课时3 神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
课时概念剖析 本课时的概念为“神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成”。该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持:
(1)突触是神经元与其他细胞相连接的部位,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。(2)突触处传递神经冲动的化学物质称为神经递质。(3)突触前膜释放的神经递质通过突触间隙的运输,作用于突触后膜上特定的受体,使突触后膜发生去极化或超极化,从而使突触后膜兴奋或抑制,进而实现神经冲动的传递。
(阅读教材P27~29,完成填空)
1.突触的结构与类型
提醒 神经肌肉接点也称之为突触。
2.兴奋在突触处的传递
(1)过程(以乙酰胆碱为例)
(2)信号转换
(3)特点
(4)兴奋在神经纤维上的传导与兴奋在神经元之间传递的比较
[辨正误]
(1)突触间隙的液体是组织液。( )
(2)神经递质通过突触间隙需要消耗ATP。( )
(3)突触后膜可以是下一个神经元的胞体或树突膜。( )
(4)神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋。( )
(5)神经递质通过胞吐作用释放,因此神经递质是大分子有机物。( )
1.(科学实验和探究情境)通常的,一个神经元的轴突只能释放一种类型的神经递质。释放兴奋性递质(如谷氨酸、去甲肾上腺素等)的突触称为兴奋性突触,释放抑制性递质(如甘氨酸、γ-氨基丁酸等)的突触称为抑制性突触。兴奋在突触处的传递过程如图所示。
(1)兴奋性递质作用于突触后膜,使________(填“Na+”或“Cl-”)内流,引起突触后膜________(填“去极化”或“超极化”),进而引起突触后膜所在的神经元________(填“兴奋”或“抑制”)。
(2)抑制性递质作用于突触后膜,使________(填“Na”或“Cl-”)内流,引起突触后膜________(填“去极化”或“超极化”),进而引起突触后膜所在的神经元________(填“兴奋”或“抑制”)。
(3)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?______________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2.(生活、学习和实践情境)可卡因,又称为古柯碱,在医疗中被用作局部麻醉药或血管收缩剂,因对中枢神经系统的兴奋作用而导致滥用,成为世界性的主要毒品之一。研究发现,可卡因会延长大脑中与愉悦传递有关的神经递质多巴胺的作用时间。
(1)正常情况下,多巴胺与突触后膜上的受体结合后,位于____________的多巴胺转运蛋白会将多巴胺从突触间隙移除(如图A),有效地避免了多巴胺长时间地作用于突触后膜,导致突触后膜持续性兴奋。
(2)当突触间隙存在可卡因后,其与多巴胺的____________紧密结合,使得多巴胺在突触中停留的时间________,不断刺激突触后膜而增加愉悦感(如图B)。中枢神经系统长时间暴露在高浓度的多巴胺环境下,会通过________突触后膜受体数目来适应这种变化(如图C)。神经递质受体数目________,突触变得不敏感,此时人就迫切地需要获得更多的可卡因来维持正常的生理活动,这就是上瘾(如图D)。
【学以致用】
例1 如图是肌萎缩侧索硬化症(ALS,一种神经系统疾病)患者病变部位的有关生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A.据图可判断谷氨酸是兴奋性神经递质
B.若谷氨酸长时间作用,可能会造成细胞外液渗透压下降
C.NMDA与谷氨酸的结合具有特异性,并且NMDA这种受体本身也是一种通道蛋白,使谷氨酸和Na+进入突触后膜内
D.图中③过程的运输方式需要消耗能量
(1)有关神经递质的知识大盘点
(2)兴奋传递至突触后膜的三大效应
例2 (2024·精诚联盟联考)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缓解抑郁症状,其作用机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.乙酰胆碱和5-羟色胺(5-HT)都是信息分子,都能与突触后膜上的特定受体结合并进入细胞内发挥作用
B.5-HT能被突触前膜重新摄取,表明兴奋在神经元之间可以双向传递
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.抑郁症患者体内某些突触间隙的5-羟色胺含量可能比正常人的多
药物对突触部位兴奋传递的影响
1.(2023·浙江6月选考,20)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
2.(2020·浙江7月选考,20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
3.(2023·辽宁卷,3)下图是兴奋在神经元之间传递过程的示意图,图中①~④错误的是( )
A.① B.②
C.③ D.④
4.(2023·海南卷,9)药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是( )
A.该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来
