2024年高中生物新教材同步学案 选择性必修第一册 第2章 第3节 第2课时　兴奋在神经元之间的传递和滥用兴奋剂、吸食毒品的危害（含解析）

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第2课时　兴奋在神经元之间的传递和滥用兴奋剂、吸食毒品的危害[学习目标]　1.说明突触传递的过程及特点。2.说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害。一、兴奋在神经元之间的传递1．突触小体(1)神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。(2)突触的结构：包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。2．突触的常见类型A．轴突—胞体型，表示为。B．轴突—树突型，表示为。3．传递过程4．传递特点(1)神经元之间兴奋的传递只能是单方向的——单向传递原因：神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。(2)突触处兴奋的传递速度比在神经纤维上传导要慢，突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。判断正误(1)突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐(　　)(2)突触由突触小体、突触间隙、突触后膜组成(　　)(3)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(　　)(4)神经递质由突触前膜释放，以及通过突触间隙都消耗能量(　　)(5)神经递质作用于突触后膜上，就会使下一个神经元兴奋(　　)(6)兴奋在突触小体中的信号转变为电信号→化学信号→电信号(　　)答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×特别提醒　(1)神经递质是小分子化合物。(2)神经递质以扩散的方式通过突触间隙，不需要消耗能量。(3)神经递质有兴奋性和抑制性两种，其作用于突触后膜会使下一个神经元兴奋或抑制。任务一：分析神经递质的作用机理1．不同的神经递质对下一个神经元传递不同的信息。根据图1和图2分析，神经递质作用于突触后膜导致的结果分别是什么？提示　图1中神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生兴奋；图2中神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生抑制。2．α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱(常为兴奋性递质)受体牢固结合；有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。当α-银环蛇毒和有机磷农药分别起作用时，突触后膜的反应是怎样的？提示　α-银环蛇毒与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合后，乙酰胆碱不能与突触后膜上的受体结合，突触后膜不能兴奋；有机磷农药抑制乙酰胆碱酯酶的活性后，乙酰胆碱酯酶不能清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱，从而使突触后膜持续处于兴奋状态。3．突触只存在于神经元之间吗？已知副交感神经可以使心率降低。A组保留副交感神经，B组剔除副交感神经，刺激A组中的副交感神经，A的跳动降低。从A组的营养液中取一些液体注入B组的营养液中，B组的跳动也减慢。请思考：该实验的自变量是有无副交感神经。该实验表明神经系统控制心脏活动时，在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号。从这一实验可知：突触不仅存在于神经元之间，也可以存在于神经元和心肌细胞之间。1．有关神经递质的6点总结(1)供体：轴突末端突触小体内的突触小泡。(2)传递途径：突触前膜→突触间隙→突触后膜。(3)受体：突触后膜上的糖蛋白，具有特异性。(4)作用：神经递质与受体结合后，打开突触后膜上的相应的离子通道，发生离子流动，引起突触后膜电位变化。(5)类型：兴奋性神经递质——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；抑制性神经递质——如甘氨酸、γ-氨基丁酸、去甲肾上腺素等，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。(6)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。2．