第二章 章末整合提升 知能整合再提升(课件 学案)高中生物学 浙科版(2019)选择性必修1 稳态与调节

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名称 第二章 章末整合提升 知能整合再提升(课件 学案)高中生物学 浙科版(2019)选择性必修1 稳态与调节
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资源类型 教案
版本资源 浙科版(2019)
科目 生物学
更新时间 2025-10-13 16:17:23

文档简介

一、科学探究——判断反射弧中的传入神经元和传出神经元
 
(1)根据是否具有神经节:有神经节(C)的是传入神经元。
(2)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经元(E),与后角(狭窄部分)相连的为传入神经元(B)。
(3)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(接近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经元,反之则为传出神经元。
【针对练习】
1.如图为反射弧结构示意图,若在实验条件下刺激a处,可引起b处产生冲动,效应器作出反应,而刺激b处也可引起效应器作出反应,但不能引起a处产生冲动。下列有关分析正确的是(  )
A.刺激后,兴奋在感觉神经元上的传导是单向的
B.在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的
C.刺激后,兴奋在传出神经元上的传导是单向的
D.刺激a处使突触传递兴奋,刺激b处使突触传递抑制
2.(2022·浙江期中联考)将含有一定浓度的可使神经麻醉的可卡因棉球放在脊蛙的坐骨神经处,然后用蘸有稀硫酸的纸片刺激皮肤,结果如表:
刺激时间 刺激部位 现象
麻醉较短时间 趾尖皮肤 无屈反射
背部皮肤 有搔扒反射
麻醉几分钟 趾尖皮肤 无屈反射
背部皮肤 无搔扒反射
下列叙述错误的是(  )
A.麻醉较短时间屈反射弧的传入神经元不能传导兴奋
B.麻醉较短时间屈反射弧的传出神经元能传导兴奋
C.麻醉几分钟后搔扒反射弧的传入神经元不能传导兴奋
D.麻醉几分钟后搔扒反射弧的传出神经元不能传导兴奋
3.(2024·浙江五校联盟月考)如图是某反射弧结构的模式图,其中乙表示神经中枢,甲、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究A是传出神经元还是传入神经元,某研究小组将微电流计的两个电极分别搭在位点2和位点3的神经纤维膜外侧。下列说法错误的是(  )
A.刺激位点4,若微电流计指针偏转2次,则A为传入神经元
B.刺激位点4,若微电流计指针偏转2次,则A为传出神经元
C.刺激位点1,若微电流计指针偏转2次,则A为传入神经元
D.刺激位点1,若微电流计指针偏转1次,则A为传出神经元
二、科学思维——神经冲动的产生与传导模式图分析
项目 神经冲动的产生(静息电位、动作电位形成) 神经冲动的传导(在神经纤维上的传导)
模式图
模式图 解读 ①a点之前——静息电位:此时K+通道打开,K+外流(属于易化扩散),Na+通道关闭,使膜外带正电荷,膜内带负电荷,电位差为负值;呈内负外正。 ②ac段——动作电位的形成:受刺激后,K+通道关闭,Na+通道打开,Na+迅速大量内流,导致膜电位迅速逆转,膜内电位由负变正,膜外电位由正变负,呈内正外负;a点到c点表示动作电位的产生过程,c点为动作电位的峰值。 ③ce段——静息电位的恢复:在复极化过程中,Na+通道关闭,K+通道打开,K+大量外流,导致膜内电位由正变负,膜外电位由负变正,呈内负外正。 ④ef段——静息电位的维持:一次兴奋完成后,由于细胞膜上存在Na+-K+泵,在其作用下,将外流的K+运进膜内,将内流的Na+运出膜外,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备 ①AB段:极化状态(静息电位)。神经冲动已经通过该段神经纤维,Na+通道关闭,K+通道打开。 ②BC段:超极化。Na+通道关闭,K+通道打开。 ③CD段:复极化。静息电位恢复过程。Na+通道关闭,K+通道打开。 ④DE段:去极化、反极化。神经冲动刚传至该区段,动作电位形成过程。Na+通道打开,K+通道关闭。 ⑤EF段:极化状态(静息电位)。神经冲动还未传至该区段神经纤维,Na+通道关闭,K+通道打开
【针对练习】
4.(2024·浙江杭州联考期中)下图A所示为某一神经元游离的一段轴突,图B是该段轴突神经纤维产生动作电位的模式图。下列叙述正确的是(  )
A.测量静息电位应按电位计甲的连接方式
B.刺激图A中的C处,甲、乙电位计指针均可发生两次偏转
C.图B中ab段Na+通道处于关闭状态,K+通道处于开放状态,bc段由Na+外流引起,该过程需要ATP
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
5.(2024·浙江高二期中)能引起组织细胞发生兴奋最小的刺激强度称为阈强度,达到这种强度的刺激叫阈刺激,低于这种强度的刺激叫阈下刺激。阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上少量Na+通道开放和Na+内流,这种局部细胞膜轻微的电位变化称为局部反应。两个以上的局部反应互相接近叠加的电位变化如图所示,下列说法不正确的是(  )
注:阈电位指能促发动作电位的膜电位临界值。
A.兴奋的产生机制是Na+通道开放,导致Na+通过易化扩散进入细胞
B.阈上刺激不是神经细胞达到阈电位的必要条件
C.图中-70 mV静息电位是以神经细胞膜内侧为参照,并将内侧定义为0 mV
D.不同强度的阈下刺激会产生不同强度的局部反应
三、科技视野——神经细胞的再生