B.该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
C.药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用
D.药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
课时3 神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
自主建构
1.细胞膜 缝隙 轴突 突触小泡 神经递质 受体 突触前膜 突触间隙 突触后膜 a—Ⅱ b—Ⅰ
2.(1)胞吐 突触间隙 内 去极化 酶 突触前膜 (3)突触后膜 化学 (4)突触 电 化学 慢 单
辨正误
(1)√
(2)× 提示:神经递质的释放消耗ATP,而神经递质通过突触间隙为扩散,不需要消耗ATP。
(3)√
(4)× 提示:神经递质作用于突触后膜,会引发突触后膜兴奋或抑制,结果取决于神经递质的种类。
(5)× 提示:神经递质是小分子化合物,有的是有机物,有的是无机物。
合作探究
1.(1)Na+ 去极化 兴奋 (2)Cl- 超极化 抑制
(3)提示:突触后膜持续性兴奋或持续性抑制。
2.(1)突触前膜 (2)转运蛋白 延长 减少 减少
学以致用
例1 C [根据谷氨酸与突触后膜上的受体结合后引起突触后膜Na+内流,可判断谷氨酸是兴奋性神经递质,A正确;若谷氨酸长时间作用,则可使突触后神经元Na+持续内流,会造成细胞内液渗透压增大,细胞外液渗透压下降,B正确;由图示可知,NMDA是识别谷氨酸的特异性受体,NMDA这种受体本身也是一种通道蛋白,可运输Na+,但谷氨酸不进入突触后膜内,C错误;图中③过程为胞吐,需要消耗能量,D正确。]
例2 C [乙酰胆碱和5-HT作为神经递质,能与突触后膜上的受体特异性结合,但不进入突触后膜所在细胞内,A错误;5-HT能被突触前膜重新摄取,但不会导致突触前膜电位发生变化,因此不能说明兴奋可以从突触后膜传到突触前膜,B错误;5-HT是一种兴奋性神经递质,其缺乏会使人患抑郁症,故抑郁症患者体内某些突触间隙的5-HT含量可能比正常人的少,D错误。]
感悟真题
1.B [由题图可知,突触a、b前膜释放的递质都能引起突触后膜电位改变,使突触a、b后膜通透性均增大,A错误;PSP1由Na+或Ca2+内流形成,PSP2由K+外流或Cl-内流形成,膜电位的幅值由膜内外离子浓度差决定,C、D错误。]
2.B [乙酰胆碱与受体结合后可引起突触后膜电位发生变化,当电位达到一定阈值后可使突触后膜兴奋,因此乙酰胆碱的分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;乙酰胆碱酯酶能催化乙酰胆碱分解,而抑制乙酰胆碱酯酶的活性,则乙酰胆碱不能被分解,而对胆碱能敏感神经元受体发挥作用无影响,B错误;根据题干信息可知,胆碱能敏感神经元参与学习与记忆等调节活动,该类神经元数量改变会对学习与记忆等调节活动产生影响,C正确;阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元上的相应受体结合,使突触后膜不能正常兴奋,因此注射阿托品将抑制胆碱能敏感神经元引起的生理效应,D正确。]
3.C [突触小泡包裹着神经递质运动到突触前膜,与突触前膜融合释放神经递质,该方式为胞吐,A正确;图中释放的神经递质与突触后膜受体结合引起Na+通道打开,Na+内流使突触后膜神经元产生兴奋,B正确,C错误;神经递质与突触后膜上的相关受体结合,从而改变突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,随后,神经递质与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,D正确。]
4.C [神经递质可由突触前膜通过胞吐方式释放,A正确;神经递质与突触后膜上相应的受体结合后,可使特定的离子通道打开,改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜兴奋或抑制,B正确;药物W的作用是通过激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用实现的,与突触前膜对该神经递质的重吸收过程无关,C错误;药物W可增强抑制性神经递质的抑制作用,故药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病,D正确。](共29张PPT)
第二章 神经调节
课时3
神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
课时概念剖析
本课时的概念为“神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成”。该概念的建构需要以下基本概念或证据的支持:
(1)突触是神经元与其他细胞相连接的部位,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。(2)突触处传递神经冲动的化学物质称为神经递质。(3)突触前膜释放的神经递质通过突触间隙的运输,作用于突触后膜上特定的受体,使突触后膜发生去极化或超极化,从而使突触后膜兴奋或抑制,进而实现神经冲动的传递。
目录 CONTENTS
感悟真题
自主建构
合作探究
课时概念图
细胞膜
(阅读教材P27~29,完成填空)
1.突触的结构与类型
提醒 神经肌肉接点也称之为突触。
缝隙
轴突
突触小泡
神经递质
受体
突触前膜
突触间隙
