 神经 (2)传入神经(元)、神经中枢、传出神经(元) 电 内流 (3)小 受抑制 (4)大脑皮层 脑干
三年模拟
限时拔高练
一、单项选择题
1.(2024届海安高级中学检测,5)下列关于神经调节的叙述,正确的是( )
A.交感神经兴奋时,心跳加快,大部分血管收缩,膀胱缩小
B.有效刺激强度越大,神经纤维产生的动作电位越大
C.乙酰胆碱的释放、与受体结合都需要线粒体提供能量
D.中枢神经系统的不同部位存在着控制同一生理活动的中枢
答案 D
2.(2023江苏百校联考三,10)肺牵张反射能调节呼气和吸气。吸气时肺扩张,当肺内气量达一定容积时,肺牵张感受器兴奋,抑制吸气中枢兴奋,吸气转为呼气。呼气时肺缩小,感受器兴奋下降,吸气中枢再次兴奋,呼气停止转而吸气。下列相关叙述,正确的是( )
A.吸气中枢位于脊髓灰质
B.呼气与吸气过程中不存在反馈调节机制
C.呼吸的变化是由自主神经系统控制的,大脑皮层不能对其进行调控
D.肺牵张反射可防止剧烈运动时对肺造成损伤
答案 D
3.(新教材)(2024届常州前黄高级中学期中,10)下列有关神经系统的叙述错误的是( )
A.缺少非条件刺激,条件反射会消退,此过程需要大脑皮层参与
B.自主神经属于外周神经系统,包括交感神经和副交感神经
C.深呼吸能体现神经系统的分级调节
D.情绪激动、焦虑时,副交感神经兴奋,肾上腺素水平升高
答案 D
4.(2023南通一调,10)俗语讲“积懒成笨”,这可能与大脑海马区突触在受到长时低频刺激后引起突触结构的改变,形成抑制效应有关,部分机制如图。相关叙述错误的是( )
A.突触前膜以胞吐的形式释放谷氨酸,需要消耗ATP
B.谷氨酸与去磷酸化的A受体结合后,Na+内流导致突触后膜兴奋
C.谷氨酸与B受体结合后,Ca2+内流引起突触后膜上A受体减少
D.受体数量减少和结构的改变均可能导致抑制效应
答案 B
5.(2023连云港调研,7)如图1为某突触结构示意图,图2、图3分别为该突触浸泡箭毒前、后,给予突触前神经元相同刺激之后,测得的突触后神经元的电位变化。下列相关分析错误的是( )
A.箭毒可能通过影响神经递质与受体的结合来抑制神经冲动的传导
B.a为突触小泡,其中的神经递质可能是兴奋性递质,也可能是抑制性递质
C.神经元从产生兴奋到恢复静息状态,同一种离子会出现不同的跨膜运输方式
D.刺激一段时间后才检测到电位变化的主要原因是兴奋在突触部位存在信号形式的转换
答案 B
6.(2024届南通如皋期中,7)如图是人体内尿液形成、排出的示意图。①~⑤代表结构。下列叙述正确的是( )
A.图中④属于传入神经,⑤属于传出神经
B.脊髓对膀胱的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经兴奋导致膀胱缩小
C.结构①、②中兴奋双向传递,结构③中兴奋单向传递
D.膀胱充盈时产生的兴奋传至大脑皮层引起尿意属于非条件反射
答案 B
二、多项选择题
7.(2024届淮安马坝高级中学期中,18)如图1为在神经元某一位点连续施加4次刺激a~d,通过仪器记录到的膜电位变化情况。如图2表示动作电位形成过程(膜电位上升阶段)中Na+的内流与质膜对Na+的通透性之间的关系。下列说法正确的有( )
A.图1的4次刺激中,a和b、c和d都产生了电位的叠加
B.图2中Na+内流引发质膜去极化,刺激更多Na+通道开放,加速Na+内流,属于正反馈调节
C.图2现象还能说明Na+通道的开放程度受到膜电位的影响
D.神经元上某一位点兴奋前后Na+都是以协助扩散的方式进行运输的
答案 BC
8.(2023南通如皋一模,16)运动神经元病(MND)的发病机理是突触间隙谷氨酸过多,谷氨酸持续作用于突触后膜引起Na+过度内流,损伤神经元。如图是MND患者病变部位的有关生理过程。有关叙述正确的是( )
A.谷氨酸作为神经递质,不能被重复利用
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.抑制NMDA的活性可缓解病症
答案 BCD
9.(2023盐城三模,19)迷走神经是与脑干相连的脑神经,不仅对胃肠蠕动和消化腺分泌起作用,还可影响机体的炎症反应,相关机理如图。下列有关叙述正确的是( )
A.迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于交感神经
B.胃酸杀灭胃内的细菌属于免疫系统的清除功能
C.迷走神经兴奋时,有利于食物消化、炎症反应减弱
D.乙酰胆碱与N受体结合后能抑制肠巨噬细胞分泌TNF-α
答案 CD
10.(2024届南通如东期初,16)有数据显示,烟瘾者戒烟后体重普遍会增加,这与体内尼古丁减少相关。尼古丁对于机体生命活动的部分影响机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.尼古丁与其受体结合并进入POMC神经元,使其产生动作电位
