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新人教生物一輪復習學案:第25講 神經沖動的產生和傳導(教師版)

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新人教生物一輪復習學案:第25講 神經沖動的產生和傳導(教師版)

資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第25講 神經沖動的產生和傳導、神經系統的分級調節及人腦的高級功能
【素養目標】 1.通過比較靜息電位與動作電位、興奮的傳導與傳遞,明確興奮的產生與傳導機理。(生命觀念 科學思維) 2.通過膜電位的測量及反射弧中興奮傳導特點的實驗探究,提升實驗設計及對實驗結果分析的能力。(科學探究) 3.通過人腦的高級功能和神經系統的分級調節的學習,明確神經系統是一個統一的整體。(生命觀念 科學思維) 4.了解興奮劑與毒品作用的機理,形成珍愛生命、遠離毒品的意識,宣傳濫用興奮劑和吸食毒品的危害。(社會責任)
考點一 神經沖動的產生和傳導
1.興奮的傳導
(1)傳導形式:電信號(或局部電流),也稱神經沖動。
(2)傳導過程
(3)傳導特點:雙向傳導,即圖中a←b→c。
(4)興奮在神經纖維上的傳導方向與局部電流方向的關系
①在膜外,局部電流方向與興奮傳導方向相反。
②在膜內,局部電流方向與興奮傳導方向相同。
2.興奮的傳遞
(1)突觸的結構和類型
(2)興奮的傳遞過程
①過程
②信號變化:電信號―→化學信號―→電信號。
(3)神經遞質與受體
(4)興奮傳遞的特點
3.濫用興奮劑、吸食毒品的危害
(1)興奮劑和毒品大多是通過突觸起作用的。
(2)作用機制
①促進神經遞質的合成與釋放速率。
②干擾神經遞質與受體的結合。
③影響分解神經遞質的酶的活性。
【拾遺補缺】 源于選擇性必修1 P30“思考·討論”:吸食可卡因后,可卡因會使轉運蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺就留在突觸間隙持續發揮作用,導致突觸后膜上的多巴胺受體減少。
(1)神經纖維膜內K+/Na+的比值,動作電位時比靜息電位時高(  )
(2)興奮傳遞過程中,突觸后膜上的信號轉換是電信號→化學信號→電信號(  )
(3)神經遞質作用于突觸后膜上,就會使下一個神經元興奮(  )
(4)經突觸前膜釋放的神經遞質可與骨骼肌細胞膜上的特異性受體結合(  )
(5)在完成反射活動的過程中,興奮在神經纖維上的傳導方向是雙向的,而在突觸處的傳遞方向是單向的(  )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
1.興奮傳導過程中膜電位變化原理分析
2.突觸與突觸小體
(1)結構上不同:突觸小體是神經元軸突末端的膨大部分,其上的膜構成突觸前膜,是突觸的一部分;突觸涉及兩個神經元,包括突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜,其中突觸前膜與突觸后膜分別屬于兩個神經元。
(2)信號轉變不同:在突觸小體上的信號變化為電信號→化學信號;在突觸中完成的信號變化為電信號→化學信號→電信號。
3.神經遞質的性質及作用
(1)化學成分:包括多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素、5 羥色胺、谷氨酸、甘氨酸、乙酰膽堿等多種成分。
(2)功能分類:遞質分為興奮性遞質與抑制性遞質,前者可導致Na+內流,使突觸后膜興奮,產生動作電位實現由“內負外正→內正外負”的轉化,后者則可導致負離子(如Cl-)進入突觸后膜,從而強化“內負外正”的靜息電位。
(3)神經遞質作用后的兩個去向:一是回收再利用,即通過突觸前膜轉運載體的作用將突觸間隙中多余的神經遞質回收至突觸前神經元并貯存于囊泡再利用;另一途徑是酶解,被相應的酶降解失活。
4.興奮傳遞過程中出現的異常情況分析
[典例剖析]
(2021·湖南卷,11)研究人員利用電壓鉗技術改變槍烏賊神經纖維膜電位,記錄離子進出細胞引發的膜電流變化,結果如圖所示,圖a為對照組,圖b和圖c分別為通道阻斷劑TTX、TEA處理組。下列敘述正確的是(  )
 
A.TEA處理后,只有內向電流存在
B.外向電流由鈉通道所介導
C.TTX處理后,外向電流消失
D.內向電流結束后,神經纖維膜內鈉離子濃度高于膜外
A [據圖分析可知,TEA阻斷鉀通道后,膜電流小于0,即只有內向電流存在;TTX阻斷鈉通道,膜電流大于0,從而阻斷了內向電流,內向電流消失,故A正確,C錯誤;結合上述分析,TEA處理后,外向電流消失,說明外向電流與鉀通道有關,B錯誤;據圖分析可知,內向電流與鈉通道有關,細胞興奮時,鈉離子順濃度梯度通過鈉通道內流,內向電流結束后,神經纖維膜內鈉離子濃度依然低于膜外,D錯誤。]
【名師點撥】 掌握信息轉化能力
信息提取 信息1:圖a
信息2:圖b
信息3:圖c
信息轉化 1.內向電流為負電位,外向電流為正電位
2.TTX阻斷鈉通道,只有正電位,從而阻斷了內向電流,說明內向電流與鈉通道有關
3.TEA阻斷鉀通道,只有負電位,從而阻斷了外向電流,說明外向電流與鉀通道有關
素養考查 科學思維:建構模型能力 科學探究:數據處理能力
【角度轉換】 提升語言表達能力
從神經系統興奮性角度分析Na+ K+泵運輸Na+ K+的意義是維持Na+膜外濃度高于膜內濃度,而K+膜內濃度高于膜外濃度,有利于靜息電位的維持和動作電位的形成,利于神經沖動的正常產生。
考向一 興奮的產生及其影響因素分析
1.(2021·湖北卷,17)正常情況下,神經細胞內K+濃度約為150 mmol·L-1,細胞外液約為4 mmol·L-1。細胞膜內外K+濃度差與膜靜息電位絕對值呈正相關。當細胞膜電位絕對值降低到一定值(閾值)時,神經細胞興奮。離體培養條件下,改變神經細胞培養液的KCl濃度進行實驗。下列敘述正確的是(  )
A.當K+濃度為4 mmol·L-1時,K+外流增加,細胞難以興奮
B.當K+濃度為150 mmol·L-1時,K+外流增加,細胞容易興奮
C.K+濃度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流增加,導致細胞興奮
D.K+濃度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流減少,導致細胞興奮
D [正常情況下,神經細胞內K+濃度約為150 mmol·L-1,胞外液約為4 mmol·L-1,當神經細胞培養液的K+濃度為4 mmol·L-1時,和正常情況一樣,K+外流不變,細胞的興奮性不變,A錯誤;當K+濃度為150 mmol·L-1時,細胞內外K+濃度差約為0,K+外流減少,細胞容易興奮,B錯誤;K+濃度增加到一定值(<150 mmol·L-1,但>4 mmol·L-1),細胞外K+濃度增加,K+外流減少,導致細胞興奮,C錯誤,D正確。]