  传统的观点认为,高等动物的神经发生只存在于胚胎期或出生后的发育早期,成年后大脑就不会再生长了。然而,近几十年来的发现逐步改变了这种认识。科学家发现,在3月龄大鼠(已性成熟)的某些脑区存在新生神经元。现在已发现,在包括人类的多种动物成体脑中,都有神经发生。神经发生包括细胞增殖、分化、迁移和存活等,它们受多种激素和生长因子的影响,还受环境及社会多种因素的复杂调节。年龄也影响神经发生量,随着动物年龄的增加,神经发生量下降。
人脑中某些脑区的新生神经元,还可能在一些疾病的康复中起作用,这或许意味着将来可以通过培养新的神经元,来修复由疾病或创伤导致受损的大脑。
【针对练习】
6.研究发现运动可以使成年人的大脑产生有益变化,包括促进新神经元的生成和增加神经元之间的连接。这是因为运动能够促进一种名为脑源性神经因子(BDNF)的蛋白质的分泌,它与细胞膜上受体结合后可以促进神经元生长。下列有关说法错误的是(  )
A.神经元上的轴突和树突有利于细胞之间的信息交流
B.BDNF通过胞吞的方式进入细胞后促进神经元的生长
C.BDNF将有利于大脑神经中枢结构的维持和改善
D.神经元的生成及增加神经元之间的连接有利于大脑产生有益变化
7.脊髓损伤(SCI)是脊柱损伤后引起的严重并发症,在脊髓损害的相应节段出现各种感觉、运动障碍,如尿道括约肌功能障碍等。请回答下列相关问题:
(1)SCI发生后,分布于中枢神经系统内的小胶质细胞被迅速激活,部分定向迁移至损伤区域,通过吞噬作用改善损伤区域微环境,促进机体运动功能的恢复。活化后的M1型小胶质细胞会释放大量炎症因子,促进炎症反应,过度持续的炎症反应会对神经系统造成损害。活化后的M2型小胶质细胞则能释放大量IL-4和IL-13等因子,能促进血管生成和神经元再生。因此治疗该病的机理是                      
                                            。
(2)为研究中药“脊髓康”对小胶质细胞迁移功能与神经元生长状态的影响,科研人员进行了如下实验。
假手术 SCI 模型组 脊髓康 低剂量组 脊髓康 中剂量组 脊髓康 高剂量组 强的 松组
实验 处理1 等量生理盐水 灌胃 X 等剂量药液灌胃给药
各组术后于1d、4d、8d、12d时间段观察大鼠后肢运动情况
结果 强的松组与脊髓康高剂量组评分较好
实验 处理2 在术后12d处死大鼠,取脊髓相应区域进行冰冻切片
免疫荧光染色,分别标记小胶质细胞的特殊抗体anti和神经元骨架的抗体β3
对各组脊髓切片中的神经元进行观察
结果 免疫荧光染色结果如图1、2
注:强的松是目前治疗SCI的常用西药。
①表中X的处理应是                。
②据图1可知,                                         ,
可有效减轻神经元的损伤(如图2)。
(3)中药“脊髓康”对SCI患者具有较好的疗效,且副作用小,可较长时间服用。综合上述研究结果,你认为脊髓康治疗SCI的机理是否探究清楚,并阐明理由:                      
                       。
1.(2019·浙江4月选考16题)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的是(  )
A.单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换
B.骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换
C.保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件
D.多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
2.(2025·浙江1月选考17题)制备蛙的坐骨神经腓肠肌标本,将其置于生理溶液中进行实验。下列叙述正确的是(  )
A.刺激腓肠肌,在肌肉和坐骨神经上都能检测到电位变化
B.降低生理溶液中Na+浓度,刺激神经纤维,其动作电位幅度增大
C.随着对坐骨神经的刺激强度不断增大,腓肠肌的收缩强度随之增大
D.抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,一定时间内腓肠肌持续收缩
3.(2022·浙江6月选考24题)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
4.(2024·浙江6月选考16题)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。下列叙述正确的是(  )
A.兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B.兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C.静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D.静息状态时,Na+外向流量大于内向流量
5.(2023·浙江6月选考20题)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
6.(2023·浙江1月选考21题)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。
7.(2020·浙江7月选考30题)欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
(要求与说明:已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV,兴奋时动作电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a中,测定其静息电位和刺激后的动作电位,并记录。
组2:                                  。
