第3
【学习目标】
1．阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。
2．说明突触传递的过程及特点。
3．说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害，自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害。
聚焦·学案一 兴奋在神经纤维上的传导
[学案设计]
(一)图解电位(差)的测量
1．神经表面电位差实验
(1)实验过程
(2)实验结论：在神经系统中，兴奋是以 的形式沿着神经纤维传导的。
2．建模理解电位(差)的测量
测量项目 测量方法 测量图解 测量结果
神经表面电位差 电表两极置于神经表面不同的位点
跨膜电位(静息电位和动作电位) 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
(二)分析神经冲动在神经纤维上的产生和传导
|探|究|学|习|
根据下面的两则材料，回答有关问题：
材料1：某哺乳动物处于静息状态的神经元内、外K＋浓度分别是140 mmol/L和5 mmol/L。
材料2：科学家在细胞外液渗透压和K＋浓度相同的条件下进行了含有不同Na＋浓度的细胞外液对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验(刺激强度一致)，结果如图。
(1)分析材料1，细胞具有积累K＋的能力，其吸收K＋的方式是什么？
(2)该哺乳动物静息电位的表现和离子基础分别是什么？
(3)动作电位形成过程中Na＋的运输方向和方式分别是什么？
(4)由材料2图中三条曲线可知，影响动作电位峰值的主要因素是什么？
(5)a、b、c三种细胞外液中Na＋浓度高低的关系是什么？
|认|知|生|成|
1．神经冲动在神经纤维上的产生和传导的离子基础
2．细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响
3．膜电位变化曲线解读
以电表两极分别置于膜内、外两侧为例，曲线表示膜内、外两侧电位差的变化情况
曲线解读 a点：静息电位，膜主要对K＋有通透性，K＋外流，膜两侧电位表现为内负外正b点：零电位(膜内、外两侧电位差为0)，动作电位形成过程中，Na＋通道开放使Na＋内流bc段：动作电位形成过程中，膜电位表现为内正外负，Na＋继续内流c点：动作电位达到峰值(最大值)cd段：静息电位恢复过程中，K＋通道彻底开放，K＋外流de段：通过Na＋－K＋泵恢复静息电位
[典例] 下图为神经细胞细胞膜部分结构与功能的示意图。依据此图做出的判断，错误的是( )
A．神经细胞未受刺激时，主要对K＋有通透性，K＋外流，产生内负外正的静息电位
B．神经细胞受刺激后，对Na＋的通透性增加，Na＋内流，产生内正外负的动作电位
C．在膜外，邻近的未兴奋部位的阳离子流向兴奋部位，直接使未兴奋部位膜外电位
降低
D．人体细胞缺氧时，可能会通过影响Na＋－K＋泵的功能对神经元的兴奋性产生影响
尝试解答：选________
神经细胞的膜外带正电、膜内带负电的主要原因
(1)细胞内的有机负离子如蛋白质为大分子，这些大分子不能透过细胞膜到细胞外。
(2)细胞膜上存在Na＋－K＋泵，通过消耗ATP，逆浓度梯度从细胞内泵出3个Na＋，但只从膜外泵入2个K＋。
(3)神经细胞膜在静息时对K＋的通透性大，膜内的K＋扩散到细胞外，但对Na＋的通透性小，膜外的Na＋不能扩散进来。
[迁移训练]
1．判断下列表述的正误
(1)未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变为外正内负。( )
(2)刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。( )
(3)高血钾症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大。( )
(4)正常环境中，细胞动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差的影响。( )
2．如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列相关叙述错误的是( )
A．丁区域接下来先后发生K＋外流和Na＋内流
B．甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态
C．乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D．图示神经冲动传导方向可能是从左到右或从右到左
3．神经元接受刺激产生动作电位的过程如图所示，其中a～b段代表去极化，b～c段代表极化，c～e段代表复极化，f点附近代表超极化，f点是Na＋－K＋泵主动运输Na＋和K＋导致的。下列相关叙述错误的是( )
A．Na＋－K＋泵运出的Na＋多于输入的K＋引起超极化
B．去极化过程与大量Na＋以协助扩散的方式内流有关
C．复极化过程与大量K＋以协助扩散的方式外流有关
D．适当增大膜外Na＋浓度，c点所示的膜电位会下降
4．(2024·甘肃高考)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激，可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导，给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是( )
聚焦·学案二 兴奋在神经元之间的传递及兴奋剂、毒品的危害
[学案设计]
(一)理清兴奋在神经元之间传递的过程和特点
1．突触小体与突触的概念
突触小体 神经元 的分枝末端膨大呈杯状或球状的结构
突触 突触小体与其他神经元的 等相接近，共同形成的结构
2．突触的结构和兴奋在神经元间传递的过程
3．兴奋在神经元间传递的特点
(1)传递特点： 传递。
(2)原因
①神经递质只存在于突触前膜的 中。
②神经递质只能由 释放，作用于 。
(二)从不同角度深化理解神经递质
供体 轴突末端突触小体内的突触小泡
受体 突触后膜上的糖蛋白，具有特异性
释放方式 突触前膜以胞吐的方式释放至突触间隙(与膜流动性有关)
传递途径 突触前膜→突触间隙→突触后膜
作用 神经递质与突触后膜上的相关受体结合后，形成递质—受体复合物，从而改变了突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化
特点 只能特异性地与突触后膜上的受体结合
类型 兴奋性 如乙酰胆碱、谷氨酸等，引起兴奋的机理为该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对Na＋的通透性，使Na＋内流，从而使突触后膜产生动作电位，即引起下一神经元发生兴奋
抑制性 如甘氨酸、γ－氨基丁酸等，引起抑制的机理为该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对Cl－的通透性，使Cl－进入细胞内，强化内负外正的静息电位，从而使神经元难以产生兴奋
去向 神经递质发挥效应后，会很快被相应的酶降解，或被突触前神经元回收，以免持续发挥作用
|情|境|探|究|思|考|
如图1表示兴奋在突触(化学突触)处的传递过程；在甲壳类、鱼类以及哺乳类动物的某些部位存在着电突触(以电流为信息载体，突触前膜和突触后膜紧密接触，以离子通道相通)，如图2。
(1)与神经纤维相比，兴奋经过图1结构时传递的速度较 (填“快”或“慢”)，原因是 。兴奋在该突触处的传递是单向的，原因是 。
(2)图1中Ca2＋的作用可能是 。若释放的是兴奋性神经递质，则会引起下一神经元膜上的电位变化是 。
(3)分析图2，推测电突触传递兴奋的速度比化学突触传递兴奋的速度 (填“快”或“慢”)，原因是 。
(4)若想要通过实验探究电突触传递兴奋的方向，实验思路是 。
(三)掌握兴奋的传导与传递的区别
项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元间的传递
结构基础 神经元(神经纤维) 突触
信号形式(或变化) 电信号
速度 快 慢
方向 可以双向(离体时) 单向传递
[例1] 以弱刺激施加于海兔的喷水管皮肤时，海兔会出现缩鳃反射。若每隔1 min重复此种弱刺激，海兔的缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失，这种现象称为习惯化。下图表示海兔缩鳃反射习惯化的神经环路示意图及其轴突模型，下列叙述正确的是( )
A．图1中有4个神经元
B．感受器接受刺激，产生的兴奋通过神经纤维b、c同时到达运动神经元d处
C．若给予b点有效刺激，在a、b、c、d四点都能测到电位变化
D．缩鳃反射习惯化的原因是重复刺激导致Ca2＋内流减少，使神经递质的释放减少
尝试解答：选________
(四)认识滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1．兴奋剂和毒品的概念
兴奋剂 原是指能提高 系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称，其具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用
毒品 指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成 的麻醉药品和精神药品
2．兴奋剂和毒品的作用方式举例
3．我们的责任和义务：珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害。
[例2] 芬太尼是全球严格管控的强效麻醉性镇痛药，其脂溶性很强，容易透过血脑屏障而进入脑，作用于脑部某神经元受体，让人产生愉悦的感觉，长期使用会成瘾。芬太尼的作用机制如图所示，下列相关说法错误的是( )
A．芬太尼通过抑制神经递质与突触后膜的结合来阻止痛觉冲动的传递
B．芬太尼作为强效麻醉性镇痛药，其使用必须在专业医生的严密监控下进行
C．芬太尼经一系列作用会抑制图中兴奋性神经递质的释放
D．芬太尼的作用导致的膜电位变化并未使神经元产生兴奋
尝试解答：选________
[思维建模] 兴奋传递过程中的异常情况分析
[迁移训练]
1．判断下列表述的正误
(1)突触小体由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成。( )
(2)神经递质是大分子有机物，通过胞吐的方式释放到突触间隙。( )
(3)神经递质的受体细胞可以是神经元、肌肉细胞或腺细胞。( )
(4)突触处的兴奋传递到突触后膜，会发生电信号转换成化学信号的变化。( )
(5)兴奋剂和毒品大多是通过突触起作用。( )
2．神经冲动在细胞间的传递途径是( )
①突触小体 ②突触前膜 ③突触间隙 ④突触后膜 ⑤轴突
A．①②③④⑤ B．②①③④⑤
C．⑤①②③④ D．⑤②④③①
3．多巴胺(DA)是脑内传递愉悦感的一种神经递质。毒品可卡因可使突触前膜的转运蛋白失去回收DA的功能，DA留在突触间隙持续发挥作用，进而导致突触后膜上DA受体减少。可卡因失效后，机体正常神经活动受影响，必须继续服用可卡因才能获得愉悦感，于是形成恶性循环，毒瘾难戒。下列说法错误的是( )
A．DA由神经元合成，可影响其他神经元
B．DA经胞吐通过突触间隙，作用于突触后膜上的DA受体
C．DA受体的数量明显减少可作为检测毒瘾的依据之一
D．毒瘾难戒也与DA受体数量减少后难以恢复密切相关
4．突触小体可以和肌肉等相接近，共同形成突触。神经—肌肉接头是运动神经元轴突末梢在骨骼肌肌纤维上的接触点，下图是神经—肌肉接点的示意图。下列叙述错误的是( )
A．突触前膜位于①所在的神经元的轴突末梢
B．神经递质与③上的受体结合后引发③的电位变化
C．若神经递质与③处的受体结合，引发Cl－内流，则会促进肌肉的收缩
D．神经递质位于突触小泡中，而突触小泡位于①所在的神经元中
5．药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病，其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)，单胺氧化酶能氧化NE，药物甲能抑制单胺氧化酶的活性。下列说法错误的是( )
A．药物甲的作用可导致突触间隙中的NE增多
B．图中α受体和β受体的分子结构不同
C．NE与β受体结合体现了膜的选择透过性
D．药物丙的作用可导致突触间隙中的NE增多
聚焦·学案三 兴奋传导和传递的相关实验的分析与探究
(一)建模分析膜电位变化与电流计指针偏转问题
[例1] 如图是用甲、乙两个电流计研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述正确的是( )