药物或有毒、有害物质作用于突触，从而阻断神经冲动传递的可能原因(1)突触后膜上受体的位置被某种有毒、有害物质占据，则神经递质不能与之结合。(2)神经递质受体被破坏。(3)药物或有毒、有害物质阻断神经递质的合成或释放。1．如图是突触局部模式图，下列说法不正确的是(　　)A．②和①的结合具有特异性B．兴奋只能由③传递到④，而不能反过来C．⑤内的液体是组织液D．⑥的形成与高尔基体有关答案　B解析　根据突触的结构可知，①是受体，②是神经递质，③是突触后膜，④是突触前膜，⑤是突触间隙，⑥是突触小泡。神经递质只能由突触前膜释放，通过突触间隙，然后与突触后膜上的受体特异性地结合，使突触后膜兴奋或抑制，突触间隙的实质是神经细胞间隙，其中的液体为组织液；突触小泡来自高尔基体产生的小囊泡。综上所述，B错误。2．神经递质分为兴奋性神经递质与抑制性神经递质两种，如乙酰胆碱可作为一种兴奋性神经递质，去甲肾上腺素可作为一种抑制性神经递质。下列说法正确的是(　　)A．二者由突触前膜进入突触间隙时都需要借助载体的运输B．二者都能够被突触后膜上的受体识别，体现了细胞间信息交流的功能C．二者都能够长时间作用于突触后膜使膜电位长时间发生改变D．二者作用于突触后膜后，细胞膜对K＋、Na＋的通透性都发生改变，产生动作电位答案　B解析　神经递质由突触前膜进入突触间隙的方式为胞吐，不需要通过载体蛋白的运输，A错误；神经递质作为细胞间的信号分子，都能够被突触后膜上的受体识别，体现了细胞间信息交流的功能，B正确；神经递质作用于突触后膜后就迅速被降解或回收进细胞，同时使突触后膜发生电位变化，C错误；乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，乙酰胆碱作用于突触后膜后可增大突触后膜对Na＋的通透性，形成动作电位；去甲肾上腺素是一种抑制性神经递质，去甲肾上腺素作用于突触后膜后可增大突触后膜对阴离子的通透性，而不是增大对K＋、Na＋的通透性，D错误。二、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害1．作用位点：往往是突触。2．作用机理：有些物质能促进神经递质的合成和释放，有些会干扰神经递质与受体的结合，有些会影响分解神经递质的酶的活性。3．兴奋剂和毒品(1)兴奋剂：原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。(2)毒品：指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)等以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。4．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，是我们每个人应尽的责任和义务。判断正误(1)兴奋剂和毒品大多是通过突触起作用(　　)(2)兴奋剂能提高运动速度，可提倡使用(　　)答案　(1)√　(2)×任务二：可卡因成瘾的原因可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品，它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元，如图为神经递质——多巴胺作用于突触后膜及可卡因作用机理的示意图。据图回答下列问题：(1)据图分析，吸食可卡因导致多巴胺留在突触间隙持续发挥作用的原因是什么？提示　可卡因会使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能。(2)吸食可卡因会对突触后膜产生什么影响？提示　使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能，导致突触后膜上的受体减少，影响机体正常的生命活动。(3)服用可卡因为什么会使人上瘾？提示　可卡因药效失去后，多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响。服药者必须服用可卡因来维持神经元的活动，形成恶性循环，毒瘾难戒。(4)对于毒品我们应该采用的正确的做法是什么？提示　不参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，自己不吸毒，珍爱生命，远离毒品，向社会宣传毒品的危害。3．可卡因是一种神经类毒品，如图为可卡因对人脑部神经冲动传递的干扰示意图。下列叙述错误的是(　　)A．①的形成主要与高尔基体有关，其中的多巴胺通过胞吐方式释放到突触间隙B．正常情况下，多巴胺起作用后可通过多巴胺转运蛋白运回突触前神经元C．由图可知，可卡因进入突触间隙后阻碍多巴胺的回收，从而使突触后神经元持续兴奋D．结构③上发生电信号→化学信号→电信号的变化答案　D解析　结构③(突触后膜)上发生化学信号→电信号的变化，D错误。题组一　兴奋在神经元之间的传递1．如图为突触结构模式图，下列对其描述正确的是(　　)A．