1、神经冲动的产生和传导(20分钟70分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分)1.(2021运城高二检测)突触小体一般不能完成的生理过程是()A.K+的外流和突触小泡的活动B.“化学信号电信号”的转变C.Na+的内流和线粒体的呼吸作用D.“电信号化学信号”的转变【解析】选B。神经递质释放时,突触小泡与细胞膜融合,突触小体静息时,会发生钾离子外流,A不符合题意;当突触小体传来兴奋时,膜上的钠离子通道开放,钠离子内流,进而出现突触小泡和细胞膜的融合,通过胞吐完成神经递质的释放,此过程需要的能量主要由线粒体供应,C不符合题意;结合前面的分析可知,在突触小体内会发生“电信号化学信号”的变化,不可
2、能发生“化学信号电信号”的转变,B符合题意,D不符合题意。2.如图显示一个传出神经元。该神经元在X位置受到刺激,下列叙述中正确的是()A.冲动会达到效应器B.冲动会达到脑部C.冲动会达到Y处的感受器D.在Z处会有神经递质释放【解析】选A。传出神经元的轴突末梢以及它所支配的肌肉或腺体,构成了效应器。神经元在X位置受到刺激,兴奋能够传到Y处的效应器,也能传到Z,但不能传到上一个神经元,不能传到脑部。Z处为突触后膜,突触后膜不能释放神经递质。3.(2021重庆高二检测)研究表明,同一突触小体中可能存在两种或两种以上的递质,此现象称为递质共存现象。下列说法中不正确的是()A.兴奋在突触中的传递既有赖于
3、生物膜的流动性又体现了细胞膜的信息传递功能B.同一突触后膜上可能存在多种受体 C.突触后膜所在的神经元中无神经递质D.共存的神经递质可能起协同作用也可能作用相反【解析】选C。兴奋在突触中的传递与胞吐作用有关,依赖于生物膜的流动性,A正确;据题干可知,同一突触小体中可能有多种递质,突触后膜上就应该存在多种受体,B正确;突触后膜所在的神经元的轴突末梢中也会存在神经递质,C错误;神经递质有兴奋性和抑制性的,作用相同的神经递质起协同作用,作用不同的神经递质的作用效果可能相反,D正确。4.下列各图箭头表示兴奋在神经元之间和神经纤维上的传导方向,其中错误的是()【解析】选C。由于神经递质只存在于突触前膜的
4、突触小泡内,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单方向的,由上一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或细胞体,A、B正确,C错误;兴奋在神经纤维上传导时,兴奋部位与两侧未兴奋部位都存在电位差,所以刺激神经纤维上任何一点,所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导,D正确。5.(2021衡水高二检测)兴奋在两个神经元之间传递时,以下生理活动不会发生的是()A.生物膜的融合和转化B.离子通道的开放和关闭C.电信号和化学信号的转变D.信息分子与突触前膜上受体结合【解析】选D。兴奋在两个神经元之间传递时,会在突触前膜发生生物膜的融合和转化,A正确;会发生离子通道的
5、开放和关闭,B正确;也会发生电信号和化学信号的转变,C正确;会发生信息分子与突触后膜上的受体结合,D错误。6.如图为神经元结构模式图,电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上,在b、f两处给予适宜强度的刺激,则电流计的偏转情况为()A.在b处与f处刺激时,A1、A2各偏转两次,且方向相反B.在b处刺激时,A1偏转两次,A2偏转一次;f处刺激时,A1不偏转,A2偏转一次C.在b处刺激时,A1不偏转,A2偏转一次;f处刺激时,A1不偏转,A2偏转一次D.在b处刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;f处刺激时,A1不偏转,A2偏转一次【解析】选D。在b处刺激时,兴奋同时到达a和c处,因
6、此A1不偏转;当兴奋继续向右传导时,先到达d处,后到达e处,因此A2偏转两次,且方向相反。在f处刺激时,兴奋能传导到e处,但由于突触的存在,兴奋不能传导到a、c和d处,因此A1不偏转,A2偏转一次。7.决定反射时间长短的主要因素是()A.刺激强度的大小B.感受器的兴奋性C.反射弧中突触数目的多少D.效应器的兴奋性【解析】选C。反射弧中突触数目越多,反射所用时间越长。8.(2021济宁高二检测)突触小泡与突触前膜的融合需要Ca2+参与,下列有关突触传递的叙述,正确的是 ()A.若增大突触前膜对组织液中Ca2+的通透性,可使突触后膜持续兴奋B.突触前膜释放神经递质的过程体现了细胞膜的结构特点C.神