A．c处发生化学信号到电信号的转换
B．刺激a处时，甲指针不偏转，乙指针偏转一次
C．刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转一次
D．刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次
尝试解答：选________
[系统知能]
1．神经纤维上膜电位测量的两种方法及原理
(1)膜电位测量的两种方法
测量方法 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜的外侧
测量目的 未刺激时，可测静息电位，刺激时可测动作电位 未刺激时，指针不偏转，刺激时可测动作电位
测量图解
测量结果
(2)指针偏转原理
如图为a点受刺激产生动作电位“”，动作电位沿神经纤维传导，依次通过“a→b→c→c右侧”的过程中灵敏电流计的指针变化情况
2．电流计指针偏转的分析
(1)在神经纤维上
(2)在神经元之间
图中a和b为电流计两电极所在位置，B为突触前神经元，C为突触后神经元
①在B神经元上任意处施加适宜刺激(包括两电极距离的中点)，兴奋可由B神经元传至C神经元，a点先兴奋，b点后兴奋，电流计指针发生两次方向相反的偏转；②在C神经元上任意处施加适宜刺激，兴奋不能由C神经元传至B神经元，a点不能兴奋，b点可兴奋，电流计指针发生一次偏转
(二)探究反射弧中兴奋的传导和传递的实验设计
[例2] 人的很多动作都是在神经系统的调控之下由多块肌肉协调配合完成的。下图是膝跳反射的反射弧示意图，A、B、C为突触，“＋”表示兴奋，“－”表示抑制。请回答下列问题：
(1)神经元之间兴奋的传递只能是单方向的，这是由于_________________________。
(2)膝跳反射需要伸肌和屈肌共同完成。在完成踢小腿动作的过程中，释放抑制性神经递质的突触是________(填字母)，抑制性神经递质与突触后膜上的受体结合后，突触后膜两侧的电位表现为____________。该反射的效应器是________________________________。
(3)若某药物可阻断伸肌收缩，为了探究该药物的作用机制是阻断兴奋在神经元之间的传递还是阻断兴奋在神经纤维上的传导，请将实验步骤、实验现象预期及实验结论补充完整。
项目 具体内容
实验步骤 第一步：将药物置于____处，刺激神经纤维1处；第二步：将药物置于神经纤维2处，刺激神经纤维____处
实验现象预期及实验结论 如果第一步中，伸肌不收缩，第二步中伸肌收缩，说明该药物阻断兴奋在____________________；如果第一步中，伸肌收缩，第二步中伸肌不收缩，说明该药物阻断兴奋在____________________；如果第一步和第二步中，伸肌都不收缩，说明该药物阻断兴奋在___________________
[系统知能]
兴奋的传导或传递方向的设计分析
1．探究兴奋在神经纤维上的双向传导
(1)方法设计：电刺激图中①处，观察A的反应，同时测量②处的电位有无变化。
(2)结果分析：
A有反应
2．探究兴奋在神经元之间的单向传递
(1)方法设计：先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。
(2)结果分析：①③都有电位变化→双向传递；只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为③→①)。
[迁移训练]
1．下图为突触的结构，在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计，下列有关分析正确的是( )
①图示的结构包括3个神经元，含有3个突触
②若B释放的是兴奋性神经递质，分别刺激b、c点时，指针都发生2次相反方向的偏转
③若B受刺激，C会兴奋，A、B同时受刺激，C不兴奋，则A释放的是抑制性神经递质
④神经递质可与突触后膜上的相关受体结合，受体的化学本质一般是蛋白质
⑤若将电流计连接在a、b两点，并刺激a、b间的中点，理论上指针不偏转
A．①③④ B．②④⑤
C．①③⑤ D．③④⑤
2．图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元之间以突触联系，电表Ⅰ的电极分别在Q点细胞内外侧，电表Ⅱ的电极分别在R、S点的细胞外侧；图乙和图丙是可能存在的电位变化。下列叙述正确的是( )
A．若降低膜外K＋浓度，①和③点均上移，②和④点不变
B．①→②电位变化可表示Q点兴奋产生过程，②处膜内Na＋浓度高于膜外
C．刺激P点，电表Ⅰ发生1次偏转，电表Ⅱ发生2次偏转，电位变化分别为图乙和
图丙
D．刺激P点产生兴奋，与邻近的未兴奋部位形成局部电流，膜外局部电流方向与兴奋传导方向相反
3．图1表示人体的某反射弧模式图，图2表示用去除脑但保留脊髓的蛙(称脊蛙)为材料，进行反射实验。请据图回答下列问题：
(1)图1中，反射弧中的结构①是__________，②是______________，④是由____________________________________组成的。
(2)图1中，神经冲动在突触处的传递速度________(填“大于”“小于”或“等于”)在神经纤维上的传导速度，原因是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)图1中，在②处给予适宜刺激，②处由静息状态到产生动作电位再恢复静息状态时，膜外侧电位的变化是______________________________。
(4)从脊蛙左后肢剥离出甲、乙两根神经，却无法确定传入神经和传出神经。研究者将乙神经剪断，并立即分别刺激A端和B端，观察左后肢是否收缩，以判断乙神经是传入神经还是传出神经。
结果预测：若____________________________________________________，则乙神经是传入神经；若____________________________________________________，则乙神经是传出神经。
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1．短时间内过量饮水可能会导致“水中毒”。症状发生时，人体神经系统的兴奋性会降低，从离子的角度分析，原因可能是 。
2．在神经—骨骼肌接头处，兴奋的传递是单向的，这是因为 。
3．神经冲动在突触的传递过程中，受很多药物的影响。某药物能阻断兴奋在突触处的传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解(或再摄取)都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是 。
4．正常情况下，多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收，毒品可卡因能使人的兴奋增强，原因可能是什么？吸食毒品对人体有哪些危害？(答出2点)
三、综合检测反馈
1．研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是( )
A．TEA处理后，只有外向电流存在
B．外向电流由K＋通道所介导
C．TTX处理后，外向电流消失
D．内向电流结束后，神经纤维膜内Na＋浓度高于膜外
2．兴奋性神经递质多巴胺参与奖赏、学习、情绪等大脑功能的调控，毒品可卡因能对大脑造成不可逆的损伤。如图是突触间隙中的可卡因作用于多巴胺转运蛋白后干扰人脑兴奋传递的示意图。下列有关说法正确的是( )
A．多巴胺通过多巴胺转运蛋白的协助释放到突触间隙中
B．多巴胺作用于突触后膜，使其对K＋的通透性增强
C．多巴胺发挥作用后被突触前膜上的多巴胺转运蛋白从突触间隙回收
D．可卡因阻碍多巴胺回收，多巴胺留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体增多
3．现有刚制备的蟾蜍坐骨神经—腓肠肌标本，如图甲所示。现将神经置于类似细胞外液的溶液S中，图乙为坐骨神经连接电流表的示意图(电极a位于坐骨神经与腓肠肌接近一侧)，静息时，指针的偏转情况如①所示，刺激坐骨神经某一点后，指针会出现②③所示的偏转。下列相关叙述正确的是( )
A．图甲中坐骨神经属于反射弧中的传出神经
B．根据图乙可以说明兴奋在神经纤维上以电信号形式进行传导
C．适当升高溶液S中的Na＋浓度会导致记录到的动作电位的峰值降低
D．刺激坐骨神经某一点后，指针偏转情况只能如图乙中①→②→①→③→①
4．将蟾蜍的神经细胞依次浸润在低、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。下列分析正确的是( )
A．图中结果表明，外界Na＋浓度与电位变化幅度呈负相关
B．Ⅰ组对应高浓度NaCl溶液，Ⅱ组对应中浓度NaCl溶液
C．Ⅲ组对应低浓度NaCl溶液，该组神经细胞不能产生电位变化
D．将溶液置换成3种浓度的KCl溶液，得到的结果与图中一致
5． LTP(长时程增强)是发生在神经元间信号传递中的一种持久增强现象，如图表示LTP现象的产生机制。据图分析，下列说法错误的是( )
A．Glu属于抑制性神经递质，能传递信息
B．Glu与N受体结合后促进组织液中Ca2＋内流
C．细胞内Ca2＋浓度升高会促进NO的合成，使Ca2＋浓度进一步升高
D．Glu的释放需要消耗细胞代谢产生的ATP，而NO不需要
第3节 神经冲动的产生和传导
聚焦·学案一
[学案设计]
(一)1.(1)神经表面各处电位相等 负电位 向左(a) 正电位 向右(b) 正电位 (2)电信号(神经冲动)
(二)[探究学习]
(1)提示:主动运输。
(2)提示:该哺乳动物静息电位表现为内负外正,离子基础是K +外流。
(3)提示:Na +内流,方式为协助扩散。
(4)提示:细胞外液中Na +浓度。
(5)提示:a>b>c。
[典例] 选C 神经细胞未受刺激时,细胞膜主要对K +有通透性,造成K +外流,使膜外的阳离子浓度高于膜内,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,产生静息电位,A正确;神经细胞受刺激后,细胞膜对Na +的通透性增加,造成Na +内流,使膜内的阳离子浓度高于膜外,细胞膜两侧的电位表现为内正外负,产生动作电位,B正确;在膜外,邻近的未兴奋部位和兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,形成局部电流,而不是阳离子流动,C错误;由题图可知,K +进细胞、Na +出细胞,都需要Na +-K +泵参与,并消耗能量,该载体还能把ATP水解为ADP和Pi,所以人体细胞缺氧时,使能量供应减少,可能会通过影响Na +-K +泵的功能,对神经元的兴奋性产生影响,D正确。
[迁移训练]
1.(1)× (2)√ (3)× (4)√
2.选A 由于图中只有乙区域是动作电位,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;由于丁区域的电位是外正内负,说明此时丁区域为静息电位,此时是K +外流;若神经冲动的传导方向为从左到右,则丁区域接下来先后发生Na +内流和K +外流,若神经冲动的传导方向为从右到左,则接下来丁区域仍是K +外流,A错误,D正确。由于乙区域是动作电位,如果神经冲动是从图示轴突左侧传导而来,则甲区域和丙区域可能刚恢复为静息电位状态,B正确。局部电流的方向是由正电荷到负电荷,乙区域膜内是正电位,丁区域膜内是负电位,所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁,C正确。
3.选D Na +-K +泵通过主动运输泵入K +,泵出Na +,该过程中运出的Na +多于输入的K +引起超极化,A正确;去极化过程中,膜对Na +的通透性会增强,该过程中Na +通道开放,Na +以协助扩散的方式内流,B正确;复极化过程指的是由动作电位恢复为静息电位的过程,该过程与大量K +以协助扩散的方式外流有关,C正确;适当增大膜外Na +浓度,则膜内外Na +的浓度差会变大,则c点所示的膜电位会上升,D错误。
4.选B 分析题意,在图示位置给予一个适宜电刺激,由于兴奋先后到达电极1和电极2,则电位记录仪会发生两次方向相反的偏转,会记录到如图乙所示的电位变化;如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,兴奋只能传导至电极1,无法传至电极2,电位记录仪只发生一次偏转,对应的电位变化图应是图乙中的前半段,B符合题意。
聚焦·学案二
[学案设计]
(一)1.轴突末梢 胞体或树突 2.①突触小泡 神经递质 ②突触间隙 ③受体 ④离子通道 ⑤降解或回收
3.(1)单向 (2)①突触小泡 ②突触前膜 突触后膜
(二)[情境探究思考]