组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中,测定其刺激后的动作电位,并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,以柱形图形式表示实验结果):
(3)分析与讨论:
①简要解释组3的实验结果:                                  。
②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内,不久在生理溶液中测量到放射性,24Na+的这种转运方式属于    。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会使24Na+外流量    。
③刺激脊蛙的坐骨神经,除了在反射中枢测量到动作电位外,还观察到腓肠肌收缩,说明坐骨神经中含有    神经。
章末整合提升
【体系构建】
血浆  渗透压  循环系统  周围神经系统 
神经细胞  感受器  传入神经元  传出神经元  效应器 ⑩条件反射  动作电位  突触间隙 
布罗卡区
【素养提升】
1.B 兴奋在神经纤维上是双向传导的,而在神经元之间的突触间传递是单向的。刺激a处时,可由突触前膜释放神经递质作用于突触后膜,使突触后膜兴奋,而刺激b处时不会使兴奋向突触前膜传递,也不会使突触传递抑制。
2.C 据表分析可知,麻醉较短时间,刺激趾尖皮肤无屈反射,推测可能是传入或传出神经元被麻醉,后刺激背部皮肤出现搔扒反射,说明传出功能正常,从而推导出是屈反射弧中的传入神经元被麻醉,故屈反射弧的传入神经元不能传导兴奋,而传出神经元能传导兴奋,A、B正确;麻醉几分钟后,刺激趾尖皮肤无屈反射,推测可能是传入或传出神经元被麻醉,后刺激背部皮肤没有出现搔扒反射,说明搔扒反射的传入神经元可能正常而传出神经元被麻醉,故搔扒反射弧的传入神经元可能会传导兴奋,而传出神经元不能传导兴奋,C错误,D正确。
3.A 刺激位点4,若微电流计指针偏转2次,说明局部电流可以通过神经中枢的突触传递到A,则A为传出神经元,A错误,B正确;刺激位点1,若微电流计指针偏转2次,说明局部电流可以通过神经中枢的突触传递到B,则A为传入神经元,C正确;刺激位点1,若微电流计指针偏转1次,说明局部电流不能通过神经中枢的突触传递到B,则A为传出神经元,D正确。
4.B 静息电位表现为外正内负,表示的是膜内外的电位差,测量时需要电位计的两个电极一个接在膜内,一个接在膜外,而甲、乙电位计电极都在膜外,测量的均不是静息电位,A错误;刺激图A中的C处,兴奋不能同时到达甲、乙电位计,两电位计的两个电极均依次兴奋,发生两次偏转,B正确;图B中ab段为动作电位形成的过程,Na+通道处于开放状态,K+通道多处于关闭状态,bc段由K+外流引起,该过程为易化扩散,不需要ATP,C错误;动作电位大小由Na+细胞膜内外浓度差决定,D错误。
5.C 当刺激强度大于或等于阈刺激时,神经细胞膜上Na+通道开放导致Na+内流,运输方式是易化扩散,使膜电位变为外负内正,产生兴奋,A正确;能引起组织细胞发生兴奋产生动作电位的最小刺激强度称为阈强度,达到这种强度的刺激叫阈刺激,阈刺激或连续的阈下刺激也可以使神经细胞达到阈电位,因此阈上刺激不是神经细胞达到阈电位的必要条件,B正确;-70 mV静息电位是以神经细胞膜外侧为参照,并将外侧定义为0 mV,C错误;不同强度的阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上Na+通道开放程度和Na+内流的量不同,会产生不同强度的局部反应,D正确。
6.B 根据题目信息,BDNF与细胞膜上受体结合后可以促进神经元生长,B错误。
7.(1)抑制小胶质细胞活化为M1型,促进小胶质细胞活化为M2型,适量减少小胶质细胞的迁移量 (2)①等量生理盐水灌胃 ②脊髓康减少了小胶质细胞的迁移量,且效果与浓度呈正相关,高剂量脊髓康的药效与强的松相近 (3)否,需进一步探究脊髓康是通过抑制小胶质细胞活化为M1型,还是通过促进小胶质细胞活化为M2型,达到治疗效果
解析:(1)由题意可知,适量激活的小胶质细胞迁移到损伤区域能通过吞噬作用改善损伤区域环境,促进机体运动功能恢复。如果小胶质细胞激活形成M1型,将会加大炎症反应,损害神经系统,因此此过程要抑制;形成M2型,则能促进血管和神经元生成,是有利的,应该要促进活化成M2型的过程。(2)①假手术一组是空白对照组,SCI模型组是模型对照组,应该采取和空白对照组相同的给药方式,所以依然是等量生理盐水灌胃,此时相当于药量为0,与后面的四个给脊髓康和强的松的实验组对比,能说明药物是否起效。②由图1可知,给药的实验组随着脊髓康的药量增大,anti抗体减少,说明小胶质细胞的激活量减少,说明脊髓康能治疗SCI,且高剂量的脊髓康的anti抗体表达量与强的松组的相近,说明药效与强的松相近。同时由图2可知,随着脊髓康药量增加,β3表达量增多,说明往损伤部位迁移的小胶质细胞变少。(3)由实验只能知道脊髓康能降低小胶质细胞的激活量,减少小胶质细胞的迁移量,但并不能确定小胶质细胞激活后转化的方向,所以关于脊髓康治疗SCI的机理并没有探究清楚。
真题感悟
1.D 单细胞动物是单个细胞构成的生命体,即与外界环境直接进行物质交换,A正确;骨骼肌细胞的细胞膜是细胞与组织液进行物质交换的通道,B正确;内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,内环境一旦失调,细胞代谢就会紊乱,C正确;多细胞动物的部分细胞可以直接与外界进行物质交换,例如蛙的皮肤细胞可以直接从外界吸收氧气并排出二氧化碳,D错误。
2.D 刺激腓肠肌,不能在坐骨神经上检测到电位变化,因为兴奋在突触处的传递是单向的,A错误;降低生理溶液中Na+浓度,神经细胞膜两侧Na+浓度差减小,刺激神经纤维,其动作电位幅度减少,B错误;在一定范围内随着刺激强度的增大,肌肉收缩的力度也相应增大,其原因是不同神经纤维兴奋所需的刺激强度阈值不同,随着刺激强度的增大,受刺激发生兴奋的神经纤维数量逐渐增加,引起效应器的反应强度也因此逐渐增加,C错误;乙酰胆碱是兴奋性神经递质,抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,乙酰胆碱持续起作用,一定时间内腓肠肌持续收缩,D正确。