a为树突末梢，构成突触小体B．①中物质通过协助扩散释放至②中C．②中的神经递质属于内环境的成分D．在a、b两神经元之间信号传导方向是b→a答案　C解析　由题图可知，a为突触小体，由轴突末梢经过多次分枝，每个小枝末端膨大形成，A错误；①是突触小泡，内含神经递质，神经递质通过胞吐方式释放到②突触间隙中，B错误；突触间隙内充满组织液，则突触间隙中的神经递质属于内环境的成分，C正确；兴奋在神经元之间通过神经递质传递，而神经递质只能由突触前膜释放并作用于突触后膜，故在a、b两神经元之间信号传导方向是a→b，D错误。2．(2022·黑龙江大庆高二月考)如图是神经元分泌谷氨酸的示意图，①～③表示相关结构，下列叙述正确的是(　　)A．图中①和②构成了突触B．谷氨酸是一种神经递质，可引起②的兴奋或抑制C．结构③既是受体，又是离子跨膜运输的通道D．合成谷氨酸的场所是核糖体答案　C解析　突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜，图中的①②只包括突触前膜和突触后膜，A错误；谷氨酸释放到突触间隙能引起Na＋内流，因此谷氨酸是兴奋性神经递质，不能引起②的抑制，B错误；据图分析，③的作用有识别神经递质谷氨酸、运输Na＋，C正确；蛋白质类的神经递质合成场所在核糖体，谷氨酸不属于蛋白质，D错误。3．下列关于神经递质的叙述，正确的是(　　)A．突触后神经元也具有合成神经递质的功能B．神经递质的释放过程与神经细胞膜上的蛋白质和磷脂无关C．神经递质作用完后均在组织间隙被降解D．神经递质与突触后膜上的受体结合后可进入突触后神经元答案　A解析　突触后神经元可以和肌肉或者腺体构成突触，也可以合成神经递质，A正确；神经递质的释放方式为胞吐，胞吐过程涉及突触小泡和突触前膜的融合，该过程有膜蛋白和磷脂的参与，B错误；神经递质作用完之后，会迅速被降解或回收进细胞，C错误；神经递质与突触后膜上的受体结合后，将信息传递到下一个神经元，不会进入突触后神经元，D错误。4．(2022·山西太原高二质检)如图为相互联系的两个神经元部分结构示意图，下列叙述错误的是(　　)A．静息时，两个神经元膜内外的电位是外正内负B．由于Na＋内流而产生的兴奋可在神经纤维上传导C．神经递质与突触后膜上受体的结合过程主要由线粒体供能D．神经元之间传递的是化学信号且只能从①→②传递答案　C解析　神经递质与突触后膜上受体的结合过程不需要消耗能量，C错误。5．常见的美容除皱针的主要成分是肉毒毒素(肉毒杆菌产生的高分子蛋白)，但使用不当会引起中毒、甚至呼吸肌麻痹而致死，主要原因是它会与细胞膜上的Ca2＋通道发生特异性结合，降低Ca2＋的通透性，抑制神经末梢释放乙酰胆碱(ACh)，导致肌肉松弛麻痹。下列相关叙述不正确的是(　　)A．正常情况下Ca2＋的通透性增强可促进神经细胞释放AChB．ACh与突触后膜上的受体结合后，可使突触后膜发生Na＋内流C．肉毒毒素作用于神经元时，突触前膜上的离子通道均关闭，使膜电位不变D．若出现中毒，可使用肉毒抗毒素或钙制剂进行救治答案　C解析　由题干信息“降低Ca2＋的通透性，抑制神经末梢释放乙酰胆碱(ACh)”可知，正常情况下Ca2＋的通透性增强可促进神经细胞释放ACh，A正确；ACh与突触后膜上的受体结合后，兴奋传递到下一个神经元，可使突触后膜发生Na＋内流，B正确；由题干信息“与细胞膜上的Ca2＋通道发生特异性结合，降低Ca2＋的通透性”可知，不是所有通道都关闭，C错误；抗体(针对肉毒毒素)或Ga2＋(提高神经元的兴奋性)都能缓解中毒现象，因此若出现中毒，可使用肉毒抗毒素或钙制剂进行救治，D正确。6．(2021·海南，9)去甲肾上腺素(NE)是一种神经递质，发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取，以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是(　　)A．NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位B．NE在神经元之间以电信号形式传递信息C．该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用D．NE能被突触前膜重摄取，表明兴奋在神经元之间可双向传递答案　A解析　据题干信息可知，增加突触间隙的NE浓度可以缓解抑郁症状，故推测NE为兴奋性神经递质，与突触后膜上的受体结合后可引发动作电位，A正确；NE是一种神经递质，神经递质在神经元之间以化学信号的形式传递信息，B错误；结合题意可知，该药物的作用主要是抑制NE的重摄取，而重摄取的部位是突触前膜，C错误；由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜上，故兴奋在神经元之间的传递是单向的，D错误。题组二　滥用兴奋剂、吸食毒品的危害7．吸食N2O会使身体机能出现多方面紊乱，N2O被称为“笑气”，医疗上曾用作可吸入性麻醉剂，其麻醉机制与位于突触后膜的一种名为“NMDA”的受体的阻断有关。