(1)慢 突触处的兴奋传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换 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
(2)促进突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质 由外正内负变为外负内正
(3)快 电突触传递兴奋时不需要进行信号的转变
(4)在电突触的突触前膜给予一适宜刺激,检测突触后膜是否产生兴奋,再在突触后膜给予一适宜刺激,检测突触前膜是否会产生兴奋
(三)[例1] 选D 图1中共有3个神经元,分别是a(或c)、b、d所在的神经元,A错误;由题图可知,a与b之间存在突触,a与c之间不存在突触,故感受器接受刺激,产生的兴奋通过神经纤维b、c不同时到达运动神经元d,B错误;若在图1中b处给予有效刺激,刺激可从中间神经元传到运动神经元,所以b、d点可检测到电位变化,C错误;由图2可知,习惯化后,轴突末梢处Ca 2+内流减少,使神经递质的释放减少,突触后膜所在的运动神经元兴奋性降低,D正确。
(四)1.中枢神经 瘾癖 2.合成和释放 受体 酶
[例2] 选A 根据题图可知,芬太尼会促进K +外流,抑制Ca 2+内流,从而抑制图中兴奋性神经递质的释放,来阻止痛觉冲动的传递,A错误,C正确;芬太尼长期使用会成瘾,且其是全球严格管控类药物,故芬太尼作为强效麻醉性镇痛药,其使用必须在专业医生的严密监控下进行,B正确;芬太尼会促进K +外流,抑制Ca 2+内流,会导致膜电位变化,但未使神经元产生兴奋,D正确。
[迁移训练]
1.(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√
2.选C 神经冲动在细胞间是通过突触结构传递的,而突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成,其中突触前膜属于突触小体的一部分,突触小体又是轴突末梢膨大的结构,因此神经冲动在细胞间的传递途径是轴突→突触小体→突触前膜→突触间隙→突触后膜,即⑤①②③④,C正确。
3.选B 多巴胺(DA)是脑内传递愉悦感的一种神经递质,DA由神经元合成,可影响其他神经元,A正确;DA经扩散通过突触间隙,作用于突触后膜上的DA受体,B错误;毒瘾患者突触后膜上DA受体减少,故DA受体的数量明显减少可作为检测毒瘾的依据之一,C正确;毒瘾患者突触后膜上DA受体减少,必须继续服用可卡因才能获得愉悦感,于是形成恶性循环,毒瘾难戒,故毒瘾难戒也与DA受体数量减少后难以恢复密切相关,D正确。
4.选C 根据图示信息可知,突触前膜位于①所在的神经元的轴突末梢,A正确;神经递质经扩散通过突触间隙,与③突触后膜上的受体结合后引发突触后膜的电位变化,B正确;若神经递质与③突触后膜处的受体结合,引发Cl -内流,会强化内负外正的静息电位,抑制肌肉产生动作电位,肌肉可能不会兴奋,导致不能产生收缩,C错误;神经递质位于突触小泡中,而突触小泡位于①所在的神经元中,D正确。
5.选C 依据题干信息,药物甲能抑制单胺氧化酶的活性,而单胺氧化酶能氧化NE,故可推知药物甲可抑制去甲肾上腺素的灭活,进而导致突触间隙中的NE增多,A正确;图中α受体和β受体的功能不同,结构决定功能,故可知其分子结构不同,B正确;NE与β受体结合体现了膜的信息交流功能,不能体现膜的选择透过性,C错误;由图可知,药物丙抑制突触间隙中NE的回收,故可推知药物丙的作用可导致突触间隙中的NE增多,D正确。
聚焦·学案三
(一)[例1] 选D 分析题图可知,c处是突触小体,在c处发生电信号到化学信号的转换,A错误。刺激a处时,对于甲电流计,兴奋传到电极处,膜外为负电位,膜内为正电位,甲指针偏转一次;对于乙电流计,兴奋先传到乙电流计左边的电极,然后传到右边的电极,所以乙指针偏转两次,B、C错误。刺激b处时,兴奋无法传到左边神经元(兴奋在突触结构只能单向传递),因此甲指针维持原状,乙指针偏转一次,D正确。
(二)[例2] 解析:(1)神经元之间兴奋的传递只能是单方向的,因为神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
(2)踢小腿时,伸肌收缩而屈肌舒张,此时支配屈肌的传出神经处于静息状态,即图中C处释放抑制性神经递质,突触后膜电位仍为外正内负;该反射的效应器是传出神经末梢及其所支配的伸肌和屈肌。
(3)为了探究该药物的作用机制是阻断兴奋在神经元之间的传递还是阻断兴奋在神经纤维上的传导,该实验自变量设置只能在突触间和神经纤维(即自变量是药物放置的位置不同),然后通过对比分析因变量(神经所支配的肌肉是否收缩)从而得出实验结论。实验步骤、实验现象预期及结论补充见答案。
答案:(1)神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上 (2)C 内负外正 传出神经末梢及其所支配的伸肌和屈肌 (3)B 1 神经元之间的传递 神经纤维上的传导 神经元之间的传递和神经纤维上的传导
[迁移训练]
1.选D 图示结构包括3个神经元,含有2个突触,①错误。若B释放的是兴奋性神经递质,刺激b点时,指针发生2次相反方向的偏转;刺激c点时,由于兴奋在突触处单向传递,不能传到B所在的神经元,指针只发生1次偏转,②错误。若B受刺激,C会兴奋,A、B同时受刺激,C不兴奋,则A释放的是抑制性神经递质,③正确。神经递质可与突触后膜上的相关受体结合,受体的化学本质一般是蛋白质,④正确。若将电流计连接在a、b两点,并刺激a、b间的中点,由于兴奋同时到达a、b两点,理论上指针不偏转,⑤正确。
2.选D 细胞外K +浓度降低,K +外流增多,静息电位绝对值增大,所以①和③点均下移,②和④点不变,A错误。①→②电位变化可表示Q点兴奋产生过程,②处膜内Na +浓度仍然低于膜外,B错误。刺激P点时,产生动作电位,当兴奋传到Q点时,膜内外的电荷分布由外正内负转变为外负内正,电表Ⅰ指针向左偏转1次;当兴奋传到R点时,膜内外的电荷分布由外正内负转变为外负内正,电表Ⅱ指针也向左偏转1次,由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能由突触前膜到突触后膜,兴奋不能传至S点,故电表Ⅱ记录到的电位变化与图丙的④基本相同,不发生⑤,C错误。刺激P点产生兴奋,与邻近的未兴奋部位形成局部电流,膜外局部电流方向与兴奋传导方向相反,D正确。
3.解析:(1)由神经节或突触结构可以判断,①是神经中枢,②是传入神经,③是传出神经,④是效应器,⑤是感受器,④效应器是由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等组成的。
(2)在突触处神经冲动的传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换,经历的时间较长,所以图1中,神经冲动在突触处的传递速度小于在神经纤维上的传导速度。
(3)在②处给予适宜刺激,②处由静息状态到产生动作电位再恢复静息状态时,膜外侧电位的变化是正电位→负电位→正电位。
(4)将乙神经剪断,并立即分别刺激A端和B端,结合题图2分析可知,若刺激A端左后肢不收缩,刺激B端左后肢收缩,则乙神经是传入神经;若刺激A端左后肢收缩,刺激B端左后肢不收缩,则乙神经是传出神经。
答案:(1)神经中枢 传入神经 传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等 (2)小于 在突触处神经冲动的传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换,经历的时间较长 (3)正电位→负电位→正电位 (4)刺激A端左后肢不收缩,刺激B端左后肢收缩 刺激A端左后肢收缩,刺激B端左后肢不收缩
随堂小结
二、融通科学思维
1.组织液中的Na +浓度下降,引起神经系统兴奋性下降
2.神经—骨骼肌接头处形成特殊的突触,在此处神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜
3.该药物与神经递质竞争突触后膜上的受体,导致神经递质无法与受体结合(或该药物破坏突触后膜上神经递质的受体)
4.提示:可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,导致突触间隙的多巴胺增多并持续发挥作用,使神经元的兴奋性增强。长期吸食毒品易产生幻觉;抑制人体免疫系统的功能;使人情绪不稳定,易引发暴力和攻击行为;使人抑郁、焦虑、失眠、厌食等。
三、综合检测反馈
1.选B TEA处理后,K +不能外流,阻断了外向电流,只有内向电流存在,A错误;TEA阻断钾通道,从而阻断了外向电流,说明外向电流由K +通道所介导,B正确;TTX阻断钠通道,Na +不能内流,从而阻断了内向电流,内向电流消失,存在外向电流,C错误;内向电流结束后,神经纤维膜内Na +浓度仍然低于膜外,D错误。
2.选C 突触前膜通过胞吐的方式将多巴胺释放到突触间隙中,不需要借助转运蛋白,A错误;多巴胺是一种兴奋性神经递质,其与突触后膜上的受体特异性结合,使突触后膜对Na +的通透性增强,B错误;由题图可知,多巴胺发挥作用后,被突触前膜上的多巴胺转运蛋白从突触间隙回收,C正确;可卡因阻碍多巴胺回收,多巴胺留在突触间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的多巴胺受体减少,D错误。
3.选B 坐骨神经—腓肠肌标本中的坐骨神经属于混合神经,即包括传入神经和传出神经,A错误;图乙电流表有电位变化,可以说明兴奋在神经纤维上以电信号形式进行传导,B正确;动作电位的产生与Na +内流有关,适当升高溶液S中的Na +浓度,会导致细胞内外的Na +浓度差变大,记录到的动作电位的峰值升高,C错误;由图可知,刺激坐骨神经某一点后,指针偏转情况可能是①→③→①→②→①或①→②→①→③→①,D错误。
4.选B 动作电位的形成是Na +内流的结果,因此高浓度NaCl组、中浓度NaCl组和低浓度NaCl组的动作电位的幅度逐渐降低,所以Ⅰ组是高浓度NaCl溶液,Ⅱ组是中浓度NaCl溶液,Ⅲ组是低浓度NaCl溶液,外界溶液中的Na +浓度与动作电位幅度呈正相关,A错误,B正确;Ⅲ组对应低浓度NaCl溶液,受到刺激后受Na +浓度的影响,Na +内流量少,不足以形成膜内为正电位的动作电位,但产生了电位变化,C错误;改变外界溶液中的K +浓度对动作电位无影响,因而不会发生图示的结果,D错误。
5.选A 由题图可知,Glu与A受体结合引发Na +内流,属于兴奋性神经递质,A错误;Glu与N受体结合后促进组织液中Ca 2+通过N受体进入细胞,B正确;细胞内Ca 2+浓度升高会促进NO的合成,NO又通过进一步促进Glu的释放,使Ca 2+浓度进一步升高,C正确;Glu的释放属于胞吐,需要消耗细胞代谢产生的ATP,而NO是气体,通过自由扩散的方式释放不需要消耗能量,D正确。
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第3节 神经冲动的产生和传导
1.阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。
2.说明突触传递的过程及特点。
3.说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害，自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害。
学习目标
聚焦·学案一 兴奋在神经纤维上的传导
聚焦·学案二
课时跟踪检测
目录
聚焦·学案三
随堂小结
兴奋在神经元之间的传递
及兴奋剂、毒品的危害
兴奋传导和传递的相关
实验的分析与探究
聚焦·学案一 兴奋在神经纤维上的传导
(一)图解电位(差)的测量
1.神经表面电位差实验
(1)实验过程
(2)实验结论：在神经
系统中，兴奋是以
________________的形
式沿着神经纤维传导的。
学案设计
电信号(神经冲动)
向左（a）
神经表面各处电位箱等
负电位
向右（b）
正电位
正电位
2.建模理解电位(差)的测量
测量项目 测量方法 测量图解 测量结果
神经表面电位差 电表两极置于神经表面不同的位点
跨膜电位(静息电位和动作电位) 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
(二)分析神经冲动在神经纤维上的产生和传导
|探|究|学|习|
根据下面的两则材料，回答有关问题：
材料1：某哺乳动物处于静息状态的神经元内、
外K+浓度分别是140 mmol/L和5 mmol/L。
材料2：科学家在细胞外液渗透压和K+浓度
相同的条件下进行了含有不同Na+浓度的细胞
外液对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的
实验(刺激强度一致)，结果如图。