3.A ①处即将恢复静息电位,②处即将产生动作电位,故此时①处K+外流,②处Na+内流,A错误;动作电位的传导具有不衰减性,B正确;②处产生的神经冲动只能沿着神经纤维向右侧传播出去,C正确;若将电表的两个电极分别置于③、④处,兴奋传至③、④处时指针会发生偏转,D正确。
4.A 由图可知:兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量,Na+内向流量大于外向流量,A正确,B错误;静息状态时,K+外向流量大于内向流量,Na+外向流量小于内向流量,C、D错误。
5.B 由题图可知,突触a、b前膜释放的递质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,与突触前膜释放的递质多少无关,C、D错误。
6.(1)组织液 神经 (2)传入神经、神经中枢、传出神经 电 内流 (3)小 受抑制 (4)大脑皮层 脑干
解析:(1)人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等,人体细胞可从内环境中获取O2。人体内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节,故内环境的相对稳定是通过内分泌系统、神经系统和免疫系统的调节实现的。(2)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+内流产生动作电位,从而转变为兴奋状态。(3)动脉血中的CO2含量增大,会导致血浆pH变小。当吸入气体中CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制,从而出现呼吸困难、昏迷等现象。(4)大脑皮层受损后仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,而脑干被破坏或脑干和脊髓间的联系被切断则呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。
7.(1)将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其静息电位,并记录
(2)如图
(3)①细胞外Na+浓度提高,膜内外的浓度差增大,兴奋时,Na+通过Na+通道内流加快,导致动作电位增大 ②主动转运 减少 ③传入和传出
解析:根据题干可知,本实验研究神经细胞膜外K+浓度升高对静息电位的影响和Na+浓度升高对动作电位的影响。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则等。(1)实验思路中,组1(生理溶液编号为a)是对照组,测得神经纤维的静息电位和刺激后的动作电位;组3是实验组,测得Na+浓度提高(生理溶液编号为d、e)情况下刺激后的动作电位;因此推断,组2测得K+浓度提高情况下的静息电位,生理溶液的编号应该为b、c。(2)依据题干可知,a组的静息电位是-70 mV,动作电位的峰值是+30 mV。静息电位的产生依靠K+外流(K+通过K+通道进行易化扩散),当溶液中的K+浓度升高时,膜内外的K+浓度差变小,静息电位的绝对值变小,因此相对于生理溶液a,生理溶液b、c中神经纤维的静息电位绝对值逐渐减小;动作电位的去极化和反极化过程依靠Na+内流(Na+通过Na+通道进行易化扩散),当溶液中的Na+浓度升高时,膜内外的Na+浓度差变大,兴奋时,Na+内流的量相对增多,动作电位峰值变大,因此相对于生理溶液a,生理溶液d、e中神经纤维的动作电位峰值逐渐增大。(3)②生理溶液中的Na+浓度大于神经细胞内的浓度,放射性同位素24Na+逆浓度梯度从神经细胞内进入生理溶液,该跨膜运输方式是主动转运,需要载体蛋白的参与和消耗能量。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会使细胞呼吸强度下降,产生的ATP减少,主动转运减弱,24Na+外流量减少。③刺激脊蛙的坐骨神经,在反射中枢测到动作电位,说明其具有传入神经,观察到腓肠肌收缩,说明其具有传出神经,因此坐骨神经中有传入和传出神经。
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章末整合提升 知能整合再提升
目 录 CONTENTS
体系构建
素养提升
真题感悟
体系构建
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
c
素养提升
一、科学探究——判断反射弧中的传入神经元和传出神经元
(1)根据是否具有神经节:有神经节(C)的是传入神经元。
(2)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的为传出神经元
(E),与后角(狭窄部分)相连的为传入神经元( B )。
B
(3)切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌
肉不收缩,而刺激向中段(接近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传
入神经元,反之则为传出神经元。
【针对练习】
1. 如图为反射弧结构示意图,若在实验条件下刺激a处,可引起b处产生冲
动,效应器作出反应,而刺激b处也可引起效应器作出反应,但不能引起a
处产生冲动。下列有关分析正确的是(  )
A. 刺激后,兴奋在感觉神经元上的传导是单向的
B. 在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的
C. 刺激后,兴奋在传出神经元上的传导是单向的
D. 刺激a处使突触传递兴奋,刺激b处使突触传递抑制