2.(2023·嘉興高三檢測)坐骨神經是由多種神經纖維組成,不同神經纖維的興奮性和傳導速率均有差異。多根神經纖維同步興奮時,動作電位幅值可以疊加;單根神經纖維的動作電位存在“全或無”現象。某學生利用生物信號采集儀來研究神經的電生理特性,設置了如下實驗裝置(如圖1):實驗標本用含有Na+等離子的生理鹽水浸潤;刺激電極可對坐骨神經施加不同強度的電刺激;a、b是坐骨神經上有較大距離的兩處,連接了記錄電極,顯示屏可顯示記錄電極處的動作電位。
實驗中,通過刺激電極給予坐骨神經由弱到強的不同強度的電刺激,記錄每次刺激時顯示屏上的電位。某強度電刺激時顯示屏1上的電位如圖2。實驗發現:當電刺激強度Smax時,顯示屏上的動作電位幅值與電刺激強度=Smax時相同;不同強度電刺激時,在顯示屏1和2上均可觀察到一個電位變化——偽跡(如圖2),偽跡的幅值與電刺激強度呈正比。下列敘述錯誤的是(  )
A.偽跡可能是電刺激通過生理鹽水傳導到記錄電極處引發的
B.電刺激強度為Smin時,坐骨神經中只有1根或少數神經纖維發生了興奮
C.電刺激強度為Smax時,動作電位的峰值大于電刺激強度為Smin時動作電位的峰值
D.由于神經纖維上動作電位傳導具有非衰減性,顯示屏1和2上的動作電位峰值相同
D [根據題意可知,偽跡的幅值與電刺激強度呈正比,而動作電位的產生是與鈉離子內流有關,所以偽跡可能是電刺激通過生理鹽水傳導到記錄電極處引發的,A正確;根據題意可知,電刺激強度為Smin時,達到了出現動作電位的最小刺激,顯示屏會出現動作電位,坐骨神經中只有1根或少數神經纖維發生了興奮,B正確;根據題干信息“多根神經纖維同步興奮時,動作電位幅值可以疊加;單根神經纖維的動作電位存在‘全或無’現象”,電刺激強度為Smax時,興奮的神經纖維數量較電刺激強度為Smin時多,此時動作電位幅值可以疊加,所以動作電位的峰值更大,C正確;根據題干信息,“不同神經纖維的興奮性和傳導速率均有差異”,故顯示屏1和2上的動作電位峰值不一定相同,D錯誤。]
考向二 興奮在神經纖維上的傳導過程分析
3.(2022·浙江6月選考,24)聽到上課鈴聲,同學們立刻走進教室,這一行為與神經調節有關。該過程中,其中一個神經元的結構及其在某時刻的電位如圖所示。下列關于該過程的敘述,錯誤的是(  )
A.此刻①處Na+內流,②處K+外流,且兩者均不需要消耗能量
B.①處產生的動作電位沿神經纖維傳播時,波幅一直穩定不變
C.②處產生的神經沖動,只能沿著神經纖維向右側傳播出去
D.若將電表的兩個電極分別置于③④處,指針會發生偏轉
A [根據興奮傳遞的方向為③→④,則①處恢復靜息電位,為K+外流,②處由靜息電位轉變為動作電位,為Na+內流,A錯誤;動作電位沿神經纖維傳導時,其電位變化總是一樣的,不會隨傳導距離而衰減,B正確;反射弧中,興奮在神經纖維的傳導是單向的,由軸突傳導到軸突末梢,即向右傳播出去,C正確;將電表的兩個電極置于③④處時,由于會存在電位差,指針會發生偏轉,D正確。]
4.(多選)(2023·滄州高三檢測)某小組研究神經纖維上興奮的傳導時,進行了下圖所示實驗,獲得了顯示屏所示的結果。下列相關分析正確的是(  )
A.若增大微電極的刺激強度,則位置①或②的峰值增大
B.興奮在神經纖維上傳導的過程中,動作電位的峰值不變
C.若已知位置①②之間的距離,則可以得出興奮的傳導速率
D.該實驗結果可以說明興奮在神經纖維上是單向傳導的
BC [若增大微電極的刺激強度,膜內外鈉離子濃度保持不變的情況下,此神經纖維位置①或②上的動作電位的峰值是不變的,A錯誤;非遞減性是興奮在神經纖維上傳導的特點之一,即興奮在神經纖維上傳導的過程中不會因為距離的增加而減弱,動作電位的峰值不變,B正確;若已知位置①②之間的距離,顯示屏上也有時間,則可以得出興奮的傳導速率,C正確;若想證明興奮在神經纖維上是單向傳導的,需要在刺激點左右兩側分別設置位置①和位置②,位置①和位置②在刺激點同側則不能證明興奮在神經纖維上是單向傳導的,D錯誤。]
考向三 興奮在神經元之間傳遞過程的分析
5.(2022·廣東卷,15)研究多巴胺的合成和釋放機制,可為帕金森病(老年人多發性神經系統疾病)的防治提供實驗依據,最近研究發現在小鼠體內多巴胺的釋放可受乙酰膽堿調控,該調控方式通過神經元之間的突觸聯系來實現(如圖)。據圖分析,下列敘述錯誤的是(  )
A.乙釋放的多巴胺可使丙膜的電位發生改變
B.多巴胺可在甲與乙、乙與丙之間傳遞信息
C.從功能角度看,乙膜既是突觸前膜也是突觸后膜
D.乙膜上的乙酰膽堿受體異常可能影響多巴胺的釋放
B [多巴胺是乙釋放的神經遞質,與丙上的受體結合后會使其膜發生電位變化,A正確;分析題圖可知,多巴胺可在乙與丙之間傳遞信息,不能在甲和乙之間傳遞信息,B錯誤;分析題圖可知,乙膜既是乙酰膽堿作用的突觸后膜,又是釋放多巴胺的突觸前膜,C正確;多巴胺的釋放受乙酰膽堿的調控,故乙膜上的乙酰膽堿受體異常可能影響多巴胺的釋放,D正確。]
【題后歸納】 突觸影響神經沖動傳遞情況的判斷與分析
(1)正常情況下,神經遞質與突觸后膜上受體結合引起突觸后膜興奮或抑制后,會被相應酶降解或被突觸前膜回收。
(2)突觸后膜會持續興奮或抑制的原因:若某種有毒有害物質將分解神經遞質的相應酶變性失活或占據,則突觸后膜會持續興奮或抑制。
(3)藥物或有毒有害物質作用于突觸從而阻斷神經沖動的傳遞的三大原因:
6.(2023·長沙高三檢測)傳入神經元可以調節鄰近的感覺神經通路,其調節機制是通過抑制性中間神經元和次級突觸后神經元之間形成突觸聯系來實現(如下圖所示),其中神經元的直徑與其功能水平呈正相關。據圖分析錯誤的是(  )
A.一個神經元的軸突末梢可以與另一神經元的軸突形成突觸
B.抑制性中間神經元與傳入神經元釋放的遞質會競爭同種受體
C.②途徑的存在可能會使①、③途徑興奮的傳遞受到抑制
D.與傳入神經元相比,次級突觸后神經元更不易產生興奮
B [從圖中②神經元的軸突可以看出,其與次級突觸后神經元接觸形成突觸結構,A正確;抑制性中間神經元是通過釋放抑制性神經遞質,從而使傳入神經元不能將興奮傳遞到次級突觸后神經元來達到抑制作用,而不是與興奮性遞質競爭同種受體,B錯誤;②途徑的傳入神經與次級突觸后神經元形成突觸結構,并使其釋放抑制性遞質,所以使①、③途徑興奮的傳遞可能受到抑制,C正確;抑制性中間神經元通過釋放抑制性神經遞質來影響次級突觸后神經元的興奮,所以與傳入神經元相比,次級突觸后神經元不容易產生興奮,D正確。]
考向四 反射弧中興奮傳導和傳遞的綜合分析
7.(多選)(2022·蘇錫常高三聯考)如圖為膝跳反射模式圖,①~⑥表示細胞或結構,下列有關敘述正確的是(  )
A.結構④⑤是該反射弧的傳出神經,興奮在反射弧中可雙向傳導
B.神經遞質只有在進入下一神經元內與受體結合后才能發揮作用
C.抑制性神經元釋放的遞質會使下一神經元靜息電位絕對值增大
D.發生膝跳反射時,①處肌肉發生收縮的同時⑥處肌肉發生舒張