突触后膜
2.兴奋在突触处的传递
(1)过程(以乙酰胆碱为例)
胞吐
突触间隙
内
去极化
酶
突触前膜
(2)信号转换
(3)特点
突触后膜
化学
(4)兴奋在神经纤维上的传导与兴奋在神经元之间传递的比较
突触
电
化学
慢
单
√
[辨正误]
(1)突触间隙的液体是组织液。( )
(2)神经递质通过突触间隙需要消耗ATP。( )
提示:神经递质的释放消耗ATP,而神经递质通过突触间隙为扩散,不需要消耗ATP。
(3)突触后膜可以是下一个神经元的胞体或树突膜。( )
(4)神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋。( )
提示:神经递质作用于突触后膜,会引发突触后膜兴奋或抑制,结果取决于神经递质的种类。
(5)神经递质通过胞吐作用释放,因此神经递质是大分子有机物。( )
提示:神经递质是小分子化合物,有的是有机物,有的是无机物。
×
√
×
×
1.(科学实验和探究情境)通常的,一个神经元的轴突只能释放一种类型的神经递质。释放兴奋性递质(如谷氨酸、去甲肾上腺素等)的突触称为兴奋性突触,释放抑制性递质(如甘氨酸、γ-氨基丁酸等)的突触称为抑制性突触。兴奋在突触处的传递过程如图所示。
(1)兴奋性递质作用于突触后膜,使________(填“Na+”或“Cl-”)内流,引起突触后膜________(填“去极化”或“超极化”),进而引起突触后膜所在的神经元________(填“兴奋”或“抑制”)。
(2)抑制性递质作用于突触后膜,使________(填“Na”或“Cl-”)内流,引起突触后膜________(填“去极化”或“超极化”),进而引起突触后膜所在的神经元________(填“兴奋”或“抑制”)。
(3)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?______________________________________
Na+
去极化
兴奋
Cl-
超极化
抑制
突触后膜持续性兴奋或持续性抑制。
2.(生活、学习和实践情境)可卡因,又称为古柯碱,在医疗中被用作局部麻醉药或血管收缩剂,因对中枢神经系统的兴奋作用而导致滥用,成为世界性的主要毒品之一。研究发现,可卡因会延长大脑中与愉悦传递有关的神经递质多巴胺的作用时间。
(1)正常情况下,多巴胺与突触后膜上的受体结合后,位于____________的多巴胺转运蛋白会将多巴胺从突触间隙移除(如图A),有效地避免了多巴胺长时间地作用于突触后膜,导致突触后膜持续性兴奋。
(2)当突触间隙存在可卡因后,其与多巴胺的____________紧密结合,使得多巴胺在突触中停留的时间________,不断刺激突触后膜而增加愉悦感(如图B)。中枢神经系统长时间暴露在高浓度的多巴胺环境下,会通过________突触后膜受体数目来适应这种变化(如图C)。神经递质受体数目________,突触变得不敏感,此时人就迫切地需要获得更多的可卡因来维持正常的生理活动,这就是上瘾(如图D)。
突触前膜
转运蛋白
延长
减少
减少
【 学以致用 】
C
例1 如图是肌萎缩侧索硬化症(ALS,一种神经系统疾病)患者病变部位的有关生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A.据图可判断谷氨酸是兴奋性神经递质
B.若谷氨酸长时间作用,可能会造成细胞外液渗透压下降
C.NMDA与谷氨酸的结合具有特异性,并且NMDA这种受体本身也是一种通道蛋白,使谷氨酸和Na+进入突触后膜内
D.图中③过程的运输方式需要消耗能量
解析:根据谷氨酸与突触后膜上的受体结合后引起突触后膜Na+内流,可判断谷氨酸是兴奋性神经递质,A正确;
若谷氨酸长时间作用,则可使突触后神经元
Na+持续内流,会造成细胞内液渗透压增大,细胞外液渗透压下降,B正确;
由图示可知,NMDA是识别谷氨酸的特异性受体,NMDA这种受体本身也是一种通道蛋白,可运输Na+,但谷氨酸不进入突触后膜内,C错误;
图中③过程为胞吐,需要消耗能量,D正确。
A.据图可判断谷氨酸是兴奋性神经递质
B.若谷氨酸长时间作用,可能会造成细胞外液渗透压下降
C.NMDA与谷氨酸的结合具有特异性,并且NMDA这种受体本身也是一种通道蛋白,使谷氨酸和Na+进入突触后膜内
D.图中③过程的运输方式需要消耗能量
(1)有关神经递质的知识大盘点
(2)兴奋传递至突触后膜的三大效应
C
例2 (2024·精诚联盟联考)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缓解抑郁症状,其作用机理如图所示。下列叙述正确的是( )
A.乙酰胆碱和5-羟色胺(5-HT)都是信息分子,都能与突触后膜上的特定受体结合并进入细胞内发挥作用
B.5-HT能被突触前膜重新摄取,表明兴奋在神经元之间可以双向传递
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.抑郁症患者体内某些突触间隙的5-羟色胺含量可能比正常人的多
解析:乙酰胆碱和5-HT作为神经递质,能与突触后膜上的受体特异性结合,但不进入突触后膜所在细胞内,A错误;
5-HT能被突触前膜重新摄取,但不会导致突触前膜电位发生变化,因此不能说明兴奋可以从突触后膜传到突触前膜,B错误;
5-HT是一种兴奋性神经递质,其缺乏会使人患抑郁症,故抑郁症患者体内某些突触间隙的5-HT含量可能比正常人的少,D错误。
A.乙酰胆碱和5-羟色胺(5-HT)都是信息分子,都能与突触后膜上的特定受体结合并进入细胞内发挥作用
B.5-HT能被突触前膜重新摄取,表明兴奋在神经元之间可以双向传递