(1)分析材料1，细胞具有积累K+的能力，其吸收K+的方式是什么
提示：主动运输。
(2)该哺乳动物静息电位的表现和离子基础分别是什么
提示：该哺乳动物静息电位表现为内负外正，离子基础是K+外流。
(3)动作电位形成过程中Na+的运输方向和方式分别是什么
提示：Na+内流，方式为协助扩散。
(4)由材料2图中三条曲线可知，影响动作电位峰值的主要因素是什么
提示：细胞外液中Na+浓度。
(5)a、b、c三种细胞外液中Na+浓度高低的关系是什么
提示：a>b>c。
|认|知|生|成|
1.神经冲动在神经纤维
上的 产生和传导的
离子基础
2.细胞外液中Na+、K+浓度改变对膜电位的影响
3.膜电位变化曲线解读
以电表两极分别置于膜内、外两侧为例，曲线表示膜内、外两侧电位差的变化情况
曲 线 解 读 a点：静息电位，膜主要对K+有通透性，K+外流，膜两侧电位表现为内负外正 b点：零电位(膜内、外两侧电位差为0)，动作电位形成过程中，Na+通道开放使Na+内流 bc段：动作电位形成过程中，膜电位表现为内正外负，Na+继续内流 c点：动作电位达到峰值(最大值) cd段：静息电位恢复过程中，K+通道彻底开放，K+外流 de段：通过Na+-K+泵恢复静息电位
[典例] 下图为神经细胞细胞膜部分结构与功能的示意图。依据此图做出的判断，错误的是 ( )
A.神经细胞未受刺激时，
主要对K+有通透性，K+外流，
产生内负外正的静息电位
B.神经细胞受刺激后，对Na+的通透性增加，Na+内流，产生内正外负的动作电位
C.在膜外，邻近的未兴奋部位的阳离子流向兴奋部位，直接使未兴奋部位膜外电位降低
D.人体细胞缺氧时，可能会通过影响Na+-K+泵的功能对神经元的兴奋性产生影响
√
[解析] 神经细胞未受刺激时，细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外的阳离子浓度高于膜内，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，产生静息电位，A正确；神经细胞受刺激后，细胞膜对Na+的通透性增加，造成Na+内流，使膜内的阳离子浓度高于膜外，细胞膜两侧的电位表现为内正外负，产生动作电位，B正确；在膜外，邻近的未兴奋部位和兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，形成局部电流，而不是阳离子流动，C错误；由题图可知，K+进细胞、Na+出细胞，都需要Na+-K+泵参与，并消耗能量，该载体还能把ATP水解为ADP和Pi，所以人体细胞缺氧时，使能量供应减少，可能会通过影响Na+-K+泵的功能，对神经元的兴奋性产生影响，D正确。
[归纳拓展]
神经细胞的膜外带正电、膜内带负电的主要原因
(1)细胞内的有机负离子如蛋白质为大分子，这些大分子不能透过细胞膜到细胞外。
(2)细胞膜上存在Na+-K+泵，通过消耗ATP，逆浓度梯度从细胞内泵出3个Na+，但只从膜外泵入2个K+。
(3)神经细胞膜在静息时对K+的通透性大，膜内的K+扩散到细胞外，但对Na+的通透性小，膜外的Na+不能扩散进来。
1.判断下列表述的正误
(1)未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变为外正内负。( )
(2)刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。( )
(3)高血钾症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大。( )
(4)正常环境中，细胞动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差的影响。( )
迁移训练
×
√
×
√
2.如下图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列相关叙述错误的是 ( )
A.丁区域接下来先后发生K+外流和Na+内流
B.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D.图示神经冲动传导方向可能是从左到右或从右到左
√
解析：由于图中只有乙区域是动作电位，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；由于丁区域的电位是外正内负，说明此时丁区域为静息电位，此时是K+外流；若神经冲动的传导方向为从左到右，则丁区域接下来先后发生Na+内流和K+外流，若神经冲动的传导方向为从右到左，则接下来丁区域仍是K+外流，A错误，D正确。由于乙区域是动作电位，如果神经冲动是从图示轴突左侧传导而来，则甲区域和丙区域可能刚恢复为静息电位状态，B正确。局部电流的方向是由正电荷到负电荷，乙区域膜内是正电位，丁区域膜内是负电位，所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁，C正确。
3.神经元接受刺激产生动作电位的过程如图所示，其中a~b段代表去极化，b~c段代表极化，c~e段代表复极化，f点附近代表超极化，f点是Na+-K+泵主动运输Na+和K+导致的。下列相关叙述错误的是 ( )
A.Na+-K+泵运出的Na+多于输入的
K+引起超极化
B.去极化过程与大量Na+以协助扩散
的方式内流有关
C.复极化过程与大量K+以协助扩散的方式外流有关
D.适当增大膜外Na+浓度，c点所示的膜电位会下降
√
解析：Na+-K+泵通过主动运输泵入K+，泵出Na+，该过程中运出的Na+多于输入的K+引起超极化，A正确；去极化过程中，膜对Na+的通透性会增强，该过程中Na+通道开放，Na+以协助扩散的方式内流，B正确；复极化过程指的是由动作电位恢复为静息电位的过程，该过程与大量K+以协助扩散的方式外流有关，C正确；适当增大膜外Na+浓度，则膜内外Na+的浓度差会变大，则c点所示的膜电位会上升，D错误。
4.(2024·甘肃高考)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激，可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导，给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是 ( )
√
解析：分析题意，在图示位置给予一个适宜电刺激，由于兴奋先后到达电极1和电极2，则电位记录仪会发生两次方向相反的偏转，会记录到如图乙所示的电位变化；如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导，兴奋只能传导至电极1，无法传至电极2，电位记录仪只发生一次偏转，对应的电位变化图应是图乙中的前半段，B符合题意。
聚焦·学案二
兴奋在神经元之间的传递
及兴奋剂、毒品的危害
(一)理清兴奋在神经元之间传递的过程和特点
1.突触小体与突触的概念
学案设计
突触 小体 神经元_________的分枝末端膨大呈杯状或球状的结构
突触 突触小体与其他神经元的____________等相接近，共同形成的结构
轴突末梢
胞体或树突
2.突触的结构和兴奋在神经元间传递的过程
突触小泡
突触间隙
神经递质
受体
降解或回收
离子通道
3.兴奋在神经元间传递的特点
(1)传递特点：______传递。
(2)原因
①神经递质只存在于突触前膜的__________中。
②神经递质只能由_________释放，作用于_________。
单向
突触小泡
突触前膜
突触后膜
(二)从不同角度深化理解神经递质
供体 轴突末端突触小体内的突触小泡
受体 突触后膜上的糖蛋白，具有特异性
释放方式 突触前膜以胞吐的方式释放至突触间隙(与膜流动性有关)
传递途径 突触前膜→突触间隙→突触后膜
作用 神经递质与突触后膜上的相关受体结合后，形成递质—受体复合物，从而改变了突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化
特点 只能特异性地与突触后膜上的受体结合
类型 兴奋性 如乙酰胆碱、谷氨酸等，引起兴奋的机理为该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对Na+的通透性，使Na+内流，从而使突触后膜产生动作电位，即引起下一神经元发生兴奋
抑制性 如甘氨酸、γ-氨基丁酸等，引起抑制的机理为该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对Cl-的通透性，使Cl-进入细胞内，强化内负外正的静息电位，从而使神经元难以产生兴奋
去向 神经递质发挥效应后，会很快被相应的酶降解，或被突触前神经元回收，以免持续发挥作用
续表
如图1表示兴奋在突触(化学突触)处的传递过程；在甲壳类、鱼类以及哺乳类动物的某些部位存在着电突触(以电流为信息载体，突触前膜和突触后膜紧密接触，以离子通道相通)，如图2。
情境探究思考
(1)与神经纤维相比，兴奋经过图1结构时传递的速度较__ (填“快”或“慢”)，原因是_____________________________________________
___________。兴奋在该突触处的传递是单向的，原因是___________
______________________________________________________。
(2)图1中Ca2+的作用可能是_________________________________
_________。若释放的是兴奋性神经递质，则会引起下一神经元膜上的电位变化是________________________。
慢
突触处的兴奋传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换
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
促进突触小泡与突触前膜融合，释放神经递质
由外正内负变为外负内正
(3)分析图2，推测电突触传递兴奋的速度比化学突触传递兴奋的速度__ (填“快”或“慢”)，原因是_____________________________________。
(4)若想要通过实验探究电突触传递兴奋的方向，实验思路是______
______________________________________________________________________________________________________________。
快
电突触传递兴奋时不需要进行信号的转变
在电突触的突触前膜给予一适宜刺激，检测突触后膜是否产生兴奋，再在突触后膜给予一适宜刺激，检测突触前膜是否会产生兴奋
(三)掌握兴奋的传导与传递的区别
项目 兴奋在神经 纤维上的传导 兴奋在神经元间
的传递
结构基础 神经元(神经纤维) 突触
信号形式 (或变化) 电信号 电信号→化学信号→
电信号
速度 快 慢
方向 可以双向(离体时) 单向传递
[例1] 以弱刺激施加于海兔的喷水管皮肤时，海兔会出现缩鳃反射。若每隔1 min重复此种弱刺激，海兔的缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失，这种现象称为习惯化。下图表示海兔缩鳃反射习惯化的神经环路示意图及其轴突模型，下列叙述正确的是 ( )
A.图1中有4个神经元
B.感受器接受刺激，产生的兴奋
通过神经纤维b、c同时到达运动神经元d处
C.若给予b点有效刺激，在a、b、c、d
四点都能测到电位变化
D.缩鳃反射习惯化的原因是重复刺激
导致Ca2+内流减少，使神经递质的释放减少
√
[解析] 图1中共有3个神经元，分别是a(或c)、b、d所在的神经元，A错误；由题图可知，a与b之间存在突触，a与c之间不存在突触，故感受器接受刺激，产生的兴奋通过神经纤维b、c不同时到达运动神经元d，B错误；若在图1中b处给予有效刺激，刺激可从中间神经元传到运动神经元，所以b、d点可检测到电位变化，C错误；由图2可知，习惯化后，轴突末梢处Ca2+内流减少，使神经递质的释放减少，突触后膜所在的运动神经元兴奋性降低，D正确。
(四)认识滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.兴奋剂和毒品的概念
兴奋剂 原是指能提高__________系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称，其具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用
毒品 指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成_____的麻醉药品和精神药品
中枢神经
瘾癖
2.兴奋剂和毒品的作用方式举例