CD [結構④⑤是該反射弧的傳出神經,興奮傳遞時,由于在細胞間傳遞的單向性,決定其在反射弧上也是單向傳導,A錯誤;神經遞質是由突觸前膜釋放,與突觸后膜上的受體結合后發揮作用,神經遞質并不進入下一個神經元內,B錯誤;抑制性神經元釋放的遞質是抑制性神經遞質,會使下一神經元靜息電位絕對值增大,使下一個神經元更難興奮,C正確;發生膝跳反射時,③處釋放興奮性神經遞質,④處的傳出神經興奮,因此①處肌肉發生收縮;③處釋放興奮性神經遞質,作用到抑制性中間神經元,釋放抑制性遞質,⑤處的傳出神經被抑制,因此⑥處肌肉發生舒張,D正確。]
8.(2022·徐州高三模擬)關節呈舒展狀態時,伸肌收縮,屈肌舒張,其反射弧如圖所示。下列相關敘述錯誤的是(  )
A.①所指是傳入神經,②③所指是傳出神經
B.①的分支對抑制性中間神經元起抑制作用
C.抑制性中間神經元對③起抑制作用
D.當刺激足底皮膚引起膝關節屈曲時,②將會產生抑制反應
B [興奮在神經元之間只能單向傳遞,且傳入神經元上含有神經節,因此①所指是傳入神經,②③所指是傳出神經,A正確;①的分支對抑制性中間神經元起促進作用,使抑制性中間神經元興奮,釋放抑制性神經遞質,使下一神經元③抑制,B錯誤;抑制性中間神經元對③起抑制作用,使③不興奮,屈肌不收縮,C正確;②連接的是伸肌,當刺激足底皮膚引起膝關節屈曲時,②將會產生抑制反應,③會興奮,導致屈肌收縮,D正確。]
考點二 神經系統的分級調節和人腦的高級功能
1.神經系統的分級調節
(1)神經系統對軀體運動的分級調節
①軀體運動中樞:位于大腦皮層的中央前回,又叫第一運動區。
②第一運動區與軀體運動的關系
a.管理身體對側骨骼肌的隨意運動。
b.軀體各部分的運動機能在大腦皮層第一運動區都有代表區。
c.皮層代表區的位置與軀體各部分的關系是倒置的,但頭面部代表區的位置與頭面部的關系是正立的。
【拾遺補缺】 源于選擇性必修1 P34“思考·討論”:大腦皮層運動代表區范圍的大小與軀體運動的 精細程度有關。
(2)軀體運動的分級調節示意圖
2.神經系統對內臟活動的分級調節
(1)神經系統對內臟活動的調節與它對軀體運動的調節相似,也是通過反射進行的。
(2)排尿反射的分級調節
①脊髓對膀胱擴大和縮小的控制是由自主神經系統支配的。
②副交感神經興奮,會使膀胱縮小,而交感神經興奮不會導致膀胱縮小。
③人之所以能有意識地控制排尿,是因為大腦皮層對脊髓進行著調控。
(3)脊髓是調節內臟活動的低級中樞,腦干是調節內臟活動的基本中樞,下丘腦是調節內臟活動的較高級中樞。
(4)大腦皮層是許多低級中樞活動的高級調節者,它對各級中樞的活動起調整作用,這使得自主神經系統并不完全自主。
3.人腦的高級功能
(1)感知外部世界,產生感覺。
(2)控制機體的反射活動。
(3)具有語言、學習、記憶等方面的高級功能。
①人類大腦皮層的言語區
言語區 聯想記憶 受損特征
運動性言語區(S區) Sport→S 病人可聽懂別人的講話和看懂文字,但不能講話
聽覺性言語區(H區) Hear→H 病人能講話、書寫,能看懂文字,但聽不懂別人的談話
視覺性言語區(V區) Visual→V 病人的視覺無障礙,但看不懂文字的含義,變得不能 閱讀
書寫性言語區(W區) Write→W 病人可聽懂別人講話和看懂文字,也會講話,手部運動正常,但失去書寫能力
②學習和記憶
③情緒
a.消極情緒達到一定程度時,就會產生抑郁。
b.抑郁通常是短期的,可以通過自我調適、身邊人的支持以及心理咨詢好轉。
c.當抑郁持續下去而得不到緩解時,就可能形成抑郁癥。
【拾遺補缺】 源于選擇性必修1 P39“相關信息”:抗抑郁藥一般通過作用于突觸處來影響神經系統的功能。例如,5 羥色胺再攝取抑制劑的藥物,可選擇性地抑制突觸前膜對5 羥色胺的回收,使得突觸間隙中5 羥色胺的濃度維持在一定水平。
(1)除頭面部肌肉代表區外,皮層代表區的位置與軀體部分的關系是倒置的(  )
(2)皮層代表區范圍的大小與軀體的大小無關,與軀體運動的精細程度有關(  )
(3)控制排尿反射的高級神經中樞位于大腦皮層(  )
(4)長時記憶主要與神經元的活動及神經元之間的聯系有關(  )
(5)當盲人用手指“閱讀”盲文時,參與此過程的高級神經中樞只有軀體感覺中樞和軀體運動中樞(  )
答案 (1)√ (2)√ (3)√ (4)× (5)×
[典例剖析]
(2022·遼寧卷,5)下列關于神經系統結構和功能的敘述,正確的是(  )
A.大腦皮層H區病變的人,不能看懂文字
B.手的運動受大腦皮層中央前回下部的調控
C.條件反射的消退不需要大腦皮層的參與
D.緊張、焦慮等可能抑制成人腦中的神經發生
D [大腦皮層H區病變的人,聽不懂講話,A錯誤;刺激中央前回的下部,會引起頭部器官的運動,B錯誤;條件反射是在大腦皮層的參與下完成的,因此條件反射的消退需要大腦皮層的參與,C錯誤;緊張、焦慮可能會引起突觸間隙神經遞質的含量減少,所以緊張、焦慮等可能抑制成人腦中的神經發生,D正確。]
【名師點撥】 掌握信息轉化能力
信息提取 信息1:大腦皮層H區
信息2:大腦皮層中央前回下部
信息3:條件反射的消退
信息轉化 1.聽覺性語言中樞
2.中央前回的下部,控制頭面部器官的運動
3.消退需要大腦皮層的參與
素養考查 生命觀念:結構與功能觀 科學思維:分析與綜合能力
【角度轉換】 提升語言表達能力
大腦皮層運動代表區范圍大小與軀體動的精細程度有關。
考向一 神經系統的分級調節
9.(2023·欽州高三檢測)人體排尿反射的初級中樞位于脊髓。成人正常排尿受大腦皮層高級中樞的調控。嬰兒由于大腦皮層未發育完善,膀胱充盈的壓力通過感受器和傳入神經直接傳到脊髓,通過脊髓完成反射。在排尿中樞的調控下,逼尿肌收縮,尿道括約肌舒張,使尿液進入后尿道,尿液對尿道的刺激可反射性地加強排尿中樞的活動。根據上述信息可以得出的結論是(  )
A.成人的排尿反射存在分級調節
B.排尿反射的感受器和效應器都是膀胱壁的逼尿肌
C.排尿反射過程中的負反饋調節使尿液順利排出
D.排尿反射的調節方式為神經—體液調節
A [正常成人的排尿反射由大腦皮層和脊髓控制,其中大腦皮層是高級中樞,脊髓是低級中樞,低級中樞受相應高級中樞的調控,說明成人的排尿反射存在分級調節,A正確;膀胱充盈的壓力通過感受器和傳入神經直接傳到脊髓,在排尿中樞的調控下,逼尿肌收縮,尿道括約肌舒張,使尿液進入后尿道,說明排尿反射的感受器是膀胱壁的感覺神經末梢,效應器是膀胱壁的逼尿肌,B錯誤;由于尿液對尿道的刺激可反射性地加強排尿中樞的活動,所以排尿反射過程中的正反饋調節使尿液順利排出,C錯誤;排尿反射的調節方式為神經調節,D錯誤。]
10.(2023·攀枝花高三檢測)我國道路交通安全法規定,機動車在高速公路上行駛,車速最高不得超過120 km/h。在高速路上行車,要與前車保持適當的距離,如200 m。另外,我國相關法律規定,禁止酒后駕駛機動車。以下相關敘述中不正確的是(  )
A.發現危險并作出處理的神經中樞主要在大腦皮層
B.限速和保持車距是因完成相關反射需要一定時間
C.酒精會對神經系統產生麻痹,使人的反應速度減慢
D.醉駕屬于違法行為,但少量飲酒可以駕駛機動車