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.抑郁症患者体内某些突触间隙的5-羟色胺含量可能比正常人的多
药物对突触部位兴奋传递的影响
B
1.(2023·浙江6月选考,20)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
解析:由题图可知,突触a、b前膜释放的递质都能引起突触后膜电位改变,使突触a、b后膜通透性均增大,A错误;
PSP1由Na+或Ca2+内流形成,PSP2由K+外流或Cl-内流形成,膜电位的幅值由膜内外离子浓度差决定,C、D错误。
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
B
2.(2020·浙江7月选考,20)分布有乙酰胆碱受体的神经元称为胆碱能敏感神经元,它普遍存在于神经系统中,参与学习与记忆等调节活动。乙酰胆碱酯酶催化乙酰胆碱的分解,药物阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元的相应受体结合。下列说法错误的是( )
A.乙酰胆碱分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用
B.使用乙酰胆碱酯酶抑制剂可抑制胆碱能敏感神经元受体发挥作用
C.胆碱能敏感神经元的数量改变会影响学习与记忆等调节活动
D.注射阿托品可影响胆碱能敏感神经元所引起的生理效应
解析:乙酰胆碱与受体结合后可引起突触后膜电位发生变化,当电位达到一定阈值后可使突触后膜兴奋,因此乙酰胆碱的分泌量和受体数量改变会影响胆碱能敏感神经元发挥作用,A正确;
乙酰胆碱酯酶能催化乙酰胆碱分解,而抑制乙酰胆碱酯酶的活性,则乙酰胆碱不能被分解,而对胆碱能敏感神经元受体发挥作用无影响,B错误;
根据题干信息可知,胆碱能敏感神经元参与学习与记忆等调节活动,该类神经元数量改变会对学习与记忆等调节活动产生影响,C正确;
阿托品能阻断乙酰胆碱与胆碱能敏感神经元上的相应受体结合,使突触后膜不能正常兴奋,因此注射阿托品将抑制胆碱能敏感神经元引起的生理效应,D正确。
C
3.(2023·辽宁卷,3)下图是兴奋在神经元之间传递过程的示意图,图中①~④错误的是( )
A.① B.② C.③ D.④
解析:突触小泡包裹着神经递质运动到突触前膜,与突触前膜融合释放神经递质,该方式为胞吐,A正确;
图中释放的神经递质与突触后膜受体结合引起Na+通道打开,Na+内流使突触后膜神经元产生兴奋,B正确,C错误;
神经递质与突触后膜上的相关受体结合,从而改变突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化,随后,神经递质与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,D正确。
A.① B.②
C.③ D.④
C
4.(2023·海南卷,9)药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是( )
A.该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来
B.该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
C.药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用
D.药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
解析:神经递质可由突触前膜通过胞吐方式释放,A正确;
神经递质与突触后膜上相应的受体结合后,可使特定的离子通道打开,改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜兴奋或抑制,B正确;
药物W的作用是通过激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用实现的,与突触前膜对该神经递质的重吸收过程无关,C错误;
药物W可增强抑制性神经递质的抑制作用,故药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病,D正确。第二章 课时精练5 神经冲动在突触处的传递的方式(分值:50分)
选择题:第1~10题,每小题4分,共40分。答案P185
【对点强化】
1.(2024·台州质量评估)多巴胺是一种由酪氨酸氧化脱羧形成的兴奋性神经递质,使人产生愉悦感。下列叙述错误的是( )
多巴胺的分泌与线粒体有关
多巴胺合成的场所是核糖体
含多巴胺的囊泡沿微管移动至突触前膜
抑制磷脂合成的药物会影响多巴胺的分泌
2. (2019·江苏卷,8)如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是( )
①和③都是神经元细胞膜的一部分
②进入突触间隙需消耗能量
②发挥作用后被快速清除
②与④结合使③的膜电位呈外负内正
3.(2024·精诚联盟联考)下列①②③④四图箭头表示兴奋在神经元之间的传递方向或在神经纤维上的传导方向,以下有关兴奋传导方向的说法错误的是( )
神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,所以①图中兴奋方向是由左往右
突触后膜是下一个神经元的树突末梢或胞体等,②图中轴突与突触后神经元的树突膜相连接,所以②图中兴奋方向是由左往右
③图中右侧是突触前神经元,左侧是突触后神经元,兴奋只能由右传递至左