7、经递质与突触后膜上的受体结合后进入细胞内,从而引起突触后膜兴奋或抑制D.若突触小泡释放的是抑制性神经递质,则突触后膜无膜电位变化【解析】选B。增大Ca2+的通透性可促进神经递质的释放,神经递质作用后即被灭活,不会使突触后膜持续兴奋,A项错误;突触前膜释放神经递质的过程属于胞吐,体现了细胞膜的流动性,B项正确;神经递质与突触后膜上的受体结合,并不进入细胞内,C项错误;如果突触小泡释放的是抑制性神经递质,会使内负外正的电位状态增强,D项错误。9.止痛药能阻断神经冲动传导,但并不损伤神经元的结构,突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量也不变。据此推测止痛药的作用机制是()A.与突触后膜的受体结合 B.与
8、突触前膜释放的神经递质结合C.抑制突触前膜神经递质的释放 D.抑制突触小体中神经递质的合成【解析】选A。止痛药与突触后膜的受体结合后,阻碍了神经递质与突触后膜上的受体结合,从而达到阻断神经冲动传导的目的,A正确;如果与突触前膜释放的神经递质结合,则突触间隙中神经递质的量会改变,B错误;如果抑制突触前膜神经递质的释放,则突触间隙中神经递质的量会改变,C错误;抑制突触小体中神经递质的合成,则突触间隙中神经递质的量会改变,D错误。10.(2018全国卷)神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是()A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内C.细胞外K
9、+浓度高于细胞内,Na+相反D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反【解析】选D。由于神经细胞处于静息状态时,膜主要对K+有通透性,造成K+通过协助扩散方式外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,产生内负外正的静息电位,随着K+外流,形成内负外正的电位差,阻止K+继续外流,故细胞外的K+浓度依然低于细胞内。当神经细胞处于静息状态时,细胞外Na+浓度高于细胞内,有从细胞外向细胞内扩散的趋势,但Na+通道关闭。当受到刺激时,Na+通道开放,膜外Na+通过协助扩散方式进入细胞,因此静息状态时,细胞外Na+浓度高于细胞内,细胞内K+浓度高于细胞外。据此判断D项正确。二、非选择题(共2小题,共30分)11.(1
10、4分)下图表示三个神经元及其联系。其中“”表示从树突到细胞体,再到轴突及末梢(即一个完整的神经元模式),为了研究兴奋在一个神经元上的传导方向和在神经元间的传递方向,进行了相关实验。联系图解回答下列问题:(1)若代表小腿上的感受器,代表神经支配的小腿肌肉,则称为_,能代表反射弧的结构为(用图中序号以及箭头表示)_。(2)刺激图中d点,则除d点以外还有_点(用字母表示)可发生兴奋,图中共有_个突触。(3)兴奋在两个神经元间的传递是单向的,其原因是_。【解析】(1)若代表小腿上的感受器,代表神经支配的小腿肌肉即效应器,则称为神经中枢。一个完整的反射弧通常由五部分组成,兴奋在反射弧的五部分上的传导方向
11、为:感受器传入神经神经中枢传出神经效应器。(2)兴奋在一个神经元上是双向传导的,在神经元间是单向传递的,所以刺激d点,除d点兴奋外, e、c也可发生兴奋。一个神经元的轴突末梢与下一个神经元的细胞体或树突相接近而形成突触,突触类型有轴突-细胞体型和轴突-树突型,题图中共有3个突触。(3)神经递质存在于突触小泡内,只能由突触前膜释放,并作用于突触后膜,而不能逆转,所以兴奋在两个神经元之间的传递是单向的。答案:(1)神经中枢(2)c 、e3(3)神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜12.(16分)(2021年湖北适应性测试)神经细胞在静息状态时,胞内的钾离子浓度约为胞外的30倍,而胞外的钠离子