D [大腦皮層是最高級中樞,發現危險并作出處理的神經中樞主要在大腦皮層,A正確;在行車過程中,發現危險進行緊急處置,實際上需要經過一個復雜的反射過程。視覺器官等接受信號并將信號傳至大腦皮層作出綜合的分析與處理,最后作出應急的反應,要經過興奮在神經纖維上的傳導以及多次突觸傳遞,因此從發現危險到作出反應需要一定的時間,B正確;我國法律已禁止“酒駕”,是因為酒精會對神經系統產生麻痹,使反應速度減慢,而且酒精會麻醉人的小腦導致駕駛動作不協調,極易引發交通事故,故駕車不能飲酒,C正確,D錯誤。]
考向二 人腦的高級功能
11.(2023·龍巖高三檢測)研究發現抑郁癥患者的5 羥色胺含量不足。5 羥色胺是一種能使人產生愉悅情緒的信號分子。在健康人體中,5 羥色胺在大腦皮層神經突觸內含量很高。根據信息和所學知識分析,下列敘述錯誤的是(  )
A.抑郁癥患者可以通過使用5 羥色胺再攝取抑制劑緩解抑郁癥癥狀
B.抑郁時間若超過兩周,應及時咨詢精神衛生科醫生進行抑郁癥的診斷
C.5 羥色胺是一種神經遞質,其通過主動運輸的方式被分泌至突觸間隙
D.有些神經遞質的抑制或興奮作用取決于它所作用的受體種類
C [5 羥色胺在大腦皮層神經突觸內含量很高,是一種能使人產生愉悅情緒的信號分子,因此可以通過使用5 羥色胺再攝取抑制劑緩解抑郁癥癥狀,A正確;抑郁時間若超過兩周,應及時咨詢精神衛生科醫生進行抑郁癥的診斷,B正確;5 羥色胺是一種神經遞質,其通過胞吐的方式被分泌至突觸間隙,C錯誤;有些神經遞質的抑制或興奮作用取決于它所作用的受體種類,D正確,]
12.(2022·南通高三檢測)脊髓是中樞神經系統的一部分,位于脊椎骨組成的椎管內,由上而下分為頸段、胸段、腰段、骶段和尾段。脊髓結構模式圖如圖所示。醫學上一般將第二胸椎以上的脊髓橫貫性病變或損傷引起的截癱稱為高位截癱;四肢喪失運動功能,第三胸椎以下的脊髓損傷所引起的截癱稱為下半身截癱,以下半身運動功能喪失為主要臨床表現。以下敘述錯誤的是(  )
A.四肢正常運動都需要大腦皮層參與,脊髓管理的只是低級反射活動
B.當直接刺激離體的脊髓腹根時引起3細胞體興奮后,興奮沿2和1傳遞,在背根能檢測到神經沖動
C.截癱患者除下半身運動功能喪失外,同時還會出現大小便失禁
D.脊髓灰質炎病毒侵染乙處的初期可引起中樞部位細胞代謝加快
B [大腦皮層是最高級的神經中樞,可以控制脊髓的低級中樞,例如控制四肢運動,脊髓管理的只是低級反射活動,A正確;刺激離體的脊髓腹根時引起3細胞體興奮,興奮不能沿2和1傳遞,因為在突觸處興奮只能單向傳遞,B錯誤;排尿中樞在脊髓,可以被大腦皮層控制,截癱患者的信息無法通過上行神經束傳到大腦皮層,故大腦皮層不能控制大小便時間,就會出現大小便失禁,C正確;脊髓灰質炎病毒侵染乙處的初期可引起中樞部位細胞代謝加快,D正確。]
【社會責任】 生活中常見神經系統生理或病理現象的原因分析
生理或病理現象 參與或損傷的神經中樞
考試專心答題時 大腦皮層V區和W區(高級中樞)參與
聾啞人表演“千手觀音”舞蹈時 大腦皮層視覺中樞、言語區的V區、軀體運動中樞參與
某同學跑步時 大腦皮層、小腦、下丘腦、腦干和脊髓參與
植物人 大腦皮層損傷、小腦功能退化,但下丘腦、腦干、脊髓功能正常
高位截癱 脊髓受損傷,其他部位正常
高分突破培優(七) 興奮傳導與傳遞的相關實驗探究題
一、膜電位的測量
某神經纖維靜息電位的測量裝置及結果如圖1所示,其中甲位于膜內,乙位于膜外,圖2是將同一測量裝置的微電極均置于膜外。下列相關敘述正確的是(  )
A.圖1中K+濃度甲處比乙處低
B.圖2測量裝置所測電壓為+70 mV
C.圖2中若在①處給予適宜刺激(②處未處理),電表的指針會發生兩次偏轉
D.圖2中若在③處給予適宜刺激,②處用藥物阻斷電流通過,則測不到電位變化
【審題關鍵】
(1)K+的分布是內高外低。
(2)圖2是將同一測量裝置的微電極均置于膜外,且沒有興奮傳導,則圖2測量裝置所測電壓為0 mV;若在①處給予適宜刺激,由于②處未處理,局部電流先傳導到左側微電極,后傳導到右側微電極,所以電表指針發生兩次偏轉。
(3)圖2中若在③處給予適宜刺激,②處用藥物阻斷電流通過,則當興奮傳導到右側微電極時能測到電位變化,電表指針會偏轉一次。
答案 C
膜電位測量及變化曲線分析
測量裝置 電位變化曲線
兩電極分別位于細胞膜兩側相同位置
兩電極分別位于細胞膜兩側不同位置(a、b兩點) 若減小a、b兩點間的距離,則d也隨之減少,當ab=0時,兩個波峰重疊,電流表指針偏轉一次
兩電極分別位于細胞膜兩側不同位置(a、b兩點) 若減小a、b兩點間的距離,則d也隨之減少,當ab=0時,兩個波峰重疊,電流表指針偏轉一次
1.(2023·張掖高三檢測)圖甲呈現的是神經元之間形成的突觸,圖乙表示分別刺激神經元1,神經元2+1(先刺激神經元2,再刺激神經元1)、神經元3時,在N處測定的神經元4的電位變化,其中閾值指的是引起動作電位產生的最小電位值。下列分析正確的是(  )
 
圖甲      圖乙
A.圖甲中由神經元1~4構成的突觸有4個
B.刺激神經元2不會引起神經遞質的釋放
C.刺激神經元3時,神經元4會有離子進出細胞
D.刺激神經元3后,神經元4上的N處產生動作電位
C [圖甲中由神經元1~4構成的突觸有3個,即1與2之間、1與4之間和3與4之間,A錯誤;由圖乙分析可知,刺激神經元2會引起神經遞質的釋放,釋放的是抑制性神經遞質,B錯誤;由圖乙可知,刺激神經元3時,神經元4上N點有電位變化,說明神經元4會有離子進出細胞,C正確;刺激神經元3后,神經元4上N處的電位沒有達到動作電位產生的最小值,故神經元4沒有產生動作電位,D錯誤。]
2.(2023·浙江名校協作體高三檢測)取槍烏賊的神經纖維置于適宜的環境中并接上電表測定膜電位,電表兩電極的連接與靜息狀態下的電表指針情況如甲圖所示。在A點給予一個適宜強度的刺激后,電表指針依次出現如乙圖中①~④所示的變化(注:②時,電表指針向右偏轉達到最大幅度)。
下列相關敘述正確的是(  )
A.電表指針指向①所示位置時,沒有Na+通過細胞膜
B.電表指針指向②所示位置時,神經纖維膜處于反極化狀態
C.電表指針指向③所示位置時,神經纖維膜上的K+通道關閉
D.電表指針指向④所示位置時,細胞膜對K+的選擇透過性小于Na+
B [電表指針指向①所示位置時,神經纖維膜正在發生去極化過程,此時電極所在的神經纖維膜對于Na+的通透性增大,K+通道關閉,Na+通道打開,Na+內流,A錯誤;圖甲表示神經纖維膜處于極化狀態,電表指針指向②所示位置時,與圖甲正好相反,此時神經纖維膜處于反極化狀態,B正確;電表指針指向③所示位置時,神經纖維膜正在發生復極化過程,K+通道打開,K+外流,C錯誤;電表指針指向④所示位置時,細胞膜處于極化狀態,神經纖維膜對K+的選擇透過性大于Na+,D錯誤。]
二、興奮傳遞中電流表指針的偏轉次數的判斷
在沒有損傷的槍烏賊的巨大神經纖維膜上及神經元之間放置相應的電極和電流計,如圖所示。據圖分析錯誤的是(  )
A.圖a中電流計兩電極分別連接在神經纖維膜內外,在靜息狀態下指針不發生偏轉
B.圖b中如果電流計兩電極都在細胞膜外,則神經纖維受刺激后指針發生2次方向相反的偏轉