3.我们的责任和义务：珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害。
合成和释放
受体
酶
[例2] 芬太尼是全球严格管控的强效麻醉性镇痛药，其脂溶性很强，容易透过血脑屏障而进入脑，作用于脑部某神经元受体，让人产生愉悦的感觉，长期使用会成瘾。芬太尼的作用机制如图所示，下列相关说法错误的是 ( )
A.芬太尼通过抑制神经递质与突触后膜
的结合来阻止痛觉冲动的传递
B.芬太尼作为强效麻醉性镇痛药，其
使用必须在专业医生的严密监控下进行
C.芬太尼经一系列作用会抑制图中兴奋
性神经递质的释放
D.芬太尼的作用导致的膜电位变化并未使神经元产生兴奋
√
[解析] 根据题图可知，芬太尼会促进K+外流，抑制Ca2+内流，从而抑制图中兴奋性神经递质的释放，来阻止痛觉冲动的传递，A错误，C正确；芬太尼长期使用会成瘾，且其是全球严格管控类药物，故芬太尼作为强效麻醉性镇痛药，其使用必须在专业医生的严密监控下进行，B正确；芬太尼会促进K+外流，抑制Ca2+内流，会导致膜电位变化，但未使神经元产生兴奋，D正确。
兴奋传递过程中的异常情况分析
思维建模
1.判断下列表述的正误
(1)突触小体由突触前膜、突触间隙、突触后膜组成。( )
(2)神经递质是大分子有机物，通过胞吐的方式释放到突触间隙。( )
(3)神经递质的受体细胞可以是神经元、肌肉细胞或腺细胞。( )
(4)突触处的兴奋传递到突触后膜，会发生电信号转换成化学信号的变化。( )
(5)兴奋剂和毒品大多是通过突触起作用。( )
迁移训练
×
×
√
×
√
2.神经冲动在细胞间的传递途径是 ( )
①突触小体 ②突触前膜 ③突触间隙 ④突触后膜 ⑤轴突
A.①②③④⑤ B.②①③④⑤
C.⑤①②③④ D.⑤②④③①
√
解析：神经冲动在细胞间是通过突触结构传递的，而突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成，其中突触前膜属于突触小体的一部分，突触小体又是轴突末梢膨大的结构，因此神经冲动在细胞间的传递途径是轴突→突触小体→突触前膜→突触间隙→突触后膜，即⑤①②③④，C正确。
3.多巴胺(DA)是脑内传递愉悦感的一种神经递质。毒品可卡因可使突触前膜的转运蛋白失去回收DA的功能，DA留在突触间隙持续发挥作用，进而导致突触后膜上DA受体减少。可卡因失效后，机体正常神经活动受影响，必须继续服用可卡因才能获得愉悦感，于是形成恶性循环，毒瘾难戒。下列说法错误的是 ( )
A.DA由神经元合成，可影响其他神经元
B.DA经胞吐通过突触间隙，作用于突触后膜上的DA受体
C.DA受体的数量明显减少可作为检测毒瘾的依据之一
D.毒瘾难戒也与DA受体数量减少后难以恢复密切相关
√
解析：多巴胺(DA)是脑内传递愉悦感的一种神经递质，DA由神经元合成，可影响其他神经元，A正确；DA经扩散通过突触间隙，作用于突触后膜上的DA受体，B错误；毒瘾患者突触后膜上DA受体减少，故DA受体的数量明显减少可作为检测毒瘾的依据之一，C正确；毒瘾患者突触后膜上DA受体减少，必须继续服用可卡因才能获得愉悦感，于是形成恶性循环，毒瘾难戒，故毒瘾难戒也与DA受体数量减少后难以恢复密切相关，D正确。
4.突触小体可以和肌肉等相接近，共同形成突触。神经—肌肉接头是运动神经元轴突末梢在骨骼肌肌纤维上的接触点，下图是神经—肌肉接点的示意图。下列叙述错误的是 ( )
A.突触前膜位于①所在的神经元
的轴突末梢
B.神经递质与③上的受体结合后
引发③的电位变化
C.若神经递质与③处的受体结合，引发Cl-内流，则会促进肌肉的收缩
D.神经递质位于突触小泡中，而突触小泡位于①所在的神经元中
√
解析：根据图示信息可知，突触前膜位于①所在的神经元的轴突末梢，A正确；神经递质经扩散通过突触间隙，与③突触后膜上的受体结合后引发突触后膜的电位变化，B正确；若神经递质与③突触后膜处的受体结合，引发Cl-内流，会强化内负外正的静息电位，抑制肌肉产生动作电位，肌肉可能不会兴奋，导致不能产生收缩，C错误；神经递质位于突触小泡中，而突触小泡位于①所在的神经元中，D正确。
5.药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病，其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)，单胺氧化酶能氧化NE，药物甲能抑制单胺氧化酶的活性。下列说法错误的是 ( )
A.药物甲的作用可导致突触间隙
中的NE增多
B.图中α受体和β受体的分子
结构不同
C.NE与β受体结合体现了膜的选择透过性
D.药物丙的作用可导致突触间隙中的NE增多
√
解析：依据题干信息，药物甲能抑制单胺氧化酶的活性，而单胺氧化酶能氧化NE，故可推知药物甲可抑制去甲肾上腺素的灭活，进而导致突触间隙中的NE增多，A正确；图中α受体和β受体的功能不同，结构决定功能，故可知其分子结构不同，B正确；NE与β受体结合体现了膜的信息交流功能，不能体现膜的选择透过性，C错误；由图可知，药物丙抑制突触间隙中NE的回收，故可推知药物丙的作用可导致突触间隙中的NE增多，D正确。
聚焦·学案三
兴奋传导和传递的相关
实验的分析与探究
(一)建模分析膜电位变化与电流计指针偏转问题
[例1] 如图是用甲、乙两个电流计研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述正确的是( )
A.c处发生化学信号到电信号的转换
B.刺激a处时，甲指针不偏转，
乙指针偏转一次
C.刺激a处时，甲指针偏转一次，
乙指针偏转一次
D.刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次
√
[解析] 分析题图可知，c处是突触小体，在c处发生电信号到化学信号的转换，A错误。刺激a处时，对于甲电流计，兴奋传到电极处，膜外为负电位，膜内为正电位，甲指针偏转一次；对于乙电流计，兴奋先传到乙电流计左边的电极，然后传到右边的电极，所以乙指针偏转两次，B、C错误。刺激b处时，兴奋无法传到左边神经元(兴奋在突触结构只能单向传递)，因此甲指针维持原状，乙指针偏转一次，D正确。
1.神经纤维上膜电位
测量的两种方法及原理
(1)膜电位测量的
两种方法
系统知能
测量方法 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜的外侧
测量目的 未刺激时，可测静息电位，刺激时可测动作电位 未刺激时，指针不偏转，刺激时可测动作电位
测量图解
测量结果
(2)指针偏转原理
如图为a点受刺激产生动作电位“ ”，动作电位沿神经纤维传导，依次通过“a→b→c→c右侧”的过程中灵敏电流计的指针变化情况
2.电流计指针偏转的分析
(1)在神经纤维上
(2)在神经元之间
图中a和b为电流计两电极所在位置，B为突触前神经元，C为突触后神经元
①在B神经元上任意处施加适宜刺激(包括两电极距离的中点)，兴奋可由B神经元传至C神经元，a点先兴奋，b点后兴奋，电流计指针发生两次方向相反的偏转； ②在C神经元上任意处施加适宜刺激，兴奋不能由C神经元传至B神经元，a点不能兴奋，b点可兴奋，电流计指针发生一次偏转
(二)探究反射弧中兴奋的传导和传递的实验设计
[例2] 人的很多动作都是在神经系统的调控之下由多块肌肉协调配合完成的。下图是膝跳反射的反射弧示意图，A、B、C为突触，“+”表示兴奋，“-”表示抑制。请回答下列问题：
(1)神经元之间兴奋的传递只能是单方向的，这是由于____________
__________________________________________________________。
神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上
[解析] 神经元之间兴奋的传递只能是单方向的，因为神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。
(2)膝跳反射需要伸肌和屈肌共同完成。在完成踢小腿动作的过程中，释放抑制性神经递质的突触是____ (填字母)，抑制性神经递质与突触后膜上的受体结合后，突触后膜两侧的电位表现为__________。该反射的效应器是____________________________________。
C
内负外正
传出神经末梢及其所支配的伸肌和屈肌
[解析] 踢小腿时，伸肌收缩而屈肌舒张，此时支配屈肌的传出神经处于静息状态，即图中C处释放抑制性神经递质，突触后膜电位仍为外正内负；该反射的效应器是传出神经末梢及其所支配的伸肌和屈肌。
(3)若某药物可阻断伸肌收缩，为了探究该药物的作用机制是阻断兴奋在神经元之间的传递还是阻断兴奋在神经纤维上的传导，请将实验步骤、实验现象预期及实验结论补充完整。
项目 具体内容
实验 步骤 第一步：将药物置于___处，刺激神经纤维1处；第二步：将药物置于神经纤维2处，刺激神经纤维___处
实验现象预期及实验结论 如果第一步中，伸肌不收缩，第二步中伸肌收缩，说明该药物阻断兴奋在_________________；如果第一步中，伸肌收缩，第二步中伸肌不收缩，说明该药物阻断兴奋在________________；如果第一步和第二步中，伸肌都不收缩，说明该药物阻断兴奋在____________________________
_______
B
1
神经元之间的传递
神经纤维上的传导
神经元之间的传递和神经纤维上的传导
[解析] 为了探究该药物的作用机制是阻断兴奋在神经元之间的传递还是阻断兴奋在神经纤维上的传导，该实验自变量设置只能在突触间和神经纤维(即自变量是药物放置的位置不同)，然后通过对比分析因变量(神经所支配的肌肉是否收缩)从而得出实验结论。实验步骤、实验现象预期及结论补充见答案。
兴奋的传导或传递方向的设计分析
1.探究兴奋在神经纤维上的双向传导
(1)方法设计：电刺激图中①处，观察A的反应，同时测量②处的电位有无变化。
系统知能
(2)结果分析：
A有反应
2.探究兴奋在神经元之间的单向传递
(1)方法设计：先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。
(2)结果分析：①③都有电位变化→双向传递；只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向为③→①)。
1.下图为突触的结构，在a、d两点连接一
测量电位变化的灵敏电流计，下列有关
分析正确的是 ( )
①图示的结构包括3个神经元，含有3个突触 ②若B释放的是兴奋性神经递质，分别刺激b、c点时，指针都发生2次相反方向的偏转 ③若B受刺激，C会兴奋，A、B同时受刺激，C不兴奋，则A释放的是抑制性神经递质 ④神经递质可与突触后膜上的相关受体结合，受体的化学本质一般是蛋白质
⑤若将电流计连接在a、b两点，并刺激a、b间的中点，理论上指针不偏转
A.①③④ B.②④⑤ C.①③⑤ D.③④⑤
迁移训练
√
解析：图示结构包括3个神经元，含有2个突触，①错误。若B释放的是兴奋性神经递质，刺激b点时，指针发生2次相反方向的偏转；刺激c点时，由于兴奋在突触处单向传递，不能传到B所在的神经元，指针只发生1次偏转，②错误。若B受刺激，C会兴奋，A、B同时受刺激，C不兴奋，则A释放的是抑制性神经递质，③正确。神经递质可与突触后膜上的相关受体结合，受体的化学本质一般是蛋白质，④正确。若将电流计连接在a、b两点，并刺激a、b间的中点，由于兴奋同时到达a、b两点，理论上指针不偏转，⑤正确。
2.图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元之间以突触联系，电表Ⅰ的电极分别在Q点细胞内外侧，电表Ⅱ的电极分别在R、S点的细胞外侧；图乙和图丙是可能存在的电位变化。下列叙述正确的是 ( )
A.若降低膜外K+浓度，①和③点
均上移，②和④点不变
B.①→②电位变化可表示Q点兴奋
产生过程，②处膜内Na+浓度高于膜外
C.刺激P点，电表Ⅰ发生1次偏转，电表Ⅱ发生2次偏转，电位变化分别为图乙和图丙
D.刺激P点产生兴奋，与邻近的未兴奋部位形成局部电流，膜外局部电流方向与兴奋传导方向相反
√
解析：细胞外K+浓度降低，K+外流增多，静息电位绝对值增大，所以①和③点均下移，②和④点不变，A错误。①→②电位变化可表示Q点兴奋产生过程，②处膜内Na+浓度仍然低于膜外，B错误。刺激P点时，产生动作电位，当兴奋传到Q点时，膜内外的电荷分布由外正内负转变为外负内正，电表Ⅰ指针向左偏转1次；当兴奋传到R点时，膜内外的电荷分布由外正内负转变为外负内正，电表Ⅱ指针也向左偏转1次，由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，只能由突触前膜到突触后膜，兴奋不能传至S点，故电表Ⅱ记录到的电位变化与图丙的④基本相同，不发生⑤，C错误。刺激P点产生兴奋，与邻近的未兴奋部位形成局部电流，膜外局部电流方向与兴奋传导方向相反，D正确。
3.图1表示人体的某反射弧模式图，图2表示用去除脑但保留脊髓的蛙(称脊蛙)为材料，进行反射实验。请据图回答下列问题：