下列有关说法错误的是(　　)A．一个神经元的轴突末梢可能与多个神经元形成联系B．突触小体中的线粒体可为神经递质的分泌提供能量C．吸食“笑气”或毒品后，人会产生愉悦、快乐的感觉属于条件反射D．N2O能引起麻醉可能是其影响了某些突触后膜上Na＋的内流答案　C解析　吸食“笑气”或毒品后，人产生愉悦、快乐的感觉未经历完整的反射弧，不属于反射，C错误。8．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体后干扰人脑兴奋传递的示意图(箭头越粗表示转运速率越快，反之则慢)。下列有关说法不正确的是(　　)A．多巴胺通过多巴胺转运体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Na＋的通透性增强C．多巴胺发挥作用后被多巴胺转运体回收到突触小体D．可卡因阻碍多巴胺回收，使大脑有关中枢持续兴奋答案　A解析　多巴胺是一种兴奋性神经递质，突触小泡利用膜的流动性，通过胞吐的方式将多巴胺释放到突触间隙中，A错误。9．(2022·全国乙，3)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛，严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是(　　)A．通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中B．通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合C．通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性D．通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量答案　B解析　通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中，会加剧肌肉痉挛，不能达到治疗的目的，A错误；通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合，可以中断信号由突触前膜传至突触后膜的过程，能够阻止肌肉组织持续兴奋，从而达到治疗的目的，B正确；通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性，会使得突触间隙中的神经递质不被降解，从而持续作用于肌肉组织，不能达到治疗的目的，C错误；通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量，有利于突触后膜上的受体与神经递质结合，使肌肉组织持续兴奋，不能达到治疗的目的，D错误。10．(2023·吉林长春高二质检)就生物学角度而言，“惊魂未定”就是人或动物受到惊吓刺激，兴奋在反射弧中的突触处发生复杂的变化，产生一种持续增强的突触效应，导致紧张的情绪久久不能平复，其机理如图所示(nNOS是神经型一氧化氮合酶，能以精氨酸为底物，利用氧生成NO和瓜氨酸)。下列说法错误的是(　　)A．谷氨酸的作用是引起NO扩散并调节谷氨酸的释放B．Ca2＋内流，与钙调蛋白结合后激活nNOS，促进NO的生成C．若神经元轴突外的Na＋浓度降低，神经元产生的动作电位变大D．谷氨酸与A受体结合后会引起Na＋内流，属于兴奋性神经递质答案　C解析　动作电位是由Na＋内流引起的，若神经元轴突外的Na＋浓度降低，通过离子通道内流的Na＋减少，会导致神经元产生的动作电位变小，C错误。11．(2022·广东，15改编)研究多巴胺的合成和释放机制，可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据，最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控，该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图所示)。据图分析，下列叙述不正确的是(　　)A．乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变B．多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息C．从功能角度看，乙膜既是突触前膜也是突触后膜D．乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放答案　B解析　多巴胺是乙释放的神经递质，与丙膜上的受体结合后会使其电位发生变化，A正确；分析题图可知，多巴胺可在乙与丙之间传递信息，不能在甲和乙之间传递信息，B错误；分析题图可知，乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜，又是释放多巴胺的突触前膜，C正确；多巴胺的释放受乙酰胆碱的调控，故乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放，D正确。