解析:  兴奋在神经纤维上是双向传导的,而在神经元之间的突触间传
递是单向的。刺激a处时,可由突触前膜释放神经递质作用于突触后膜,使
突触后膜兴奋,而刺激b处时不会使兴奋向突触前膜传递,也不会使突触传
递抑制。
2. (2022·浙江期中联考)将含有一定浓度的可使神经麻醉的可卡因棉球
放在脊蛙的坐骨神经处,然后用蘸有稀硫酸的纸片刺激皮肤,结果如表:
刺激时间 刺激部位 现象
麻醉较短时间 趾尖皮肤 无屈反射
背部皮肤 有搔扒反射
麻醉几分钟 趾尖皮肤 无屈反射
背部皮肤 无搔扒反射
A. 麻醉较短时间屈反射弧的传入神经元不能传导兴奋
B. 麻醉较短时间屈反射弧的传出神经元能传导兴奋
C. 麻醉几分钟后搔扒反射弧的传入神经元不能传导兴奋
D. 麻醉几分钟后搔扒反射弧的传出神经元不能传导兴奋
下列叙述错误的是(  )

解析:  据表分析可知,麻醉较短时间,刺激趾尖皮肤无屈反射,推测
可能是传入或传出神经元被麻醉,后刺激背部皮肤出现搔扒反射,说明传
出功能正常,从而推导出是屈反射弧中的传入神经元被麻醉,故屈反射弧
的传入神经元不能传导兴奋,而传出神经元能传导兴奋,A、B正确;麻醉
几分钟后,刺激趾尖皮肤无屈反射,推测可能是传入或传出神经元被麻
醉,后刺激背部皮肤没有出现搔扒反射,说明搔扒反射的传入神经元可能
正常而传出神经元被麻醉,故搔扒反射弧的传入神经元可能会传导兴奋,
而传出神经元不能传导兴奋,C错误,D正确。
3. (2024·浙江五校联盟月考)如图是某反射弧结构的模式图,其中乙表
示神经中枢,甲、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。
现欲探究A是传出神经元还是传入神经元,某研究小组将微电流计的两个
电极分别搭在位点2和位点3的神经纤维膜外侧。下列说法错误的是(  )
A. 刺激位点4,若微电流计指针偏转2次,则A为传
入神经元
B. 刺激位点4,若微电流计指针偏转2次,则A为传出神经元
C. 刺激位点1,若微电流计指针偏转2次,则A为传入神经元
D. 刺激位点1,若微电流计指针偏转1次,则A为传出神经元

解析:  刺激位点4,若微电流计指针偏转2次,说明局部电流可以通
过神经中枢的突触传递到A,则A为传出神经元,A错误,B正确;刺激
位点1,若微电流计指针偏转2次,说明局部电流可以通过神经中枢的
突触传递到B,则A为传入神经元,C正确;刺激位点1,若微电流计指
针偏转1次,说明局部电流不能通过神经中枢的突触传递到B,则A为
传出神经元,D正确。
二、科学思维——神经冲动的产生与传导模式图分析

目 神经冲动的产生(静息电位、动作电位形
成) 神经冲动的传导(在神经纤
维上的传导)



项目 神经冲动的产生(静息电位、动作电位形成)


图 解
读 ①a点之前——静息电位:此时K+通道打开,K+外流(属于易化扩散),Na+通道关闭,使膜外带正电荷,膜内带负电荷,电位差为负值;呈内负外正。
②ac段——动作电位的形成:受刺激后,K+通道关闭,Na+通道打开,Na+迅速大量内流,导致膜电位迅速逆转,膜内电位由负变正,膜外电位由正变负,呈内正外负;a点到c点表示动作电位的产生过程,c点为动作电位的峰值。
③ce段——静息电位的恢复:在复极化过程中,Na+通道关闭,K+通道打开,K+大量外流,导致膜内电位由正变负,膜外电位由负变正,呈内负外正。
④ef段——静息电位的维持:一次兴奋完成后,由于细胞膜上存在Na+-K+泵,在其作用下,将外流的K+运进膜内,将内流的Na+运出膜外,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一
次兴奋做好准备
项目 神经冲动的传导(在神经纤维上的传导)
模式
图解
读 ①AB段:极化状态(静息电位)。神经冲动已经通过该段神经纤维,Na+通道关闭,K+通道打开。
②BC段:超极化。Na+通道关闭,K+通道打开。
③CD段:复极化。静息电位恢复过程。Na+通道关闭,K+通道打开。
④DE段:去极化、反极化。神经冲动刚传至该区段,动作电位形成过程。Na+通道打开,K+通道关闭。
⑤EF段:极化状态(静息电位)。神经冲动还未传至该区段神经纤维,Na+通道关闭,K+通道打开
【针对练习】
4. (2024·浙江杭州联考期中)如图A所示为某一神经元游离的一段轴突,
图B是该段轴突神经纤维产生动作电位的
模式图。下列叙述正确的是(  )
A. 测量静息电位应按电位计甲的连接方式
B. 刺激图A中的C处,甲、乙电位计指针均可发生两次偏转
C. 图B中ab段Na+通道处于关闭状态,K+通道处于开放状态,bc段由Na+
外流引起,该过程需要ATP
D. 动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大