(1)图1中，反射弧中的结构①是__________，②是__________，④是由_____________________________________组成的。
神经中枢
传入神经
传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等
解析：由神经节或突触结构可以判断，①是神经中枢，②是传入神经，③是传出神经，④是效应器，⑤是感受器，④效应器是由传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等组成的。
(2)图1中，神经冲动在突触处的传递速度_____ (填“大于”“小于”或“等于”)在神经纤维上的传导速度，原因是_________________________
_____________________________________________________。
小于
在突触处神经冲动的传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换，经历的时间较长
解析：在突触处神经冲动的传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换，经历的时间较长，所以图1中，神经冲动在突触处的传递速度小于在神经纤维上的传导速度。
(3)图1中，在②处给予适宜刺激，②处由静息状态到产生动作电位再恢复静息状态时，膜外侧电位的变化是________________________。
正电位→负电位→正电位
解析：在②处给予适宜刺激，②处由静息状态到产生动作电位再恢复静息状态时，膜外侧电位的变化是正电位→负电位→正电位。
(4)从脊蛙左后肢剥离出甲、乙两根神经，却无法确定传入神经和传出神经。研究者将乙神经剪断，并立即分别刺激A端和B端，观察左后肢是否收缩，以判断乙神经是传入神经还是传出神经。
结果预测：若________________________________________，则乙神经是传入神经；若________________________________________，则乙神经是传出神经。
刺激A端左后肢不收缩，刺激B端左后肢收缩
刺激A端左后肢收缩，刺激B端左后肢不收缩
解析：将乙神经剪断，并立即分别刺激A端和B端，结合题图2分析可知，若刺激A端左后肢不收缩，刺激B端左后肢收缩，则乙神经是传入神经；若刺激A端左后肢收缩，刺激B端左后肢不收缩，则乙神经是传出神经。
一、建构概念体系
二、融通科学思维
1.短时间内过量饮水可能会导致“水中毒”。症状发生时，人体神经系统的兴奋性会降低，从离子的角度分析，原因可能是__________
_____________________________________。
2.在神经—骨骼肌接头处，兴奋的传递是单向的，这是因为____
_________________________________________________________________________________。
组织液中的Na+浓度下降，引起神经系统兴奋性下降
神经—骨骼肌接头处形成特殊的突触，在此处神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜
3.神经冲动在突触的传递过程中，受很多药物的影响。某药物能阻断兴奋在突触处的传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解(或再摄取)都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是_________________________________
______________________________________________________________________。
4.正常情况下，多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收，毒品可卡因能使人的兴奋增强，原因可能是什么 吸食毒品对人体有哪些危害 (答出2点)
提示：可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，导致突触间隙的多巴胺增多并持续发挥作用，使神经元的兴奋性增强。长期吸食毒品易产生幻觉；抑制人体免疫系统的功能；使人情绪不稳定，易引发暴力和攻击行为；使人抑郁、焦虑、失眠、厌食等。
该药物与神经递质竞争突触后膜上的受体，导致神经递质无法与受体结合(或该药物破坏突触后膜上神经递质的受体)
三、综合检测反馈
1.研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是( )
A.TEA处理后，只有外向电流存在
B.外向电流由K+通道所介导
C.TTX处理后，外向电流消失
D.内向电流结束后，神经纤维膜
内Na+浓度高于膜外
√
解析：TEA处理后，K+不能外流，阻断了外向电流，只有内向电流存在，A错误；TEA阻断钾通道，从而阻断了外向电流，说明外向电流由K+通道所介导，B正确；TTX阻断钠通道，Na+不能内流，从而阻断了内向电流，内向电流消失，存在外向电流，C错误；内向电流结束后，神经纤维膜内Na+浓度仍然低于膜外，D错误。
2.兴奋性神经递质多巴胺参与奖赏、学习、情绪等大脑功能的调控，毒品可卡因能对大脑造成不可逆的损伤。如图是突触间隙中的可卡因作用于多巴胺转运蛋白后干扰人脑兴奋传递的示意图。下列有关说法正确的是 ( )
A.多巴胺通过多巴胺转运蛋白
的协助释放到突触间隙中
B.多巴胺作用于突触后膜，使其
对K+的通透性增强
C.多巴胺发挥作用后被突触前膜上的多巴胺转运蛋白从突触间隙回收
D.可卡因阻碍多巴胺回收，多巴胺留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体增多
√
解析：突触前膜通过胞吐的方式将多巴胺释放到突触间隙中，不需要借助转运蛋白，A错误；多巴胺是一种兴奋性神经递质，其与突触后膜上的受体特异性结合，使突触后膜对Na+的通透性增强，B错误；由题图可知，多巴胺发挥作用后，被突触前膜上的多巴胺转运蛋白从突触间隙回收，C正确；可卡因阻碍多巴胺回收，多巴胺留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少，D错误。
3.现有刚制备的蟾蜍坐骨神经—腓肠肌标本，如图甲所示。现将神经置于类似细胞外液的溶液S中，图乙为坐骨神经连接电流表的示意图(电极a位于坐骨神经与腓肠肌接近一侧)，静息时，指针的偏转情况如①所示，刺激坐骨神经某一点后，指针会出现②③所示的偏转。下列相关叙述正确的是 ( )
A.图甲中坐骨神经属于反射弧中的传出神经
B.根据图乙可以说明兴奋在神经
纤维上以电信号形式进行传导
C.适当升高溶液S中的Na+浓度会
导致记录到的动作电位的峰值降低
D.刺激坐骨神经某一点后，指针偏转
情况只能如图乙中①→②→①→③→①
√
解析：坐骨神经—腓肠肌标本中的坐骨神经属于混合神经，即包括传入神经和传出神经，A错误；图乙电流表有电位变化，可以说明兴奋在神经纤维上以电信号形式进行传导，B正确；动作电位的产生与Na+内流有关，适当升高溶液S中的Na+浓度，会导致细胞内外的Na+浓度差变大，记录到的动作电位的峰值升高，C错误；由图可知，刺激坐骨神经某一点后，指针偏转情况可能是①→③→①→②→①或①→②→①→③→①，D错误。
4. 将蟾蜍的神经细胞依次浸润在低、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。下列分析正确的是 ( )
A.图中结果表明，外界Na+浓度与电位
变化幅度呈负相关
B.Ⅰ组对应高浓度NaCl溶液，Ⅱ组
对应中浓度NaCl溶液
C.Ⅲ组对应低浓度NaCl溶液，该组神经细胞不能产生电位变化
D.将溶液置换成3种浓度的KCl溶液，得到的结果与图中一致
√
解析：动作电位的形成是Na+内流的结果，因此高浓度NaCl组、中浓度NaCl组和低浓度NaCl组的动作电位的幅度逐渐降低，所以Ⅰ组是高浓度NaCl溶液，Ⅱ组是中浓度NaCl溶液，Ⅲ组是低浓度NaCl溶液，外界溶液中的Na+浓度与动作电位幅度呈正相关，A错误，B正确；Ⅲ组对应低浓度NaCl溶液，受到刺激后受Na+浓度的影响，Na+内流量少，不足以形成膜内为正电位的动作电位，但产生了电位变化，C错误；改变外界溶液中的K+浓度对动作电位无影响，因而不会发生图示的结果，D错误。
5. LTP(长时程增强)是发生在神经元间信号传递中的一种持久增强现象，如图表示LTP现象的产生机制。据图分析，下列说法错误的是 ( )
A.Glu属于抑制性神经递质，能传递信息
B.Glu与N受体结合后促进组织液中Ca2+内流
C.细胞内Ca2+浓度升高会促进NO的合成，
使Ca2+浓度进一步升高
D.Glu的释放需要消耗细胞代谢产生的ATP，而NO不需要
√
解析：由题图可知，Glu与A受体结合引发Na+内流，属于兴奋性神经递质，A错误；Glu与N受体结合后促进组织液中Ca2+通过N受体进入细胞，B正确；细胞内Ca2+浓度升高会促进NO的合成，NO又通过进一步促进Glu的释放，使Ca2+浓度进一步升高，C正确；Glu的释放属于胞吐，需要消耗细胞代谢产生的ATP，而NO是气体，通过自由扩散的方式释放不需要消耗能量，D正确。
课时跟踪检测
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一、选择题
1.下列关于兴奋的叙述，错误的是( )
A.神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致
B.神经递质与突触后膜上的受体结合后，突触后膜电位均由外正内负变成内正外负
C.突触后膜完成“化学信号→电信号”的转变
D.动作电位产生时Na+流入神经细胞内的过程不需要消耗能量
√
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解析：神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致，A正确；兴奋性神经递质会导致突触后膜Na+内流，从而引起突触后膜上的膜电位从内负外正转变成内正外负，但是抑制性神经递质会强化突触后膜上内负外正的膜电位，B错误；突触前膜完成“电信号→化学信号”的转变，突触后膜完成“化学信号→电信号”的转变，C正确；动作电位产生时Na+流入神经细胞内的过程是协助扩散，不需要消耗能量，D正确。
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2.下图表示兴奋在神经纤维上的传导，下列相关叙述，错误的是 ( )
A.受到刺激时会引起电流表指针发生两次方向相反的偏转
B.兴奋在离体神经纤维上可以双向传导
C.兴奋在神经纤维上的传导过程中有电信号和化学信号的转化
D.细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础
√
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解析：受到刺激后，兴奋先后传到a、b两点，电流表指针发生两次方向相反的偏转，A正确；兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导，在离体神经纤维上可以双向传导，B正确；兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导，没有化学信号的转化过程，C错误；细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础，D正确。
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3.甲为某反射弧结构，乙为图甲中某一结构的显微结构模式图，下列说法正确的是 ( )
A.将抑制神经递质释放的药物放
在b处，刺激e点时，a无法正常收缩
B.兴奋在b处传导是双向的，所以
兴奋在整个反射弧中的传递也是双向的
C.图乙是图甲d处的放大示意图
D.图乙中⑤释放的物质一定能使③的电位转变为外负内正
√
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解析：抑制神经递质释放的药物放在b传出神经纤维处，刺激e点，不会影响兴奋传导，故a可以收缩，A错误；兴奋在整个反射弧中的传递是单向的，B错误；图乙是突触结构，是图甲d处的放大示意图，C正确；若⑤突触小泡释放的是抑制性神经递质，则③突触后膜的电位不会转变为外负内正，D错误。