C.圖b中如果電流計兩電極都在細胞膜內,則神經纖維受刺激后指針發生2次方向相反的偏轉
D.圖c中電流計兩電極均位于神經細胞膜外,神經纖維受到如圖所示刺激后,指針會發生1次偏轉
【審題關鍵】
(1)靜息時,神經細胞膜外為正電位,膜內為負電位,所以圖a中在靜息狀態下指針發生向右偏轉。
(2)圖b中如果電流計兩電極都在細胞膜外(內),則神經纖維受刺激后產生的興奮先后傳到電流計兩極,指針發生兩次方向相反的偏轉。
(3)興奮在神經元之間只能單向傳遞,圖c中神經纖維受到刺激后產生的興奮只能傳到電流計右側的電極,而不能傳到電流計左側的電極,所以神經纖維受到如圖所示刺激后,指針會發生1次偏轉。
答案 A
電流表指針的偏轉問題
(1)若電極兩處同時興奮,則電流表指針不偏轉,如刺激圖1中的c點。
(2)若電極兩處先后興奮,則電流表指針發生兩次方向相反的偏轉,如刺激圖1中的a點和圖2中的b點。
(3)若兩電極只有一處興奮,則電流表指針發生一次偏轉,如刺激圖2中的c點。
3.(2022·河北名校聯盟高三檢測)下圖是以蛙的“坐骨神經—腓腸肌”標本為實驗材料進行的實驗,具體操作為:置其于一定濃度的Na+和K+溶液中,在b、d處膜外連接一個電流表,分別在a、c、e、f處給予適宜強度的電刺激(c位于b、d的中點)。下列有關敘述錯誤的是(  )
A.分別刺激a、c、e處,都能使腓腸肌發生反射
B.分別刺激a、c、e處,a、e處能使電流表指針發生兩次偏轉
C.刺激f處,電流表指針發生偏轉,可說明腓腸肌中存在感受器
D.電流表指針偏轉幅度與溶液中的Na+濃度有關
A [分別刺激a、c、e處均能使肌肉收縮,但不能稱為反射,反射需要完整的反射弧才能完成,A錯誤;分別刺激a、e處,興奮先后達到兩接線處,能使電流表指針發生兩次偏轉,c處位于b、d處的中點,刺激c處,興奮同時達到兩接線處,不會使電流表指針發生偏轉,B正確;若刺激f處,電流表指針發生偏轉,說明興奮可以由腓腸肌傳遞至神經纖維上,表明腓腸肌中存在感受器,C正確;電流表指針偏轉幅度與神經纖維上動作電位峰值的大小有關,而動作電位主要由Na+內流引起,因此與溶液中的Na+濃度有關,D正確。]
4.(2022·江門高三檢測)在青蛙的離體神經纖維上安裝一個靈敏電流計,如圖甲所示,c點為刺激部位,圖乙為c點受刺激后的膜電位變化情況。下列敘述錯誤的是(  )
A.圖甲中神經纖維未受刺激時B側為負電位
B.圖甲中c點接受刺激后,電流計指針有方向相反的兩次偏轉
C.將神經纖維置于高Na+的溶液中,③高度下移
D.圖乙④點時K+大量外流,處于靜息電位恢復狀態
C [圖甲中神經纖維未受刺激時處于靜息電位,K+外流,B側為負電位,A正確;圖甲c點接受刺激后,興奮先傳到b點,b點為動作電位,外側帶負電荷,電流計指針向右偏轉,當興奮傳導至a點時,a點外側帶負電荷,b點恢復為靜息電位,帶正電荷,指針向左偏轉,B正確;將神經纖維置于高Na+的溶液中,Na+內流增多,③高度上移,C錯誤;圖乙④點時K+大量外流,處于靜息電位恢復狀態,D正確。]
三、興奮傳導和傳遞的探究實驗題
為了探究興奮在神經元軸突上的傳導是雙向的還是單向的,某興趣小組做了以下實驗:取新鮮的神經—肌肉標本(實驗期間用生理鹽水濕潤標本),設計了下面的實驗裝置圖(C點位于兩電極之間的正中心,指針偏轉方向與電流方向一致)。下列敘述不正確的是(  )
A.神經元軸突與肌肉之間的突觸結構由突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜構成
B.若為雙向傳導,則電刺激D點,肌肉會收縮且電流計指針偏轉2次
C.電刺激C處,神經纖維上的電流計指針不會偏轉,因此C點無法探究得出正確結論
D.興奮在AC之間的傳導所用的時間比興奮從C點到肌肉所用的時間短
【審題關鍵】
(1)根據題意和圖示分析可知,A點受到刺激,引起電位變化,向右傳導時可通過電流計和肌肉的變化檢測到,但左側無電流計也無肌肉相連,所以無法檢測興奮是否向左傳導。
(2)B點與電流計兩端的距離不相等,B處受到刺激后,若電流計的指針只發生一次偏轉,說明興奮在軸突上的傳導是單向的;若電流計的指針發生兩次方向相反的偏轉,說明興奮在軸突上的傳導是雙向的。
(3)C點與電流計的兩端距離相等,刺激C點后,若興奮向兩邊傳導,則會同時到達電流計的指針處,兩邊相互抵消,電流計的指針不會發生偏轉;若興奮單向傳導,則電流計的指針會發生一次偏轉。
(4)刺激D點引起的興奮向右傳導可引起肌肉收縮,向左傳導可引起電流計的指針偏轉。
答案 C
興奮傳導和傳遞的實驗探究
(1)電刺激法探究反射弧中興奮傳導的特點
a.探究興奮在神經纖維上的傳導
b.探究興奮在神經元之間的傳遞
(2)“藥物阻斷”實驗
探究某藥物(如麻醉藥)是阻斷興奮在神經纖維上的傳導,還是阻斷在突觸處的傳遞,可分別將藥物置于神經纖維上或置于突觸處,依據其能否產生“阻斷”效果作出合理推斷。
5.(2022·廣州高三檢測)針灸是我國傳承千年、特有的治療疾病的手段。針刺是一種外治法,以外源性刺激作用于身體特定的部位(穴位)引發系列生理學調節效應,來遠程調節機體功能。2521 年科學家揭示了低強度電針刺激小鼠后肢穴位“足三里”可以激活迷走神經—腎上腺抗炎通路,其過程如圖所示。已知細菌脂多糖可引起炎癥反應,請據圖回答問題:
(1)穴位在被針刺時感到疼痛,但并不會縮回,這屬于________(條件/非條件)反射。反射形成的條件是____________________和足夠強度的刺激。研究發現,在電針刺激“足三里”位置時,會激活一組位于四肢節段的 Prokr2 感覺神經元,結合示意圖,其延伸出去的突起部分可以將后肢的感覺信息通過______________傳向大腦的特定區域。在針灸治療過程中,興奮在神經纖維上的傳導是________(單向/雙向)的。
(2)已知細胞外 Ca2+對 Na+存在“膜屏障作用”。請結合圖示分析,臨床上患者血鈣含量偏高,針灸抗炎療效甚微的原因是____________________________________________________。
(3)研究人員利用同等強度的電針刺激位于小鼠腹部的天樞穴,并沒有引起相同的抗炎反應,原因是____________________________________________________,這也為針灸抗炎需要在特定穴位刺激提供了解釋。
(4)請以健康小鼠為材料設計實驗,驗證低強度電針刺激激活迷走神經—腎上腺抗炎通路是通過 Prokr2 神經元進行傳導的。
實驗思路:____________________________________________________________________。
實驗結果:____________________________________________________________________。
答案 (1)條件 完整的反射弧 脊髓或延髓 單向 (2)血鈣過高使 Na+內流減少,降低了神經細胞興奮性,導致抗炎功能降低