B.尼古丁会使POMC神经元、“饱腹感”神经元依次兴奋,导致食欲下降
C.戒烟后,肾上腺素的分泌减少,脂肪细胞产热增加
D.尼古丁通过呼吸系统进入内环境,经体液定向运输作用于靶细胞
答案 ACD
三、非选择题
11.(2024届南通如皋期初,19)阿尔茨海默病(AD)是病程不可逆的神经衰退性疾病,是由基因、生活方式和环境因素共同作用的结果,常表现为语言、记忆、注意力等认知功能减退以及人格和行为障碍。回答下列问题:
(1)某AD患者不能说话,但能听懂别人讲话,原因可能是损伤了位于大脑皮层的语言中枢的 区。
(2)神经元在未受到刺激时,膜电位状态是 ,受到刺激后 内流,导致膜电位发生逆转。
(3)AD患者脑部大多有β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积形成的斑块。淀粉样前体蛋白(APP)在细胞中经酶切,形成的片段被分泌到细胞外发挥功能,其中一段会形成Aβ,以往针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效。有人研究APP另一个酶切片段APP17mer是否能引起海马回神经细胞的病变,设计了如表实验方案,请将该方案进行完善。
实验 步骤 具体操作
实验 分组 将同一批正常小鼠① 分为两组,一组为实验组,一组为对照组
实验 处理 给实验组小鼠海马区局部注射APP17mer,给对照组小鼠海马区局部注射②
小鼠 饲养 将处理过的小鼠置于③ 的条件下饲养一段时间
④ 将小鼠处死,取脑中的海马回区域制成装片,用显微镜观察神经细胞是否异常
上述实验中,不能通过口服的方式对实验组小鼠进行给药,原因是⑤
。
(4)如图表示造血干细胞(HSC)动员的机制。粒细胞集落刺激因子(G-CSF)刺激骨髓中的伤害性感受神经元,促进神经纤维末梢中的 与突触前膜融合,释放神经肽(CGRP),CGRP作为一种 ,可作用于HSC的 (填细胞结构)上的受体,促进HSC迁移至血管中。
答案 (1)S (2)外正内负 Na+ (3)①随机 ②等量的生理盐水 ③相同且适宜 ④实验结果的观察 ⑤APP17mer是多肽,经过小鼠消化道时能被消化酶分解掉 (4)突触小泡 神经递质(或信号分子) 细胞膜
考法综合练
1.(新情境)(2023苏北四市一模,18)(多选)坐骨神经由多种神经纤维组成,不同神经纤维的兴奋性和传导速率均有差异。单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象;多根神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加。科研人员利用生物信号采集仪研究坐骨神经的电生理特性,装置如图所示。有关叙述正确的有( )
A.单根神经纤维动作电位幅值会随电刺激不断增强而增大
B.单根神经纤维上的动作电位产生过程中仍有部分钾离子通道开放
C.调节电刺激强度,可出现坐骨神经中仅有部分神经纤维兴奋的现象
D.不同神经纤维上兴奋传导速率的差异可导致a、b处的动作电位幅值差异
答案 BCD
2.(新思维)(2024届南通海安期初,21)阿尔茨海默病(AD)是一种发生于老年和老年前期的中枢神经系统退行性疾病。研究发现AD与脑部的β-淀粉样蛋白(Aβ)寡聚有关,Aβ寡聚体能引起一系列的神经细胞毒性反应,造成神经细胞死亡。相关机制如图,请回答:
(1)淀粉样前体蛋白(APP)是一种跨膜蛋白,其加工的场所是 。Aβ单体是由APP经 酶水解产生的39~43个氨基酸的小肽。
(2)神经递质通过 (方式)释放,与突触后膜上的NMDA受体结合引起Ca2+通道打开。Aβ寡聚体与NMDA受体结合导致 ,从而使得突触后膜不能兴奋。
(3)研究发现AD与糖尿病有一定的相关性,尝试据图解释其机理:
。AD患者的神经纤维常常出现缠结的原因是Aβ寡聚体导致微管稳定性丢失,由微管蛋白组成的 (细胞结构)被破坏,不能维持细胞的正常形态。
(4)已知NEP是常见的降解Aβ的酶,组蛋白乙酰化能够促进NEP基因的转录,而HDACs是生物体内的一种组蛋白去乙酰化酶,能抑制组蛋白乙酰化水平。西达苯胺是我国原创的新型HDACs抑制剂,科研人员研究了不同浓度的西达苯胺对同种细胞中NEP表达量的影响,实验结果如图:
①据图可知不同浓度的西达苯胺对细胞中NEP的表达起 作用。已知GAPDH是糖酵解反应中的一种酶,用其作为对照是因为其在细胞中 。
②根据实验结果推测浓度为 的西达苯胺组,细胞中HDACs含量最低。
答案 (1)内质网和高尔基体 蛋白 (2)胞吐 神经递质无法与NMDA结合,Ca2+通道无法打开 (3)细胞周围聚集的Aβ寡聚体与胰岛素受体结合,使得胰岛素无法与其受体结合,细胞无法获得摄取葡萄糖的信息 细胞骨架 (4)①促进 一定会被高水平表达 ②1.00 μM
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