④图示是兴奋在神经纤维上的传导,兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,兴奋在神经纤维上双向传导
4.(2024·湖州期末)将光敏蛋白基因转入小鼠下丘脑CRH神经元,给予特定的光刺激后,在脾神经纤维上记录到了相应的电信号。如图为该小鼠CRH神经元细胞膜结构示意图。下列叙述正确的是( )
小鼠细胞外液中Na+浓度升高,记录到的电信号峰值会升高
脾神经纤维的膜外局部电流的方向与兴奋的传导方向相同
光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+主动转运进入细胞
该结果说明下丘脑CRH神经元将电信号直接传递到脾神经纤维
5.如图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述正确的是( )
①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
①处产生的兴奋可传导到②和④处,且电位大小相等
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
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
(2024·宁波期末)阅读下列材料,回答6~7题。
科研人员培养了一种转基因小鼠,使其体内的GS神经元表达出铁蛋白,发射电磁波可激活GS神经元内的铁蛋白,继而引发该神经元兴奋。
6.图中GS神经元细胞膜Ⅱ侧液体是( )
组织液 细胞质基质
淋巴 血浆
7.下列物质或结构与GS神经元内铁蛋白的作用类似的是( )
神经递质 突触小体
神经递质受体 阳离子通道
8.(2024·台州模拟)如图是由甲、乙、丙三个神经元(部分)构成的突触结构。神经元兴奋时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,由此触发突触小泡前移并释放神经递质。据图分析,下列叙述正确的是( )
若乙神经元兴奋,会引起丙神经元兴奋
乙酰胆碱和5-羟色胺在突触后膜上的受体相同
某种抗体与乙酰胆碱受体结合,会影响甲神经元的兴奋产生
若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,不会引起乙神经元膜电位发生变化
9.(2024·柯桥期末调研)研究发现:当神经冲动通过轴突传导到突触小体时,突触间隙中的Ca2+即进入突触小体内,促使突触小泡内的神经递质释放到突触间隙中。当神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后,便引起了突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化。在此过程中会发生的生命活动或现象是( )
突触前神经元内的Ca2+浓度不影响兴奋在细胞间传递
神经递质与特异性受体结合以后进入突触后神经元
突触前膜与突触后膜对离子的通透性均发生了变化
突触后膜会因发生电位的变化而产生神经冲动
10.(2024·精诚联考)下图表示大脑海马某些区域突触在受到较长时间重复刺激后可能引起突触结构稳定性改变,形成长时程增强效应,这一现象被认为是学习和记忆的基础,下列叙述错误的是( )
谷氨酸是一种神经递质,可与不同种特异性受体结合
神经元B膜去极化是Na+大量内流引起膜外电位由正转负的结果
逆行信使NO经扩散作用于神经元A,进而促进谷氨酸释放
不断重复某种刺激可增加受体A的数量,降低神经兴奋的敏感性
【综合提升】
11.(10分)(2024·精诚联盟联考)γ-氨基丁酸(GABA)是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质,在控制疼痛方面起到重要作用。GABA受体主要有GABA-A受体和GABA-B受体两类,作用机理如图所示。
(1)(1分)GABA作用于成年动物的成熟神经元细胞膜上GABA-A受体后,导致突触后膜膜内的电位变化为________。
(2)(1分)疼痛时体内的GABA分泌增多,GABA只作用于相应细胞的根本原因是_________________________________________________________________
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(3)(3分)研究大鼠等哺乳动物胚胎发育早期未成熟神经元时发现,GABA的生理效应与成熟神经元相反。其原因是胞内Cl-浓度显著________(填“高于”或“低于”)胞外。GABA作为信号引起Cl-通过易化扩散________(填“内流”或“外流”),从而产生兴奋性效应。
(4)(2分)进一步研究发现,在神经元发育过程中这种细胞内Cl-浓度变化机制,主要与NKCC1和KCC2这两种Cl-转运体的表达水平变化有关。据此推测,神经元成熟后胞内Cl-浓度下降的原因是___________________________________
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(5)(3分)“神仙水”是一种被伪装成饮料的新型毒品。它含有的γ-羟基丁酸(GHB)无色无味但具有麻醉功效,让人喝完后头晕、嗜睡、意识混乱。研究发现GHB作用于GABA-B受体,据图分析“神仙水”令人神志不清的原因是_____________________________________________________________