(3)腹部不存在迷走神經—腎上腺抗炎通路的Prokr2感覺神經元 (4)選取若干生理狀況相同的小鼠分為 A、B 兩組;A 組小鼠破壞Prokr2感覺神經元,B 組小鼠不做處理;對兩組小鼠用細菌脂多糖誘發炎癥;分確別用低強度電針刺激兩組小鼠足三里位置,觀察兩組小鼠的抗炎癥反應 B 組小鼠的抗炎癥反應明顯強于 A 組
解析 (1)手被針刺后感到疼痛的過程中,疼痛的感覺在大腦皮層產生,但并不會縮回,是大腦皮層對效應器的控制作用,因此該過程屬于條件反射。反射形成的條件是具有完整的反射弧和足夠強度的刺激。由題圖可知,Prokr2感覺神經元延伸出去的突起部分將后肢的感覺信息通過脊髓或延髓傳向大腦的特定區域。在反射弧中,興奮在神經纖維上的傳導是單向。
(2)據圖可知,迷走神經能產生去甲腎上腺素、腎上腺素,去甲腎上腺素和腎上腺素等具有抗炎作用;當某一部位受刺激時,Na+內流,其膜電位變為外負內正,產生興奮;血鈣過高使Na+內流減少,降低了神經細胞興奮性,導致迷走神經支配腎上腺細胞分泌抗炎癥因子的功能降低,導致針灸抗炎療效甚微。
(3)據第一問可知,Prokr2感覺神經元主要存在于四肢節段,電針刺激位于小鼠腹部的天樞穴,該部位可能不存在迷走神經—腎上腺抗炎通路的 Prokr2感覺神經元,因此沒有引起相同的全身抗炎反應。
(4)本實驗驗證低強度電針刺激激活迷走神經—腎上腺抗炎通路,起到抗炎作用,是通過Prokr2感覺神經元進行傳導的,自變量為是否具有Prokr2感覺神經元(可以一組破壞Prokr2感覺神經元,一組不破壞),因變量為是否出現抗炎癥反應,其他無關變量要相同且適宜。因此實驗思路為:選取若干生理狀況相同的小鼠分為A、B兩組;A組小鼠破壞Prokr2感覺神經元,B組小鼠不做處理;對兩組小鼠用細菌脂多糖誘發炎癥;分別用低強度電針刺激兩組小鼠足三里位置,觀察兩組小鼠的抗炎癥反應。驗證性實驗結果是唯一的,因為B組含有Prokr2感覺神經元,低強度電針刺激激活迷走神經腎上腺抗炎通路,起到抗炎作用,因此實驗現象為B組小鼠的抗炎癥反應明顯強于A組。
6.(2021·浙江6月選考,30)為探究酒精對動物行為的影響,某中學生物興趣小組進行了以下系列實驗。
實驗材料:蟾蜍坐骨神經-腓腸肌標本,間腦蟾蜍,小濾紙片,任氏液,0.1% 、0.2%和 1%酒精,去甲腎上腺素(noradrenaline,NA),酚妥拉明(phentolamine,PT),1%硫酸溶液等。
(要求與說明:間腦蟾蜍是指切除了大腦和部分間腦、相關機能正常的蟾蜍;任氏液為兩棲類的生理鹽水;3 種酒精濃度分別對應人血液中輕度、中度和重度酒精中毒的濃度;酒精、NA和 PT均用任氏液配制;NA是一種神經遞質;PT是NA受體的抑制劑。實驗條件適宜)
實驗過程與結果或結論:
過程 結果或結論
實驗1 ①取蟾蜍坐骨神經-腓腸肌標本,分別檢測動作電位大小、動作電位傳導速率和肌肉收縮張力;②以1%酒精連續滴加標本5 min 后,再分別檢測上述指標。 結果: 結論:________________________。
實驗2 ①用1%硫酸刺激間腦蟾蜍一側后肢的中趾趾端,測定屈反射時長,然后用任氏液清洗后肢和間腦斷面;②分別用含有50 μL的任氏液、不同濃度酒精的小濾紙片處理間腦斷面,每次處理后重復①。 結果的記錄表格:________________。 結論:酒精會顯著延長屈反射時長,其數值隨酒精濃度升高而變大。
為了進一步研究酒精延長屈反射時長的機理,選取實驗2中某一濃度的酒精用于實驗3。
實驗3 ①取5組間腦蟾蜍,用任氏液、NA、PT 和酒精等處理;②用1%硫酸刺激間腦蟾蜍一側后肢的中趾趾端,測定屈反射時長。 結論:NA 與其受體結合,顯著延長間腦蟾蜍的屈反射時長;酒精通過NA受體參與的途徑,顯著延長間腦蟾蜍的屈反射時長。
回答下列問題:
(1)實驗1結果可得出的結論是__________________________________________________。
(2)設計用于記錄實驗2 結果的表格。
(3)依據實驗2、3 的結論,實驗3 的分組應為;
A組:任氏液;
B組:__________;
C組:__________;
D組:__________;
E組:__________。
(4)酒后駕車屬于危險的駕駛行為,由本實驗結果推測其可能的生物學機理是_____________。
答案 (1)離體條件下,施加1%酒精,對神經肌肉接點、肌肉收縮功能沒有顯著影響
(2)
不同濃度酒精對間腦蟾蜍屈反射時長的影響
空白對照 任氏液 處理因素
0.1%酒精 0.2%酒精 1%酒精
屈反射時長
(3)NA PT NA+PT 酒精+PT (4)酒精顯著延長屈反射時長,酒后駕車導致司機反應遲鈍
解析 (1)從實驗1的結果直方圖中可以看出,對蟾蜍坐骨神經-腓腸肌標本使用1%酒精連續滴加5 min處理后,動作電位大小、動作電位傳導速率、肌肉收縮張力的相對值與處理前的相對值基本相同。說明在離體條件下,施加1%酒精,對神經肌肉接點、肌肉收縮功能沒有顯著影響。
(2)根據實驗2的結論“酒精會顯著延長屈反射時長,其數值隨酒精濃度升高而變大”,可以推導出實驗2的自變量是不同濃度酒精,因變量是間腦蟾蜍屈反射的時長。由于題干明確3種濃度的酒精均用任氏液配制,所以除空白對照外,還應增加一組使用任氏液的實驗,以排除任氏液的影響。表格設計見答案。
(3)因為酒精、NA和PT均用任氏液配制,所以實驗應設置只使用任氏液作為對照組,屈反射時間短;同時還要設置使用NA(神經遞質)、PT(NA受體抑制劑)和NA+PT的三個實驗組,當實驗結果為NA組屈反射時間長,PT組屈反射時間短,而NA、PT同時使用屈反射時間也較短,可能是由于PT是NA受體的抑制劑,會導致PT與NA受體結合,使NA無法起到作用。這樣才能得出“NA與其受體結合,顯著延長間腦蟾蜍的屈反射時長”,的結論。還要再設置酒精+PT的實驗組,若實驗結果與NA+PT組相同,這樣才能說明酒精具有類似NA的作用,進而才能得出“酒精通過NA受體參與的途徑,顯著延長間腦蟾蜍的屈反射時長”的結論。
(4)根據實驗3的結論“酒精通過NA受體參與的途徑,顯著延長間腦蟾蜍的屈反射時長”,所以酒后駕車會導致司機反應遲鈍,屬于危險的駕駛行為。
(二十五)局部麻醉
1.局部麻醉藥:指作用于局部神經末梢或神經干,能暫時阻斷感覺(傳入)神經沖動的傳導,使局部痛覺暫時消失的藥物。
2.局部麻醉的種類:
(1)表面麻醉。將麻醉藥點眼或噴霧、涂布于黏膜表面,使黏膜下感覺神經末梢麻醉。
(2)浸潤麻醉。將藥液注入皮下或黏膜下的組織,藥液擴散浸潤術部的感覺神經末梢而產生麻醉。
(3)傳導麻醉。將藥液注入神經干、神經叢或神經節周圍,使該神經支配下的區域產生麻醉。
(4)硬膜外麻醉。將藥液注入硬膜外腔,阻斷由硬膜外伸出的脊神經,從而可使后軀麻醉。臨床上通常使用的局部麻醉藥有鹽酸普魯卡因(鹽酸奴佛卡因)、利多卡因(昔羅卡因)、丁卡因(地卡因、潘妥卡因)和可卡因(古柯堿)等。
[對點訓練]
1.(2022·湖北八市高三檢測)局部麻醉是指患者神志清醒狀態下,將局部麻藥應用于身體局部,使機體部分感覺神經傳導功能暫時阻斷,運動神經傳導保持完好或有不同程度被阻滯狀態。目前公認的機理是:局部麻藥能插入細胞膜的磷脂雙分子層中,并阻斷神經細胞上的鈉離子通道,使傳導阻滯。下列說法正確的是(  )