解析:  静息电位表现为外正内负,表示的是膜内外的电位差,测量时
需要电位计的两个电极一个接在膜内,一个接在膜外,而甲、乙电位计电
极都在膜外,测量的均不是静息电位,A错误;刺激图A中的C处,兴奋不
能同时到达甲、乙电位计,两电位计的两个电极均依次兴奋,发生两次偏
转,B正确;图B中ab段为动作电位形成的过程,Na+通道处于开放状态,
K+通道多处于关闭状态,bc段由K+外流引起,该过程为易化扩散,不需
要ATP,C错误;动作电位大小由Na+细胞膜内外浓度差决定,D错误。
5. (2024·浙江高二期中)能引起组织细胞发生兴奋最小的刺激强度称为
阈强度,达到这种强度的刺激叫阈刺激,低于这种强度的刺激叫阈下刺
激。阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上少量Na+通道开放和Na+内
流,这种局部细胞膜轻微的电位变化称为局部反应。两个以上的局部反应
互相接近叠加的电位变化如图所示,下列说法不正确的是(  )
注:阈电位指能促发动作电
位的膜电位临界值。
A. 兴奋的产生机制是Na+通道开放,导致Na+通过易化扩散进入细胞
B. 阈上刺激不是神经细胞达到阈电位的必要条件
C. 图中-70 mV静息电位是以神经细胞膜内侧为参照,并将内侧定义为0
mV
D. 不同强度的阈下刺激会产生不同强度的局部反应

解析:  当刺激强度大于或等于阈刺激时,神经细胞膜上Na+通道开放导
致Na+内流,运输方式是易化扩散,使膜电位变为外负内正,产生兴奋,A
正确;能引起组织细胞发生兴奋产生动作电位的最小刺激强度称为阈强
度,达到这种强度的刺激叫阈刺激,阈刺激或连续的阈下刺激也可以使神
经细胞达到阈电位,因此阈上刺激不是神经细胞达到阈电位的必要条件,
B正确;-70 mV静息电位是以神经细胞膜外侧为参照,并将外侧定义为0
mV,C错误;不同强度的阈下刺激可引起受刺激的局部细胞膜上Na+通道
开放程度和Na+内流的量不同,会产生不同强度的局部反应,D正确。
三、科技视野——神经细胞的再生
  传统的观点认为,高等动物的神经发生只存在于胚胎期或出生后的发
育早期,成年后大脑就不会再生长了。然而,近几十年来的发现逐步改变
了这种认识。科学家发现,在3月龄大鼠(已性成熟)的某些脑区存在新生
神经元。现在已发现,在包括人类的多种动物成体脑中,都有神经发生。
神经发生包括细胞增殖、分化、迁移和存活等,它们受多种激素和生长因
子的影响,还受环境及社会多种因素的复杂调节。年龄也影响神经发生
量,随着动物年龄的增加,神经发生量下降。
人脑中某些脑区的新生神经元,还可能在一些疾病的康复中起作用,
这或许意味着将来可以通过培养新的神经元,来修复由疾病或创伤导致受
损的大脑。
【针对练习】
6. 研究发现运动可以使成年人的大脑产生有益变化,包括促进新神经元的
生成和增加神经元之间的连接。这是因为运动能够促进一种名为脑源性神
经因子(BDNF)的蛋白质的分泌,它与细胞膜上受体结合后可以促进神
经元生长。下列有关说法错误的是(  )
A. 神经元上的轴突和树突有利于细胞之间的信息交流
B. BDNF通过胞吞的方式进入细胞后促进神经元的生长
C. BDNF将有利于大脑神经中枢结构的维持和改善
D. 神经元的生成及增加神经元之间的连接有利于大脑产生有益变化
解析:  根据题目信息,BDNF与细胞膜上受体结合后可以促进神经元生
长,B错误。

7. 脊髓损伤(SCI)是脊柱损伤后引起的严重并发症,在脊髓损害的相应
节段出现各种感觉、运动障碍,如尿道括约肌功能障碍等。请回答下列相
关问题:
(1)SCI发生后,分布于中枢神经系统内的小胶质细胞被迅速激活,部分
定向迁移至损伤区域,通过吞噬作用改善损伤区域微环境,促进机体运动
功能的恢复。活化后的M1型小胶质细胞会释放大量炎症因子,促进炎症反
应,过度持续的炎症反应会对神经系统造成损害。活化后的M2型小胶质细
胞则能释放大量IL-4和IL-13等因子,能促进血管生成和神经元再生。因此
治疗该病的机理是