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4.动作电位一旦发生，可以沿着细胞膜传导至整个细胞，其传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位，保持其原有的波形和波幅度，这是动作电位的一个重要特征。动作电位可以在有髓(有髓鞘且髓鞘具有绝缘性)神经纤维和无髓神经纤维上进行传导，其传导示意图如下。下列说法错误的是( )
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A.动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的，传导速度比在无髓神经纤维上快得多
B.动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的钠离子通道大量开放，进而产生新的动作电位
C.动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更多
D.动作电位在有髓神经纤维上传导时没有衰减
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解析：有髓神经纤维外包裹着髓鞘，髓鞘具有绝缘性，动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的，传导速度比在无髓神经纤维上快得多，A正确；动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的Na+通道大量开放，Na+内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负，形成动作电位，B正确；动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的，在髓鞘处没有离子的转运，因此与无髓神经纤维相比，动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更少，C错误；动作电位一旦发生，可以沿着细胞膜传导至整个细胞，其传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位，保持其原有的波形和波幅度，因此，动作电位在有髓神经纤维上传导时没有衰减，D正确。
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5.某脑区内特定的神经元持续激活会导致抑郁。氯胺酮(氯胺酮在突触间隙会被快速分解)能与神经细胞膜上的NMDA受体结合，阻断兴奋的传递，发挥长效抗抑郁作用，如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.图中神经递质为兴奋性神经递质
B.NMDA受体即为氯胺酮受体
C.氯胺酮作用机制可能是阻断开放的Na+通道从而阻碍Na+持续内流
D.氯胺酮可长效抗抑郁的原因可能是其嵌入通道后较难被酶降解
√
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解析：题图中神经递质与突触后膜上的受体结合后，可使Na+内流，即图中神经递质为兴奋性神经递质，A正确；据题图可知，氯胺酮的作用机制是阻断开放的Na+通道从而阻碍Na+持续内流，而与未开放的通道不结合，则NMDA受体不是氯胺酮受体，B错误，C正确；由题图可知，氯胺酮会嵌入离子通道中，可推测氯胺酮可长效抗抑郁的原因是其嵌入通道后较难被酶降解，D正确。
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6.某研究团队对一名高位截瘫患者(出现四肢功能丧失、感觉丧失等症状)进行了“脑机接口”手术，实现了侵入式脑机接口通过“意念”控制机械臂书写汉字。下列叙述正确的是 ( )
A.该案例说明“脑机接口”可帮助修复人的自主神经系统功能
B.通过“意念”控制机械臂并书写出汉字的过程仅涉及化学信号的传导
C.患者通过“意念”控制机械臂书写汉字的过程，需要大脑皮层的参与，属于条件反射
D.神经冲动以电信号的方式传递是实现“脑机接口”的生理学基础之一
√
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解析：该案例说明“脑机接口”可帮助修复人的躯体运动功能，而不是自主神经系统功能，A错误；通过“意念”控制机械臂并书写出汉字的过程涉及化学信号的传导、电信号的传递，B错误；用“意念”控制机械臂书写汉字未经过完整反射弧，不属于反射，C错误；神经冲动以电信号的方式传递是实现“脑机接口”的生理学基础之一，D正确。
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7. 将保持搏动并带有交感神经和副交感神经的蛙心取出，置于任氏液(类似蛙的组织液)中进行相关实验，如图所示。下列有关实验的结果及分析的叙述，错误的是 ( )
A.交感神经和副交感神经都属
于传出神经
B.a点未受刺激时膜外为正电位，受刺激并产生兴奋时膜外为负电位
C.刺激a点，心脏收缩加快；刺激b点，心脏收缩减慢
D.刺激a点或b点，电流表指针都会发生两次方向相反的偏转
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解析：交感神经和副交感神经都属于传出神经，A正确。a点未受刺激时为静息电位，膜外表现为正电位，膜内表现为负电位；受刺激并产生兴奋时，膜外表现为负电位，膜内表现为正电位，B正确。交感神经活动占据优势时，心脏收缩加快，副交感神经活动占据优势时，心脏收缩减慢，C正确。神经与肌肉的接触部位类似于突触结构，兴奋通过突触时只能单向传递，故刺激a点，兴奋可通过交感神经传到心脏，但不能通过心脏传到副交感神经，电流表指针不发生偏转；刺激b点，电流表指针发生两次方向相反的偏转，D错误。
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8. 图1为两个神经元之间联系示意图。研究者用相同强度的电刺激对神经元A进行不同处理：Ⅰ为单次电刺激，Ⅱ为短时间连续两次刺激，用记录微电极记录神经元B的电位变化，结果如图2所示(阈电位是指能引起动作电位的临界电位值)。下列分析错误的是( )
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A.由图2可知，刺激强度过低不能使神经元B产生动作电位
B.单刺激时，神经元B电位的形成与神经元A释放的神经递质不足有关
C.由图2可知，短时间连续给予阈下刺激可以导致神经元产生动作电位
D.单刺激下神经元A释放的神经递质不会改变突触后膜的离子通透性
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√
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解析：由题图2可知，刺激强度过低时神经元B产生的膜电位变化低于阈电位，不能使神经元B产生动作电位，A正确；神经元A与神经元B通过突触相连，单刺激时，神经元B电位发生变化但未达到阈电位，与神经元A释放的神经递质不足有关，B正确；由题图2可知，短时间连续两次低于阈电位的刺激，可以使电位超过阈电位，使神经元B产生动作电位，C正确；由题图2可知，单刺激下神经元A释放的神经递质也使神经元B产生了电位变化，只是未达到阈电位，因此会改变突触后膜的离子通透性，D错误。
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二、非选择题
9.下图表示兴奋通过神经—骨骼肌接头引起肌肉收缩的部分过程，当乙酰胆碱(ACh)作用于A(ACh受体兼Na+通道)时，产生动作电位，将兴奋传导至B结构，引起C(Ca2+通道)打开，肌质网中Ca2+释放，引起肌肉收缩。
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(1)图中的神经—骨骼肌属于反射弧
中_______的组成部分，兴奋在其接
头处的传递速度比在神经纤维上慢，
原因是_________________________
_______________________________。
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效应器
突触处的兴奋传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换
解析：神经—骨骼肌属于反射弧中效应器的组成部分；神经—骨骼肌接头处属于突触，在突触处兴奋传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换，而在神经纤维上兴奋以电信号的形式传导，因此兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上慢。
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(2)肌肉收缩的直接原因是大量Ca2+进入细胞质基质与收缩蛋白结合；骨骼肌收缩结束后，Ca2+通过__________方式回收到肌质网。
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主动运输
解析：由题图分析可知，肌质网内的大量Ca2+通过Ca2+通道释放到细胞质基质的方式为协助扩散，那么Ca2+回收到肌质网需要逆浓度梯度进行，因此运输方式为主动运输。
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(3)胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，从而影响骨骼肌细胞的兴奋性。据此分析，血钙过低会引发肌肉抽搐的原因可能是_________________
________________________________________________________________________________________。
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胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，血钙过低时，对Na+内流的抑制作用减弱，突触后膜动作电位增大，肌细胞过度兴奋
解析：根据题意可知，胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流，血钙过低时，对Na+内流的抑制作用减弱，突触后膜动作电位增大，肌细胞过度兴奋，从而引发肌肉抽搐。
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(4)乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞，可引起肌肉收缩；作用于心肌细胞，却降低心肌细胞的收缩频率。为了探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因，研究人员进行相关实验(已知抗原和相应抗体会特异性结合，被抗体结合后的抗原将失去原有功能)。
①利用上图中骨骼肌细胞膜上的___
(填“A”“B”或“C”)作抗原，制备相应
的抗体。
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A
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解析：根据题意，该实验的目的是探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因，因此乙酰胆碱受体可以作为抗原，故实验步骤如下：利用题图中骨骼肌细胞膜上的A作抗原，制备相应的抗体。
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②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。
③一段时间后，用__________分别作用于这两种肌细胞，观察它们收缩反应变化的情况。预期实验结果及结论：若骨骼肌细胞不收缩，心肌细胞收缩频率降低，则表明乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因是____________________________________________________。
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乙酰胆碱
乙酰胆碱的作用特点与两种肌细胞上的相应受体不同有关