A.局部麻醉前后,相關部位的感覺神經纖維的靜息電位會改變
B.對手指局部麻醉處理后進行手指手術,患者不會產生痛覺,手指也不能隨意運動
C.局部麻藥應具有疏水基團,以插入細胞膜結構中
D.局部麻醉處理后,相關部位的運動神經纖維不能產生動作電位
C [局部麻醉是阻斷神經細胞上的鈉離子通道,使傳導阻滯,所以局部麻醉前后,相關部位的感覺神經纖維的靜息電位不會改變,A錯誤;由題意可知,局部麻醉應用于身體局部,使機體部分感覺神經傳導功能暫時阻斷,所以患者不會在大腦皮層產生痛覺,但運動神經傳導保持完好或有不同程度被阻滯狀態,因此患者手指能運動,B錯誤;由題意可知,局部麻藥能插入細胞膜的磷脂雙分子層中,而磷脂雙分子層內部是磷脂分子的疏水端,所以局部麻藥應具有疏水基團,以插入細胞膜結構中,C正確;由題意可知,局部麻醉應用于身體局部,使機體部分感覺神經傳導功能暫時阻斷,但運動神經傳導保持完好或有不同程度被阻滯狀態,所以局部麻醉處理后,相關部位的運動神經纖維能產生動作電位,D錯誤。]
2.(多選)(2022·長沙高三檢測)γ 氨基丁酸和某種局部麻醉藥在神經興奮傳遞過程中的作用機理分別如圖1和圖2所示。下列分析正確的是(  )
A.γ 氨基丁酸與突觸后膜的受體結合,促進Cl-內流,使膜內外電位差的絕對值變小
B.細胞膜上存在該局部麻醉藥的轉運蛋白
C.局部麻醉藥作用于Na+通道,阻礙Na+內流,抑制興奮的產生
D.該種局部麻醉藥和γ 氨基丁酸的作用機理和效果相同
BC [根據圖1可知,γ 氨基丁酸與突觸后膜的受體結合,促進Cl-內流,使膜內外電位差的絕對值變大,抑制突觸后膜產生興奮,A錯誤;根據圖2可知,局部麻醉藥可通過通道蛋白進入細胞內,說明細胞膜上存在該局部麻醉藥的轉運蛋白,B正確;根據圖2可知,局部麻醉藥可進入細胞,作用于Na+通道,阻礙Na+內流,抑制興奮的產生,C正確;局部麻醉藥能進入細胞內,使Na+通道蛋白的構象發生改變,從而使鈉離子通道關閉,故該種局部麻醉藥和γ 氨基丁酸的作用機理不一致,D錯誤。]
1.(2022·山東卷,9)藥物甲、乙、丙均可治療某種疾病,相關作用機制如圖所示,突觸前膜釋放的遞質為去甲腎上腺素(NE)。下列說法錯誤的是(  )
A.藥物甲的作用導致突觸間隙中的NE增多
B.藥物乙抑制NE釋放過程中的正反饋
C.藥物丙抑制突觸間隙中NE的回收
D.NE-β受體復合物可改變突觸后膜的離子通透性
B [藥物甲抑制單胺氧化酶的活性,進而導致突觸間隙中的NE增多,A正確;由題圖可知,神經遞質可與突觸前膜的α受體結合,進而抑制突觸小泡釋放神經遞質,這屬于負反饋調節,藥物乙抑制NE釋放過程中的負反饋,B錯誤;由題圖可知,去甲腎上腺素被突觸前膜攝取回收,藥物丙抑制突觸間隙中NE的回收,C正確;神經遞質NE與突觸后膜的β受體特異性結合后,可改變突觸后膜的離子通透性,引發突觸后膜電位變化,D正確。]
2.(2022·北京卷,8)神經組織局部電鏡照片如下圖。下列有關突觸的結構及神經元間信息傳遞的敘述,不正確的是(  )
A.神經沖動傳導至軸突末梢,可引起1與突觸前膜融合
B.1中的神經遞質釋放后可與突觸后膜上的受體結合
C.2所示的細胞器可以為神經元間的信息傳遞供能
D.2所在的神經元只接受1所在的神經元傳來的信息
D [神經沖動傳導至軸突末梢,可引起突觸小泡1與突觸前膜融合,從而通過胞吐的方式將神經遞質釋放到突觸間隙,A正確;1中的神經遞質釋放后可與突觸后膜上的受體發生特異性結合,從而引起下一個神經元興奮或抑制,B正確;2表示的是線粒體,線粒體是細胞中的動力工廠,可以為神經元間的信息傳遞供能,C正確;2所在的神經元可以和周圍的多個神經元之間形成聯系,因而不只接受1所在的神經元傳來的信息,D錯誤。]
3.(2022·湖南卷,4)情緒活動受中樞神經系統釋放神經遞質調控,常伴隨內分泌活動的變化。此外,學習和記憶也與某些神經遞質的釋放有關。下列敘述錯誤的是(  )
A.劇痛、恐懼時,人表現為警覺性下降,反應遲鈍
B.邊聽課邊做筆記依賴神經元的活動及神經元之間的聯系
C.突觸后膜上受體數量的減少常影響神經遞質發揮作用
D.情緒激動、焦慮時,腎上腺素水平升高,心率加速
A [人在劇痛、恐懼等緊急情況下,腎上腺素分泌增多,人表現為警覺性提高、反應靈敏、呼吸頻率加快、心跳加速等特征,A錯誤;邊聽課邊做筆記是一系列的反射活動,需要神經元的活動以及神經元之間通過突觸傳遞信息,B正確;突觸前膜釋放的神經遞質與突觸后膜上的特異性受體結合,引起突觸后膜產生興奮或抑制,突觸后膜上受體數量的減少常影響神經遞質發揮作用,C正確;情緒激動、焦慮時,引起大腦皮層興奮,進而促使腎上腺分泌較多的腎上腺素,腎上腺素能夠促使人體心跳加快、血壓升高、反應靈敏,D正確。]
4.(2021·河北卷,11)關于神經細胞的敘述,錯誤的是(  )
A.大腦皮層言語區的H區神經細胞受損傷,患者不能聽懂話
B.主動運輸維持著細胞內外離子濃度差,這是神經細胞形成靜息電位的基礎
C.內環境K+濃度升高,可引起神經細胞靜息狀態下膜電位差增大
D.谷氨酸和一氧化氮可作為神經遞質參與神經細胞的信息傳遞
C [大腦皮層言語區的H區(聽)神經細胞受損傷,患者不能聽懂話,A正確;神經細胞一般是膜內K+濃度高、膜外Na+濃度高,這種細胞內外離子濃度差是由Na+—K+泵通過主動運輸維持的,是膜電位形成的基礎,如由于膜內K+濃度高,K+外流,因此形成了內負外正的靜息電位,B正確;神經細胞靜息狀態是K+外流,內環境K+濃度升高,K+順濃度梯度外流減少,膜電位差減小,C錯誤;神經遞質的種類很多,有谷氨酸、一氧化氮、腎上腺素等,都可參與神經細胞的信息傳遞,D正確。]
5.(多選)(2021·遼寧卷,16)短期記憶與腦內海馬區神經元的環狀聯系有關,如圖表示相關結構。信息在環路中循環運行,使神經元活動的時間延長。下列有關此過程的敘述錯誤的是(  )
A.興奮在環路中的傳遞順序是①→②→③→①
B.M處的膜電位為外負內正時,膜外的Na+濃度高于膜內
C.N處突觸前膜釋放抑制性神經遞質
D.神經遞質與相應受體結合后,進入突觸后膜內發揮作用
ACD [興奮在神經元之間的傳遞方向為軸突到樹突或軸突到細胞體,則圖中興奮在環路中的傳遞順序是①→②→③→②,A錯誤;M處無論處于靜息電位還是動作電位,都是膜外的Na+濃度高于膜內,B正確;信息在環路中循環運行,使神經元活動的時間延長,則N處突觸前膜釋放興奮性神經遞質,C錯誤;神經遞質與相應受體結合后發揮作用被滅活,不進入突觸后膜內發揮作用,D錯誤。]
6.(2022·海南卷,17)人體運動需要神經系統對肌群進行精確的調控來實現。肌萎縮側索硬化(ALS)是一種神經肌肉退行性疾病,患者神經肌肉接頭示意圖如下。回答下列問題。
(1)軸突末梢中突觸小體內的Ach通過________方式進入突觸間隙。
(2)突觸間隙的Ach與突觸后膜上的AchR結合,將興奮傳遞到肌細胞,從而引起肌肉________,這個過程需要________信號到________信號的轉換。