12、和钙离子浓度分别约为胞内的10倍和10 000倍。(1)神经细胞遇到适当刺激后可产生以局部电流的方式进行传导的动作电位。其中,在膜外侧,局部电流的方向与动作电位的传导方向_。(2)实验发现,用河豚毒素(钠离子通道阻断剂)处理神经纤维末梢,阻断该处动作电位的传导,突触前膜无神经递质释放,当河豚毒素的作用消除后,突触前膜神经递质的释放恢复,该现象说明动作电位与神经递质释放的关系是_。进一步的研究发现,若神经末梢的细胞外液中没有钙离子,即便该部位产生了动作电位,也没有神经递质的释放。综上所述,可推断动作电位、钙离子跨膜运输和神经递质释放三种生理现象之间的关系是_。(3)神经调节的基本形式是反射,反射
13、活动的结构基础是_。突触是神经元之间发生功能联系的部位,一次突触传递的时间约为0.50.9毫秒。实验发现,某反射兴奋通过中枢的传播时间约为0.7毫秒,说明该反射在神经中枢经过了_(填“一次”或“多次”)突触传递,其神经中枢位于_。【解析】本题主要考查神经调节的相关知识,考查静息电位、动作电位以及动作电位传导(传递)原理的理解运用。(1)动作电位的传导方向是兴奋部位未兴奋部位,而局部电流的方向是膜外由未兴奋部位兴奋部位,膜内由兴奋部位未兴奋部位,故在膜外,局部电流的方向与动作电位相反。(2)无动作电位不能释放神经递质,动作电位恢复,神经递质释放,故动作电位影响神经递质的释放;由题意可知,即使有动
14、作电位,神经细胞外无钙离子,也无法释放神经递质,可判断动作电位和钙离子内流共同影响神经递质的释放。(3)反射的结构基础是反射弧。一次突触传递时间约为0.50.9毫秒,可判断“某反射兴奋通过中枢的传播时间约为0.7毫秒”应为一次突触传递,单突触反射活动较为低级,其神经中枢在脊髓。答案:(1)相反(2)动作电位影响神经递质的释放动作电位产生促进钙离子内流,促进神经递质的释放(3)反射弧 一次 脊髓(10分钟30分)1.(10分)(多选)(2020江苏高考改编)下图为部分神经兴奋传导通路示意图,相关叙述不正确的是()A.、或处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋B.处产生的兴奋可传导到和处,且电位大小
15、相等C.通过结构,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aD.细胞外液的变化可以影响处兴奋的产生,但不影响处兴奋的传递【解析】选B、C、D。本题主要考查兴奋在神经元之间的传递。神经纤维上兴奋的产生需要足够强度的刺激,A正确;处产生的兴奋可以传到和处,由于不知突触处产生的神经递质是兴奋性递质还是抑制性递质,故电位大小不一定相等,B错误;兴奋在突触处传递是单向的,因此兴奋只能从细胞a传到细胞b,C错误;细胞外液的变化可能影响钠离子的内流和神经递质的活性或扩散,故会影响处兴奋的产生,也会影响处兴奋的传递,D错误。【实验探究】2.(20分)引发组织产生动作电位的最小刺激强度叫阈刺激,阈刺
16、激和阈上刺激引起的动作电位水平是相同的,因此动作电位的产生具有“全或无”的特点。回答下列问题: (1)阈刺激引起兴奋时,兴奋部位膜内的电位变化是_,产生该电位变化的原因是_。(2)在图中的X点给予阈刺激,电流表_(填“发生”或“不发生”)偏转,原因是_。(3)请利用上图所示反射弧设计实验,证明动作电位的产生具有“全或无”的特点。写出实验方案并预期实验结果(电流表用于测定动作电位)。 实验方案:_;实验结果:_。【解析】(1)阈刺激引起兴奋时,神经纤维膜对钠离子通透性增加,Na+内流,其膜内的电位变化是由负电位变为正电位。(2)在题图中的X点给予阈刺激,电流表不发生偏转,原因是兴奋在神经元之间的
17、传递是单向的,只能由传入神经元传至传出神经元。(3)动作电位的产生为“全或无”式,达不到阈刺激引起兴奋,一旦产生就不会随刺激强度的增大而增大;达不到阈刺激则不引起兴奋。证明动作电位的产生具有这种“全或无”的特点,可通过对结构 B 分别进行阈下刺激、阈刺激和阈上刺激三种处理方式,观察不同刺激时电流表的偏转情况。实验结果:对结构 B 进行阈下刺激时电流表不偏转,阈刺激和阈上刺激时电流表均发生偏转且偏转幅度相同。答案:(1)由负电位变为正电位Na+内流(2)不发生 兴奋在神经元之间的传递是单向的,只能由传入神经元传至传出神经元(3)对结构 B 分别进行阈下刺激、阈刺激和阈上刺激,观察不同刺激时电流表的偏转情况对结构 B 进行阈下刺激时电流表不偏转,阈刺激和阈上刺激时电流表均发生偏转且偏转幅度相同