抑制小胶质细胞活化为M1型,促进小胶质细胞活化为
M2型,适量减少小胶质细胞的迁移量
解析: 由题意可知,适量激活的小胶质细胞迁移到损伤区域能通过吞
噬作用改善损伤区域环境,促进机体运动功能恢复。如果小胶质细胞激活
形成M1型,将会加大炎症反应,损害神经系统,因此此过程要抑制;形成
M2型,则能促进血管和神经元生成,是有利的,应该要促进活化成M2型
的过程。
(2)为研究中药“脊髓康”对小胶质细胞迁移功能与神经元生长状态的影
响,科研人员进行了如下实验。
假手术 SCI 模型组 脊髓康低
剂量组 脊髓康中
剂量组 脊髓康高
剂量组 强的
松组
实验 处理1 等量生理
盐水灌胃 X 等剂量药液灌胃给药
各组术后于1d、4d、8d、12d时间段观察大鼠后肢运动情况
结果 强的松组与脊髓康高剂量组评分较好
实验 处理2 在术后12d处死大鼠,取脊髓相应区域进行冰冻切片
免疫荧光染色,分别标记小胶质细胞的特殊抗体anti和神经元骨
架的抗体β3
对各组脊髓切片中的神经元进行观察
结果 免疫荧光染色结果如图1、2
注:强的松是目前治疗SCI的常用西药。
①表中X的处理应是 。
②据图1可知,
,可有效减轻神经元的损伤
(如图2)。
等量生理盐水灌胃
脊髓康减少了小胶质细胞的迁移量,且效果与浓度呈正相
关,高剂量脊髓康的药效与强的松相近 
解析: ①假手术一组是空白对照组,SCI模型组是模型对照组,应该
采取和空白对照组相同的给药方式,所以依然是等量生理盐水灌胃,此时
相当于药量为0,与后面的四个给脊髓康和强的松的实验组对比,能说明药
物是否起效。②由图1可知,给药的实验组随着脊髓康的药量增大,anti抗
体减少,说明小胶质细胞的激活量减少,说明脊髓康能治疗SCI,且高剂量
的脊髓康的anti抗体表达量与强的松组的相近,说明药效与强的松相近。同
时由图2可知,随着脊髓康药量增加,β3表达量增多,说明往损伤部位迁移
的小胶质细胞变少。
(3)中药“脊髓康”对SCI患者具有较好的疗效,且副作用小,可较长时
间服用。综合上述研究结果,你认为脊髓康治疗SCI的机理是否探究清楚,
并阐明理由:

解析:由实验只能知道脊髓康能降低小胶质细胞的激活量,减少小胶质细胞的迁移量,但并不能确定小胶质细胞激活后转化的方向,所以关于脊髓康治疗SCI的机理并没有探究清楚。
否,需进一步探究脊髓康是通过抑制小胶质细胞活化为M1
型,还是通过促进小胶质细胞活化为M2型,达到治疗效果
真题感悟
1. (2019·浙江4月选考16题)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的
是(  )
A. 单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换
B. 骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换
C. 保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件
D. 多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换

解析:  单细胞动物是单个细胞构成的生命体,即与外界环境直接进行
物质交换,A正确;骨骼肌细胞的细胞膜是细胞与组织液进行物质交换的
通道,B正确;内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,内环境
一旦失调,细胞代谢就会紊乱,C正确;多细胞动物的部分细胞可以直接
与外界进行物质交换,例如蛙的皮肤细胞可以直接从外界吸收氧气并排出
二氧化碳,D错误。
2. (2025·浙江1月选考17题)制备蛙的坐骨神经腓肠肌标本,将其置于生
理溶液中进行实验。下列叙述正确的是(  )
A. 刺激腓肠肌,在肌肉和坐骨神经上都能检测到电位变化
B. 降低生理溶液中Na+浓度,刺激神经纤维,其动作电位幅度增大
C. 随着对坐骨神经的刺激强度不断增大,腓肠肌的收缩强度随之增大
D. 抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,一定时间内腓肠肌持续收缩

解析:  刺激腓肠肌,不能在坐骨神经上检测到电位变化,因为兴奋在
突触处的传递是单向的,A错误;降低生理溶液中Na+浓度,神经细胞膜两
侧Na+浓度差减小,刺激神经纤维,其动作电位幅度减少,B错误;在一定
范围内随着刺激强度的增大,肌肉收缩的力度也相应增大,其原因是不同
神经纤维兴奋所需的刺激强度阈值不同,随着刺激强度的增大,受刺激发
生兴奋的神经纤维数量逐渐增加,引起效应器的反应强度也因此逐渐增
加,C错误;乙酰胆碱是兴奋性神经递质,抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐
骨神经,乙酰胆碱持续起作用,一定时间内腓肠肌持续收缩,D正确。
3. (2022·浙江6月选考24题)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