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课时精练5 神经冲动在突触处的传递的方式
1.B [多巴胺的化学本质非蛋白质也非多肽,因此不是在核糖体上合成的,B错误。]
2.D [图中①为突触前膜,③为突触后膜,都是神经元细胞膜的一部分,A正确;②为神经递质,神经递质进入突触间隙的方式为胞吐,需要消耗能量,B正确;进入突触间隙的神经递质作用于突触后膜发挥生理作用后会被快速清除,C正确;②为神经递质,④为神经递质的特异性受体,神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后神经元兴奋或抑制,因此,②与④结合使③突触后膜的膜电位呈外负内正或维持外正内负,D错误。]
3.C [③中左侧是突触前神经元,右侧是突触后神经元,兴奋只能从左传递至右,C错误。]
4.A [脾神经纤维膜内局部电流的方向与兴奋的传导方向相同,B错误;Na+通过Na+通道内流为易化扩散,C错误;光刺激后,在脾神经纤维上记录到了相应的电信号,说明下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,可能会存在突触结构,涉及电信号和化学信号的转化,D错误。]
5.A [兴奋是指某些组织(如神经组织)受到刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程,①、②或④处要产生兴奋,必须要有足够强度的刺激,刺激强度太小不能引起兴奋的产生,A正确;由于突触前膜释放的神经递质有兴奋性递质和抑制性递质两种,所以①处产生的兴奋可能传到④处,也可能不能传到④处,故④处的电位大小与②处可能不同,B错误;结构③是突触,兴奋在突触处的传递是单向的,通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,但不能从细胞b传递到细胞a,C错误;细胞外液的变化既可以影响兴奋在神经纤维上的传导,又可以影响兴奋在神经元之间的传递,D错误。]
6.B [据题干可知,铁蛋白位于GS神经元内,因此细胞膜Ⅱ侧液体是细胞溶胶,B正确。]
7.C [GS神经元内铁蛋白的作用类似于神经递质受体,C正确。]
8.D [乙神经元兴奋,释放5-羟色胺,5-羟色胺属于抑制性神经递质,与突触后膜上的受体结合后,会抑制丙神经元兴奋,A错误;乙酰胆碱和5-羟色胺属于不同的神经递质,受体具有特异性,因此乙酰胆碱和5-羟色胺在突触后膜上的受体不同,B错误;若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,只能影响突触后神经元的兴奋,不会影响甲神经元兴奋的产生,C错误;若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,则乙酰胆碱不能正常释放,不会引起乙神经元膜电位发生变化,D正确。]
9.C [突触前神经元内的Ca2+浓度会影响Ca2+进入突触小体内,因此会影响兴奋在细胞间传递,A错误;神经递质不进入突触后神经元,B错误;当神经冲动通过轴突传导到突触小体时,突触前膜Ca2+通道开放,释放神经递质与特异性受体结合后,会引起突触后膜对离子的通透性发生变化,C正确;突触后膜上会发生电位的变化,但不一定产生神经冲动,D错误。]
10.D [据图可知,谷氨酸由突触前膜释放后,可与突触后膜上的受体B和受体A结合,A正确;神经元B膜去极化,是Na+内流引起的,膜外电位由正变负,B正确;由图可知,逆行信使NO经扩散作用于神经元A,可促进谷氨酸释放,C正确;由题意可知,大脑海马某区域在受到较长时间重复刺激后可能引起突触结构稳定性改变,形成长时程增强效应,说明增强了神经兴奋的敏感性,D错误。]
11.(1)负→负
(2)只有相应细胞中的GABA受体基因被选择性表达
(3)高于 外流
(4)神经元成熟过程中,NKCC1表达水平下降,KCC2表达水平升高,导致胞内Cl-浓度下降
(5)“神仙水”中的GHB作用于大脑皮层神经元上的GABA-B受体,激活钾离子通道,使得钾离子外流,从而产生抑制性效应
解析 (1)GABA作用于突触后膜上的GABA-A受体后,Cl-通道开放,Cl-内流,突触后膜膜内负电位绝对值变大,出现超极化。
(2)GABA仅作用于相应细胞的直接原因是只有相应细胞上具有GABA受体,根本原因是GABA受体基因只在相应细胞中选择性表达。
(3)根据GABA的生理效应,在作用于未成熟神经元与成熟神经元时相反,可知其原因可能是未成熟神经元细胞内Cl-浓度显著高于胞外,GABA与受体结合后,Cl-外流,突触后膜去极化,进而产生兴奋。
(4)据题意推测,在神经元成熟的过程中,NKCC1表达水平下降,KCC2表达水平升高,导致胞内Cl-浓度下降。
(5)“神仙水”中的GHB作用于大脑皮层神经元上的GABA-B受体,激活K+通道,使得K+外流,从而产生抑制性效应,使人神志不清。(共21张PPT)
课时精练5
神经冲动在突触处的传递的方式
(时间:30分钟 满分:50分)
B
1.(2024·台州质量评估)多巴胺是一种由酪氨酸氧化脱羧形成的兴奋性神经递质,使人产生愉悦感。下列叙述错误的是( )
A.多巴胺的分泌与线粒体有关
B.多巴胺合成的场所是核糖体
C.含多巴胺的囊泡沿微管移动至突触前膜
D.抑制磷脂合成的药物会影响多巴胺的分泌
解析:多巴胺的化学本质非蛋白质也非多肽,因此不是在核糖体上合成的,B错误。
2. (2019·江苏卷,8)如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是( )
D
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