解析： ②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。③一段时间后，用乙酰胆碱分别作用于这两种肌细胞，观察它们收缩反应变化的情况。预期实验结果及结论：若骨骼肌细胞不收缩，心肌细胞收缩频率降低，说明抗体和骨骼肌细胞发生了结合，与心肌细胞未结合，则骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体与心肌细胞的不同，表明乙酰胆碱作用特点与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关。课时跟踪检测(五) 神经冲动的产生和传导
一、选择题
1.下列关于兴奋的叙述,错误的是 ( )
A.神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致
B.神经递质与突触后膜上的受体结合后,突触后膜电位均由外正内负变成内正外负
C.突触后膜完成“化学信号→电信号”的转变
D.动作电位产生时Na+流入神经细胞内的过程不需要消耗能量
2.下图表示兴奋在神经纤维上的传导,下列相关叙述,错误的是 ( )
A.受到刺激时会引起电流表指针发生两次方向相反的偏转
B.兴奋在离体神经纤维上可以双向传导
C.兴奋在神经纤维上的传导过程中有电信号和化学信号的转化
D.细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础
3.甲为某反射弧结构,乙为图甲中某一结构的显微结构模式图,下列说法正确的是 ( )
A.将抑制神经递质释放的药物放在b处,刺激e点时,a无法正常收缩
B.兴奋在b处传导是双向的,所以兴奋在整个反射弧中的传递也是双向的
C.图乙是图甲d处的放大示意图
D.图乙中⑤释放的物质一定能使③的电位转变为外负内正
4.动作电位一旦发生,可以沿着细胞膜传导至整个细胞,其传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位,保持其原有的波形和波幅度,这是动作电位的一个重要特征。动作电位可以在有髓(有髓鞘且髓鞘具有绝缘性)神经纤维和无髓神经纤维上进行传导,其传导示意图如下。下列说法错误的是 ( )
A.动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,传导速度比在无髓神经纤维上快得多
B.动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的钠离子通道大量开放,进而产生新的动作电位
C.动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更多
D.动作电位在有髓神经纤维上传导时没有衰减
5.某脑区内特定的神经元持续激活会导致抑郁。氯胺酮(氯胺酮在突触间隙会被快速分解)能与神经细胞膜上的NMDA受体结合,阻断兴奋的传递,发挥长效抗抑郁作用,如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.图中神经递质为兴奋性神经递质
B.NMDA受体即为氯胺酮受体
C.氯胺酮作用机制可能是阻断开放的Na+通道从而阻碍Na+持续内流
D.氯胺酮可长效抗抑郁的原因可能是其嵌入通道后较难被酶降解
6.某研究团队对一名高位截瘫患者(出现四肢功能丧失、感觉丧失等症状)进行了“脑机接口”手术,实现了侵入式脑机接口通过“意念”控制机械臂书写汉字。下列叙述正确的是 ( )
A.该案例说明“脑机接口”可帮助修复人的自主神经系统功能
B.通过“意念”控制机械臂并书写出汉字的过程仅涉及化学信号的传导
C.患者通过“意念”控制机械臂书写汉字的过程,需要大脑皮层的参与,属于条件反射
D.神经冲动以电信号的方式传递是实现“脑机接口”的生理学基础之一
7.将保持搏动并带有交感神经和副交感神经的蛙心取出,置于任氏液(类似蛙的组织液)中进行相关实验,如图所示。下列有关实验的结果及分析的叙述,错误的是 ( )
A.交感神经和副交感神经都属于传出神经
B.a点未受刺激时膜外为正电位,受刺激并产生兴奋时膜外为负电位
C.刺激a点,心脏收缩加快;刺激b点,心脏收缩减慢
D.刺激a点或b点,电流表指针都会发生两次方向相反的偏转
8.图1为两个神经元之间联系示意图。研究者用相同强度的电刺激对神经元A进行不同处理:Ⅰ为单次电刺激,Ⅱ为短时间连续两次刺激,用记录微电极记录神经元B的电位变化,结果如图2所示(阈电位是指能引起动作电位的临界电位值)。下列分析错误的是 ( )
A.由图2可知,刺激强度过低不能使神经元B产生动作电位
B.单刺激时,神经元B电位的形成与神经元A释放的神经递质不足有关
C.由图2可知,短时间连续给予阈下刺激可以导致神经元产生动作电位
D.单刺激下神经元A释放的神经递质不会改变突触后膜的离子通透性
二、非选择题
9.下图表示兴奋通过神经—骨骼肌接头引起肌肉收缩的部分过程,当乙酰胆碱(ACh)作用于A(ACh受体兼Na+通道)时,产生动作电位,将兴奋传导至B结构,引起C(Ca2+通道)打开,肌质网中Ca2+释放,引起肌肉收缩。
(1)图中的神经—骨骼肌属于反射弧中 的组成部分,兴奋在其接头处的传递速度比在神经纤维上慢,原因是 。
(2)肌肉收缩的直接原因是大量Ca2+进入细胞质基质与收缩蛋白结合;骨骼肌收缩结束后,Ca2+通过 方式回收到肌质网。
(3)胞外Ca2+会竞争性抑制Na+内流,从而影响骨骼肌细胞的兴奋性。据此分析,血钙过低会引发肌肉抽搐的原因可能是 。
(4)乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞,可引起肌肉收缩;作用于心肌细胞,却降低心肌细胞的收缩频率。为了探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因,研究人员进行相关实验(已知抗原和相应抗体会特异性结合,被抗体结合后的抗原将失去原有功能)。
①利用上图中骨骼肌细胞膜上的 (填“A”“B”或“C”)作抗原,制备相应的抗体。
②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。
③一段时间后,用 分别作用于这两种肌细胞,观察它们收缩反应变化的情况。预期实验结果及结论:若骨骼肌细胞不收缩,心肌细胞收缩频率降低,则表明乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因是 。
课时跟踪检测(五)
1.选B 神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致,A正确;兴奋性神经递质会导致突触后膜Na +内流,从而引起突触后膜上的膜电位从内负外正转变成内正外负,但是抑制性神经递质会强化突触后膜上内负外正的膜电位,B错误;突触前膜完成“电信号→化学信号”的转变,突触后膜完成“化学信号→电信号”的转变,C正确;动作电位产生时Na +流入神经细胞内的过程是协助扩散,不需要消耗能量,D正确。
2.选C 受到刺激后,兴奋先后传到a、b两点,电流表指针发生两次方向相反的偏转,A正确;兴奋在神经纤维上以局部电流的形式传导,在离体神经纤维上可以双向传导,B正确;兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导,没有化学信号的转化过程,C错误;细胞膜内外K +、Na +分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础,D正确。
3.选C 抑制神经递质释放的药物放在b传出神经纤维处,刺激e点,不会影响兴奋传导,故a可以收缩,A错误;兴奋在整个反射弧中的传递是单向的,B错误;图乙是突触结构,是图甲d处的放大示意图,C正确;若⑤突触小泡释放的是抑制性神经递质,则③突触后膜的电位不会转变为外负内正,D错误。
4.选C 有髓神经纤维外包裹着髓鞘,髓鞘具有绝缘性,动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,传导速度比在无髓神经纤维上快得多,A正确;动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的Na +通道大量开放,Na +内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,形成动作电位,B正确;动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,在髓鞘处没有离子的转运,因此与无髓神经纤维相比,动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更少,C错误;动作电位一旦发生,可以沿着细胞膜传导至整个细胞,其传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位,保持其原有的波形和波幅度,因此,动作电位在有髓神经纤维上传导时没有衰减,D正确。
5.选B 题图中神经递质与突触后膜上的受体结合后,可使Na +内流,即图中神经递质为兴奋性神经递质,A正确;据题图可知,氯胺酮的作用机制是阻断开放的Na +通道从而阻碍Na +持续内流,而与未开放的通道不结合,则NMDA受体不是氯胺酮受体,B错误,C正确;由题图可知,氯胺酮会嵌入离子通道中,可推测氯胺酮可长效抗抑郁的原因是其嵌入通道后较难被酶降解,D正确。
6.选D 该案例说明“脑机接口”可帮助修复人的躯体运动功能,而不是自主神经系统功能,A错误;通过“意念”控制机械臂并书写出汉字的过程涉及化学信号的传导、电信号的传递,B错误;用“意念”控制机械臂书写汉字未经过完整反射弧,不属于反射,C错误;神经冲动以电信号的方式传递是实现“脑机接口”的生理学基础之一,D正确。
7.选D 交感神经和副交感神经都属于传出神经,A正确。a点未受刺激时为静息电位,膜外表现为正电位,膜内表现为负电位;受刺激并产生兴奋时,膜外表现为负电位,膜内表现为正电位,B正确。交感神经活动占据优势时,心脏收缩加快,副交感神经活动占据优势时,心脏收缩减慢,C正确。神经与肌肉的接触部位类似于突触结构,兴奋通过突触时只能单向传递,故刺激a点,兴奋可通过交感神经传到心脏,但不能通过心脏传到副交感神经,电流表指针不发生偏转;刺激b点,电流表指针发生两次方向相反的偏转,D错误。
8.选D 由题图2可知,刺激强度过低时神经元B产生的膜电位变化低于阈电位,不能使神经元B产生动作电位,A正确;神经元A与神经元B通过突触相连,单刺激时,神经元B电位发生变化但未达到阈电位,与神经元A释放的神经递质不足有关,B正确;由题图2可知,短时间连续两次低于阈电位的刺激,可以使电位超过阈电位,使神经元B产生动作电位,C正确;由题图2可知,单刺激下神经元A释放的神经递质也使神经元B产生了电位变化,只是未达到阈电位,因此会改变突触后膜的离子通透性,D错误。
9.解析:(1)神经—骨骼肌属于反射弧中效应器的组成部分;神经—骨骼肌接头处属于突触,在突触处兴奋传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换,而在神经纤维上兴奋以电信号的形式传导,因此兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上慢。
(2)由题图分析可知,肌质网内的大量Ca 2+通过Ca 2+通道释放到细胞质基质的方式为协助扩散,那么Ca 2+回收到肌质网需要逆浓度梯度进行,因此运输方式为主动运输。
(3)根据题意可知,胞外Ca 2+会竞争性抑制Na +内流,血钙过低时,对Na +内流的抑制作用减弱,突触后膜动作电位增大,肌细胞过度兴奋,从而引发肌肉抽搐。
(4)根据题意,该实验的目的是探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应的原因,因此乙酰胆碱受体可以作为抗原,故实验步骤如下:①利用题图中骨骼肌细胞膜上的A作抗原,制备相应的抗体。②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。③一段时间后,用乙酰胆碱分别作用于这两种肌细胞,观察它们收缩反应变化的情况。预期实验结果及结论:若骨骼肌细胞不收缩,心肌细胞收缩频率降低,说明抗体和骨骼肌细胞发生了结合,与心肌细胞未结合,则骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体与心肌细胞的不同,表明乙酰胆碱作用特点与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关。
答案:(1)效应器 突触处的兴奋传递需要经过电信号→化学信号→电信号的转换 (2)主动运输 (3)胞外Ca 2+会竞争性抑制Na +内流,血钙过低时,对Na +内流的抑制作用减弱,突触后膜动作电位增大,肌细胞过度兴奋 (4)①A ③乙酰胆碱 乙酰胆碱的作用特点与两种肌细胞上的相应受体不同有关