12．科研人员给予突触a和突触b的突触前神经元以相同的电刺激，通过微电极分别测量突触前、后两神经元的膜电位，结果如图所示。据此判断，下列相关说法不合理的是(　　)A．静息状态下膜内电位比膜外低约70 mVB．突触a的突触后神经元出现了阳离子内流C．突触a和b分别为兴奋性突触和抑制性突触D．兴奋在突触前后两神经元间的传递没有延迟答案　D解析　神经纤维上的静息电位为外正内负，由题图可知，膜内电位比膜外低约70 mV，A不符合题意；由题图可知，突触a的突触后神经元受到刺激后，外正内负的静息电位差减小了，说明此时出现了阳离子内流，B不符合题意；由题图分析可知，突触a的突触后神经元阳离子内流，突触b的突触后神经元阴离子内流，说明二者分别为兴奋性突触和抑制性突触，C不符合题意；兴奋在突触间以神经递质传递信号，所以在突触前后两神经元间的传递有延迟，D符合题意。13．(2022·江苏南京高二月考)用电流刺激青蛙的迷走神经会造成其心跳减慢。为研究迷走神经对心脏肌肉收缩的控制作用，德国生理学家Loewi设计了双蛙心灌流实验，如图所示。他用电流刺激迷走神经，心脏A的心跳立即减慢，而当灌入心脏A中的液体通过导管流入到另一个已去掉迷走神经的心脏B时，心脏B的跳动也立即减慢下来。下列有关该实验的说法，错误的是(　　)A．Loewi所说的迷走神经属于副交感神经部分B．实验过程中心脏B出现了电信号转变为化学信号，再转变为电信号C．实验中所用的灌流液是模拟了蛙心肌细胞生活的组织液，不是普通的生理盐水D．Loewi的实验假设：支配心脏的迷走神经可能释放某种化学物质，该物质可使心跳减慢答案　B解析　电流刺激迷走神经，心脏A的心跳立即减慢，所以该神经是副交感神经，A正确；心脏B跳动减慢的原因是灌入心脏A中的液体通过导管流入到另一个已去掉迷走神经的心脏B中，所以发生了化学信号转变为电信号的过程，没有发生电信号转变为化学信号，再转变为电信号的过程，B错误；为保持心肌细胞的活性，实验中所用的灌流液是模拟了蛙心肌细胞生活的组织液，不是普通的生理盐水，C正确；根据题干信息“电流刺激迷走神经，心脏A的心跳立即减慢，而当灌入心脏A中的液体通过导管流入到另一个已去掉迷走神经的心脏B时，心脏B的跳动也立即减慢下来”可知，迷走神经可能释放某种化学物质，该物质可使心跳减慢，D正确。14．乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质，其合成与释放过程如图所示。据图回答下列问题：(1)图中A－C表示乙酰胆碱，在其合成时，能循环利用的物质是________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外，生物体内的多巴胺________(填“能”或“不能”)作为神经递质。(2)当兴奋传到神经末梢时，图中突触小泡内的A－C通过________这一跨膜运输方式释放到________，再到达突触后膜。(3)若由于某种原因使D酶失活，则突触后神经元会表现为持续________。答案　(1)C　能　(2)胞吐　突触间隙　(3)兴奋解析　(1)分析图示可知，在乙酰胆碱合成时，能循环利用的物质是C。生物体内的多巴胺也能作为神经递质。(2)神经递质以胞吐的方式分泌到突触间隙，再通过扩散到达突触后膜。(3)神经递质与受体结合发生效应后，就迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。若由于某种原因使D酶失活，则A－C会持续发挥作用，突触后神经元会表现为持续兴奋。15．辣椒素受体TRPV1是感觉神经末梢上的非选择性阳离子通道蛋白，辣椒素和43 ℃以上的高温等刺激可将其激活，并打开其通道，激活机理如图甲，结合图甲、图乙回答下列问题：(1)辣椒素与TRPV1结合引起感觉神经末梢上的非选择性阳离子通道打开，Na＋内流导致神经纤维膜两侧的电位变为____________，从而产生兴奋。兴奋沿传入神经纤维传至神经纤维末梢，引起储存在____________内的谷氨酸(一种神经递质)以____________的方式释放并作用于突触后神经元，经一系列神经传导过程，最终在____________产生痛觉。(2)某科研团队研制了TRPV1受体靶点镇痛药，据图乙分析其原理，该药与TRPV1受体结合后引起Ca＋通道____________，进而抑制______________以阻断痛觉信号传递。(3)据图分析，吃辛辣食物时，喝热饮会加剧痛觉，原因是___________________________。答案　(1)外负内正　突触小泡　胞吐　大脑皮层(2)关闭　神经递质的释放(过程①)　(3)较高温度刺激也能激活TRPV1，促进Ca2＋、Na＋进入神经细胞，增强电信号的传导，使痛觉增强