解析:图中①为突触前膜,③为突触后膜,都是神经元细胞膜的一部分,A正确;
②为神经递质,神经递质进入突触间隙的方式为胞吐,需要消耗能量,B正确;
进入突触间隙的神经递质作用于突触后膜发挥生理作用后会被快速清除,C正确;
②为神经递质,④为神经递质的特异性受体,神经递质与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后神经元兴奋或抑制,因此,②与④结合使③突触后膜的膜电位呈外负内正或维持外正内负,D错误。
3.(2024·精诚联盟联考)下列①②③④四图箭头表示兴奋在神经元之间的传递方向或在神经纤维上的传导方向,以下有关兴奋传导方向的说法错误的是( )
C
A.神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,所以①图中兴奋方向是由左往右
B.突触后膜是下一个神经元的树突末梢或胞体等,②图中轴突与突触后神经元的树突膜相连接,所以②图中兴奋方向是由左往右
C.③图中右侧是突触前神经元,左侧是突触后神经元,兴奋只能由右传递至左
D.④图示是兴奋在神经纤维上的传导,兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,兴奋在神经纤维上双向传导
解析:③中左侧是突触前神经元,右侧是突触后神经元,兴奋只能从左传递至右,C错误。
4.(2024·湖州期末)将光敏蛋白基因转入小鼠下丘脑CRH神经元,给予特定的光刺激后,在脾神经纤维上记录到了相应的电信号。如图为该小鼠CRH神经元细胞膜结构示意图。下列叙述正确的是( )
A
A.小鼠细胞外液中Na+浓度升高,记录到的电信号峰值会升高
B.脾神经纤维的膜外局部电流的方向与兴奋的传导方向相同
C.光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+主动转运进入细胞
D.该结果说明下丘脑CRH神经元将电信号直接传递到脾神经纤维
解析:脾神经纤维膜内局部电流的方向与兴奋的传导方向相同,B错误;
Na+通过Na+通道内流为易化扩散,C错误;
光刺激后,在脾神经纤维上记录到了相应的电信号,说明下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,可能会存在突触结构,涉及电信号和化学信号的转化,D错误。
A.小鼠细胞外液中Na+浓度升高,记录到的电信号峰值会升高
B.脾神经纤维的膜外局部电流的方向与兴奋的传导方向相同
C.光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+主动转运进入细胞
D.该结果说明下丘脑CRH神经元将电信号直接传递到脾神经纤维
5.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
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
解析:兴奋是指某些组织(如神经组织)受到刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程,①、②或④处要产生兴奋,必须要有足够强度的刺激,刺激强度太小不能引起兴奋的产生,A正确;
由于突触前膜释放的神经递质有兴奋性递质和抑制性递质两种,所以①处产生的兴奋可能传到④处,也可能不能传到④处,故④处的电位大小与②处可能不同,B错误;
结构③是突触,兴奋在突触处的传递是单向的,通过结构③,兴奋可以从细胞a传递到细胞b,但不能从细胞b传递到细胞a,C错误;
细胞外液的变化既可以影响兴奋在神经纤维上的传导,又可以影响兴奋在神经元之间的传递,D错误。
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
(2024·宁波期末)阅读下列材料,回答6~7题。
B
科研人员培养了一种转基因小鼠,使其体内的GS神经元表达出铁蛋白,发射电磁波可激活GS神经元内的铁蛋白,继而引发该神经元兴奋。
6.图中GS神经元细胞膜Ⅱ侧液体是( )
A.组织液 B.细胞质基质
C.淋巴 D.血浆
解析:据题干可知,铁蛋白位于GS神经元内,因此细胞膜Ⅱ侧液体是细胞溶胶,B正确。
7.下列物质或结构与GS神经元内铁蛋白的作用类似的是( )
A.神经递质 B.突触小体
C.神经递质受体 D.阳离子通道
解析:GS神经元内铁蛋白的作用类似于神经递质受体,C正确。
C
8.(2024·台州模拟)如图是由甲、乙、丙三个神经元(部分)构成的突触结构。神经元兴奋时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,由此触发突触小泡前移并释放神经递质。据图分析,下列叙述正确的是( )
D
A.若乙神经元兴奋,会引起丙神经元兴奋
B.乙酰胆碱和5-羟色胺在突触后膜上的受体相同
C.某种抗体与乙酰胆碱受体结合,会影响甲神经元的兴奋产生
D.若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,不会引起乙神经元膜电位发生变化
解析:乙神经元兴奋,释放5-羟色胺,5-羟色胺属于抑制性神经递质,与突触后膜上的受体结合后,会抑制丙神经元兴奋,A错误;
乙酰胆碱和5-羟色胺属于不同的神经递质,受体具有特异性,因此乙酰胆碱和5-羟色胺在突触后膜上的受体不同,B错误;
若某种抗体与乙酰胆碱受体结合,只能影响突触后神经元的兴奋,不会影响甲神经元兴奋的产生,C错误;