(3)有機磷殺蟲劑(OPI)能抑制AchE活性。OPI中毒者的突觸間隙會積累大量的________,導致副交感神經末梢過度興奮,使瞳孔________。
(4)ALS的發生及病情加重與補體C5(一種蛋白質)的激活相關。如圖所示,患者體內的C5被激活后裂解為C5a和C5b,兩者發揮不同作用。
①C5a與受體C5aR1結合后激活巨噬細胞,后者攻擊運動神經元而致其損傷,因此C5a C5aR1信號通路在ALS的發生及病情加重中發揮重要作用。理論上使用C5a的抗體可延緩ALS的發生及病情加重,理由是___________________________________________________________。
②C5b與其他補體在突觸后膜上形成膜攻擊復合物,引起Ca2+和Na+內流進入肌細胞,導致肌細胞破裂,其原因是__________________________________________________________。
答案 (1)胞吐 (2)收縮 化學 電
(3)乙酰膽堿 收縮 (4)①C5a的抗體可以和C5a發生特異性結合,這樣C5a就失去了與C5aR1結合的機會,巨噬細胞就不會被激活,運動神經元就不會遭到攻擊而損傷
②Ca2+和Na+內流進入肌細胞,會導致細胞內液滲透壓升高,細胞過度吸水而破裂
解析 (1)突觸小體內的神經遞質是以胞吐的方式進入突觸間隙的。(2)神經遞質將興奮傳遞到肌細胞,會引起肌肉收縮,該過程發生的信號轉換為化學信號→電信號。(3)分析可知,乙酰膽堿酯酶(AchE)可分解乙酰膽堿(Ach),抑制乙酰膽堿酯酶(AchE)的活性,會使乙酰膽堿(Ach)在突觸間隙積累,導致副交感神經末梢過度興奮從而使瞳孔收縮。(4)見答案。
7.(2022·河北卷,21)皮膚上的癢覺、觸覺、痛覺感受器均能將刺激引發的信號經背根神經節(DRG)的感覺神經元傳入脊髓,整合、上傳,產生相應感覺。組胺刺激使小鼠產生癢覺,引起抓撓行為。研究發現,小鼠DRG神經元中的PTEN蛋白參與癢覺信號傳遞。為探究PTEN蛋白的作用,研究者進行了相關實驗。回答下列問題:
(1)機體在________產生癢覺的過程________(填“屬于”或“不屬于”)反射。興奮在神經纖維上以________的形式雙向傳導。興奮在神經元間單向傳遞的原因是____________________。
(2)抓撓引起皮膚上的觸覺、痛覺感受器________,有效________癢覺信號的上傳,因此癢覺減弱。
(3)用組胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮膚,結果如下圖。據圖推測PTEN蛋白的作用是________機體對外源致癢劑的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表達顯著增加。用組胺刺激PTEN基因和TRPV1基因雙敲除的小鼠,據圖中結果推測TRPV1蛋白對癢覺的影響是______________________________________。
答案 (1)大腦皮層 不屬于 電信號(神經沖動) 神經遞質只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜 (2)興奮 抑制 (3)減弱 促進癢覺的產生
解析 (1)所有感覺的形成部位均是大腦皮層,故機體在大腦皮層產生癢覺;反射的完成需要經過完整的反射弧,機體產生癢覺沒有經過完整的反射弧,不屬于反射;興奮在神經纖維上以電信號(神經沖動)的形式雙向傳導;由于神經遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,故興奮在神經元之間只能單向傳遞。
(2)抓撓行為會引起皮膚上的觸覺、痛覺感受器興奮,有效抑制癢覺信號的上傳,因此癢覺減弱。
(3)分析題意,本實驗的自變量是PTEN和TRPV1基因的有無,因變量是30分鐘內的抓撓次數,據圖可知,與正常小鼠相比,PTEN基因敲除小鼠的抓撓次數明顯增加,說明PTEN基因缺失會增加小鼠的抓撓次數,即增加小鼠對癢覺的敏感性,據此推測PTEN基因控制合成的PTEN蛋白是減弱機體對外源致癢劑的敏感性,進而抑制小鼠的癢覺;而PTEN基因和TRPV1基因雙敲除的小鼠與正常小鼠差異不大,說明TRPV1基因缺失可減弱PTEN基因缺失的效果,即會抑制小鼠癢覺的產生,即TRPV1基因控制合成的TRPV1蛋白可促進癢覺的產生。
8.(2021·湖北卷,23)神經元是神經系統結構、功能與發育的基本單元。經環路(開環或閉環)由多個神經元組成,是感受刺激、傳遞神經信號、對神經信號進行分析與整合的功能單位。動物的生理功能與行為調控主要取決于神經環路而非單個的神經元。
秀麗短桿線蟲在不同食物供給條件下吞咽運動調節的一個神經環路作用機制如圖所示。圖中A是食物感覺神經元,B、D是中間神經元,C是運動神經元。由A、B和C神經元組成的神經環路中,A的活動對吞咽運動的調節作用是減弱C對吞咽運動的抑制,該信號處理方式為去抑制。由A、B和D神經元形成的反饋神經環路中,神經信號處理方式為去興奮。
回答下列問題:
(1)在食物缺乏條件下,秀麗短桿線蟲吞咽運動__________(填“增強”“減弱”或“不變”);在食物充足條件下,吞咽運動__________(填“增強”“減弱”或“不變”)。
(2)由A、B和D神經元形成的反饋神經環路中,信號處理方式為去興奮,其機制是__________________________。
(3)由A、B和D神經元形成的反饋神經環路中,去興奮對A神經元調節的作用是__________。
(4)根據該神經環路的活動規律,__________(填“能”或“不能”)推斷B神經元在這兩種條件下都有活動,在食物缺乏條件下的活動增強。
答案 (1)減弱 增強 (2)A神經元的活動對B神經元有抑制作用,使D神經元的興奮性降低,進而使A神經元的興奮性下降 (3)抑制 (4)能
解析 (1)據圖分析可知,在食物缺乏條件下,A的活動增強C對吞咽運動的抑制,因此秀麗短桿線蟲吞咽運動減弱。在食物充足條件下,A的活動減弱C對吞咽運動的抑制,吞咽運動增強。
(2)據圖可知,由A、B和C神經元形成的吞咽運動增強或者減弱時,需要對其進行調節,去興奮實際上屬于一種反饋調節,A神經元的活動對B神經元有抑制作用,使C神經元興奮性降低的同時也使D神經元的興奮性降低,進而使A神經元的興奮性下降,從而使吞咽運動向相反方向進行。
(3)據(2)分析可知,由A、B和D神經元形成的反饋神經環路中,最終使A神經元的興奮性下降,也就是去興奮對A神經元調節的作用是抑制。
(4)據圖可知,在食物充足條件下,A神經元對B神經元抑制作用增強,B神經元活動減弱,在食物缺乏條件下,A神經元對B神經元抑制作用減弱,B神經元活動增強,因此可以推斷B神經元在這兩種條件下都有活動,在食物缺乏條件下的活動增強。

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