解析:  ①处即将恢复静息电位,②处即将产生动作电位,故此时①处K
+外流,②处Na+内流,A错误;动作电位的传导具有不衰减性,B正确;
②处产生的神经冲动只能沿着神经纤维向右侧传播出去,C正确;若将电
表的两个电极分别置于③、④处,兴奋传至③、④处时指针会发生偏转,
D正确。
4. (2024·浙江6月选考16题)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料,研究了静
息状态和兴奋过程中,K+、Na+的内向流量与外向流量,结果如图所示。
外向流量指经通道外流的离子量,内向流量指经通道内流的离子量。下列
叙述正确的是(  )
A. 兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量
B. 兴奋过程中,Na+内向流量小于外向流量
C. 静息状态时,K+外向流量小于内向流量
D. 静息状态时,Na+外向流量大于内向流量

解析:  由图可知:兴奋过程中,K+外向流量大于内向流量,Na+内向
流量大于外向流量,A正确,B错误;静息状态时,K+外向流量大于内向
流量,Na+外向流量小于内向流量,C、D错误。
5. (2023·浙江6月选考20题)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,与突触前膜释放的递质多少无关,C、D错误。
6. (2023·浙江1月选考21题)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。
组织液
神经
解析:人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等,人体细胞可从内环
境中获取O2。人体内环境稳态的调节机制是神经-体液-免疫调节,故内环
境的相对稳定是通过内分泌系统、神经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。
解析: 反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应
器。化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部
位,受刺激后引发Na+内流产生动作电位,从而转变为兴奋状态。
传入神
经、神经中枢、传出神经

内流
(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 。
解析: 动脉血中的CO2含量增大,会导致血浆pH变小。当吸入气体中
CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制,从而出现呼吸困难、昏迷等现象。

受抑制
(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。
解析: 大脑皮层受损后仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸
运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,而脑干被破坏或脑干和脊髓间
的联系被切断则呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸
中枢产生的。
大脑皮层
脑干
7. (2020·浙江7月选考30题)欲研究生理溶液中K+浓度升高对蛙坐骨神经
纤维静息电位的影响和Na+浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实
验思路,预测实验结果,并进行分析与讨论。
(要求与说明:已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70 mV,兴奋时动作
电位从去极化到反极化达+30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K+、Na
+浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题:
(1)完善实验思路:
组1:将神经纤维置于适宜的生理溶液a中,测定其静息电位和刺激后的动
作电位,并记录
组2:

组3:将神经纤维分别置于Na+浓度依次提高的生理溶液d、e中,测定其刺
激后的动作电位,并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
将神经纤维分别置于K+浓度依次提高的生理溶液b、c中,测定其
静息电位,并记录
解析:根据题干可知,本实验研究神经细胞膜外K+浓度升高对静息电位的影响和Na+浓度升高对动作电位的影响。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则等。实验思路中,组1(生理溶液编号为a)是对照组,测得神经纤维的静息电位和刺激后的动作电位;组3是实验组,测得Na+浓度提高(生理溶液编号为d、e)情况下刺激后的动作电位;因此推断,组2测得K+浓度提高情况下的静息电位,生理溶液的编号应该为b、c。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,以柱形图形式表示实验结果):
答案:如图
解析:依据题干可知,a组的静息电位是-70 mV,动作电位的峰值是+30 mV。静息电位的产生依靠K+外流(K+通过K+通道进行易化扩散),当溶液中的K+浓度升高时,膜内外的K+浓度差变小,静息电位的绝对值变小,因此相对于生理溶液a,生理溶液b、c中神经纤维的静息电位绝对值逐渐减小;动作电位的去极化和反极化过程依靠Na+内流(Na+通过Na+通道进行易化扩散),当溶液中的Na+浓度升高时,膜内外的Na+浓度差变大,兴奋时,Na+内流的量相对增多,动作电位峰值变大,因此相对于生理溶液a,生理溶液d、e中神经纤维的动作电位峰值逐渐增大。
(3)分析与讨论:
①简要解释组3的实验结果:

②用放射性同位素24Na+注入静息的神经细胞内,不久在生理溶液中测量到
放射性,24Na+的这种转运方式属于 。用抑制酶活性的药物处
理神经细胞,会使24Na+外流量 。
③刺激脊蛙的坐骨神经,除了在反射中枢测量到动作电位外,还观察到腓
肠肌收缩,说明坐骨神经中含有 神经。
细胞外Na+浓度提高,膜内外的浓度差增
大,兴奋时,Na+通过Na+通道内流加快,导致动作电位增大
主动转运
减少
传入和传出
解析:②生理溶液中的Na+浓度大于神经细胞内的浓度,放射性同位素24Na+逆浓度梯度从神经细胞内进入生理溶液,该跨膜运输方式是主动转运,需要载体蛋白的参与和消耗能量。用抑制酶活性的药物处理神经细胞,会使细胞呼吸强度下降,产生的ATP减少,主动转运减弱,24Na+外流量减少。③刺激脊蛙的坐骨神经,在反射中枢测到动作电位,说明其具有传入神经,观察到腓肠肌收缩,说明其具有传出神经,因此坐骨神经中有传入和传出神经。
THANKS
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