若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,则乙酰胆碱不能正常释放,不会引起乙神经元膜电位发生变化,D正确。
A.若乙神经元兴奋,会引起丙神经元兴奋
B.乙酰胆碱和5-羟色胺在突触后膜上的受体相同
C.某种抗体与乙酰胆碱受体结合,会影响甲神经元的兴奋产生
D.若甲神经元上的Ca2+通道被抑制,不会引起乙神经元膜电位发生变化
9.(2024·柯桥期末调研)研究发现:当神经冲动通过轴突传导到突触小体时,突触间隙中的Ca2+即进入突触小体内,促使突触小泡内的神经递质释放到突触间隙中。当神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后,便引起了突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化。在此过程中会发生的生命活动或现象是( )
A.突触前神经元内的Ca2+浓度不影响兴奋在细胞间传递
B.神经递质与特异性受体结合以后进入突触后神经元
C.突触前膜与突触后膜对离子的通透性均发生了变化
D.突触后膜会因发生电位的变化而产生神经冲动
C
解析:突触前神经元内的Ca2+浓度会影响Ca2+进入突触小体内,因此会影响兴奋在细胞间传递,A错误;
神经递质不进入突触后神经元,B错误;
当神经冲动通过轴突传导到突触小体时,突触前膜Ca2+通道开放,释放神经递质与特异性受体结合后,会引起突触后膜对离子的通透性发生变化,C正确;
突触后膜上会发生电位的变化,但不一定产生神经冲动,D错误。
10.(2024·精诚联考)下图表示大脑海马某些区域突触在受到较长时间重复刺激后可能引起突触结构稳定性改变,形成长时程增强效应,这一现象被认为是学习和记忆的基础,下列叙述错误的是( )
D
A.谷氨酸是一种神经递质,可与不同种特异性受体结合
B.神经元B膜去极化是Na+大量内流引起膜外电位由正转负的结果
C.逆行信使NO经扩散作用于神经元A,进而促进谷氨酸释放
D.不断重复某种刺激可增加受体A的数量,降低神经兴奋的敏感性
解析:据图可知,谷氨酸由突触前膜释放后,可与突触后膜上的受体B和受体A结合,A正确;
神经元B膜去极化,是Na+内流引起的,膜外电位由正变负,B正确;
由图可知,逆行信使NO经扩散作用于神经元A,可促进谷氨酸释放,C正确;
由题意可知,大脑海马某区域在受到较长时间重复刺激后可能引起突触结构稳定性改变,形成长时程增强效应,说明增强了神经兴奋的敏感性,D错误。
A.谷氨酸是一种神经递质,可与不同种特异性受体结合
B.神经元B膜去极化是Na+大量内流引起膜外电位由正转负的结果
C.逆行信使NO经扩散作用于神经元A,进而促进谷氨酸释放
D.不断重复某种刺激可增加受体A的数量,降低神经兴奋的敏感性
11.(2024·精诚联盟联考)γ-氨基丁酸(GABA)是成年动物体中枢神经系统的主要抑制性神经递质,在控制疼痛方面起到重要作用。GABA受体主要有GABA-A受体和GABA-B受体两类,作用机理如图所示。
负→负
(1)GABA作用于成年动物的成熟神经元细胞膜上GABA-A受体后,导致突触后膜膜内的电位变化为________。
(2)疼痛时体内的GABA分泌增多,GABA只作用于相应细胞的根本原因是
_________________________________________________。
只有相应细胞中的GABA受体基因被选择性表达
(3)研究大鼠等哺乳动物胚胎发育早期未成熟神经元时发现,GABA的生理效应与成熟神经元相反。其原因是胞内Cl-浓度显著________(填“高于”或“低于”)胞外。GABA作为信号引起Cl-通过易化扩散________(填“内流”或“外流”),从而产生兴奋性效应。
(4)进一步研究发现,在神经元发育过程中这种细胞内Cl-浓度变化机制,主要与NKCC1和KCC2这两种Cl-转运体的表达水平变化有关。据此推测,神经元成熟后胞内Cl-浓度下降的原因是_________________________________________
__________________________________________。
高于
外流
神经元成熟过程中,NKCC1表达水平下降,
KCC2表达水平升高,导致胞内Cl-浓度下降
(5)“神仙水”是一种被伪装成饮料的新型毒品。它含有的γ-羟基丁酸(GHB)无色无味但具有麻醉功效,让人喝完后头晕、嗜睡、意识混乱。研究发现GHB作用于GABA-B受体,据图分析“神仙水”令人神志不清的原因是_______________________________________________________________________________________________________________。
“神仙水”中的GHB作用于大脑皮层神经元上
的GABA-B受体,激活钾离子通道,使得钾
离子外流,从而产生抑制性效应
解析:(1)GABA作用于突触后膜上的GABA-A受体后,Cl-通道开放,Cl-内流,突触后膜膜内负电位绝对值变大,出现超极化。
(2)GABA仅作用于相应细胞的直接原因是只有相应细胞上具有GABA受体,根本原因是GABA受体基因只在相应细胞中选择性表达。
(3)根据GABA的生理效应,在作用于未成熟神经元与成熟神经元时相反,可知其原因可能是未成熟神经元细胞内Cl-浓度显著高于胞外,GABA与受体结合后,Cl-外流,突触后膜去极化,进而产生兴奋。
(4)据题意推测,在神经元成熟的过程中,NKCC1表达水平下降,KCC2表达水平升高,导致胞内Cl-浓度下降。
(5)“神仙水”中的GHB作用于大脑皮层神经元上的GABA-B受体,激活K+通道,使得K+外流,从而产生抑制性效应,使人神志不清。