生物北师大版 (2019)第三节 神经冲动的传递精品随堂练习题
展开一、单选题
1.(2022·山东)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,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)。下列说法错误的是()
A.药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B.药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C.药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D.NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、由图可知,药物甲作用于突触间隙,抑制去甲肾上腺素的灭活导致突触间隙中的NE增多,A正确;
B、由图可知,药物乙作用于受体抑制去甲肾上腺素与受体结合,甲肾上腺素与a受体结合,进而抑制突触小泡释放神经递质,这属于负反馈调节,B错误;
C、由图可知,药物丙作用于突触前膜的协助蛋白,抑制突触间隙中去甲肾上腺素的回收,C正确;
D、神经递质NE与β受体结合可引起突触后膜兴奋,改变突触后膜的离子通透性,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
2、神经递质是一种化学信号,神经递质通过胞吐的方式由突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜。可作为神经递质的物质包括乙酰胆碱、单胺类物质,分为兴奋性递质和抑制性递质。神经递质与受体结合后,神经递质会与受体分开并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
3、由图可知,去甲肾上腺素(NE)存在于突触小泡,由突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜的受体,故NE是一种神经递质。药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活;药物乙抑制去甲肾上腺素与受体结合;药物丙抑制去甲肾上腺素的回收。
2.(2022·湖南)情绪活动受中枢神经系统释放神经递质调控,常伴随内分泌活动的变化。此外,学习和记忆也与某些神经递质的释放有关。下列叙述错误的是( )
A.剧痛、恐惧时,人表现为警觉性下降,反应迟钝
B.边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系
C.突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用
D.情绪激动、焦虑时,肾上腺素水平升高,心率加速
【答案】A
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、剧痛、恐惧时,肾上腺激素分泌增多,人表现为警觉性提高,反应灵敏,A错误;
B、边听课边写作业属于反射活动,反射活动的进行依赖神经元的活动及神经元之间的联系,B正确;
C、神经元之间的信号传递依靠神经递质与突触后膜上的受体结合完成,突触后膜上的受体数量的减少会影响神经递质发挥作用,C正确;
D、人在情绪激动、焦虑时,交感神经兴奋,肾上腺素水平升高,心率加速,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、兴奋的传导和传递:
(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。
(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
2、在神经调节过程中,人在恐惧、严重焦虑、剧痛、失血等紧急情况下,下丘脑兴奋,通过交感神经,其神经末梢会释放神经递质,作用于肾上腺髓质,促使肾上腺髓质细胞分泌肾上腺素。神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制。
3.(2022·台州模拟)神经细胞从去极化开始到复极化完毕的时间称为动作电位时程,下列情况下,可以明显延长人体内神经细胞动作电位时程的是( )
A.减小刺激强度B.降低环境温度
C.阻断部分钾通道D.提高组织液Na+浓度
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、刺激强度只有达到阈刺激强度,不会影响动作电位的大小,A错误;
B、降低环境温度,不会影响人体的代谢与活动,人是恒温动物,B错误;
C、阻断部分钾通道,会使复极化的过程延长,C正确;
D、提高组织液Na+浓度,可以使动作电位的峰值变大,Na+内流加快,动作电位时程不一定加长,D错误。
故答案为:C。
【分析】兴奋的传导和传递:
(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。
(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
4.(2022·张家口模拟)若电刺激神经纤维的某一位置,可检测到一次电位变化,如图甲、乙中的正常曲线。若在某一时刻(处理点),利用不同的处理使神经纤维上膜电位发生不同的变化,如图甲、乙中的虚线所示。下列关于处理方式的分析,正确的是( )
A.图甲利用某种药物阻断了Na+通道
B.图甲将神经纤维置于稍低浓度的K+溶液中
C.图乙利用某种药物阻断了K+通道
D.图乙将神经纤维置于稍低浓度的Na+溶液中
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、利用某种药物阻断Na+通道,膜外Na+不能内流,导致不能形成动作电位,A错误;
B、动作电位形成与Na+内流有关,与K+无关,故神经纤维所处溶液中K+减少,对动作电位峰值无影响,B错误;
C、利用某种药物阻断K+通道,膜内K+不能外流,产生动作电位后不能恢复静息电位,对应图乙中虚线,C正确;
D、将神经纤维置于稍低浓度的Na+溶液中,Na+内流量减少,形成的动作电位峰值变小,对应图甲中虚线,D错误。
故答案为:C。
【分析】神经冲动的产生与传导:
5.(2022高二下·哈尔滨开学考)下列关于神经调节的说法,正确的是( )
A.神经冲动在生物体内可以进行双向传导且传导速度较快
B.神经中枢的作用是对传入的信息进行分析和综合并产生兴奋
C.在恢复静息电位的过程中K+、Na+均以协助扩散的方式进出细胞
D.只要刺激导致效应器产生了相应的反应,就说明发生了反射活动
【答案】B
【知识点】反射的过程;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、在动物体和人体内,由于反射弧中突触的存在,使得神经冲动的传导方向总是由胞体传向轴突末梢,是单向的,A错误;
B、神经中枢的作用是对传入的信息进行分析和综合并产生兴奋,并将兴奋经传出神经作用于效应器,B正确;
C、在恢复静息电位的过程中K+、Na+还可以通过钠钾泵以主动运输的方式进出细胞,C错误;
D、发生反射必需具有完整的反射弧,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)反射活动的反射基础是反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
(2)神经细胞膜内、膜外K+、Na+浓度不一样,膜内K+ 浓度高,膜外Na+浓度高;
静息电位时膜电位:内负外正,形成原因:膜主要对K+有通透性,K+外流(方式:协助扩散 )。
动作电位时膜电位:内正外负,形成原因:膜对Na+的通透性增加,Na+内流(方式:协助扩散 )兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,双向传导,速度快 。
(3)兴奋在神经元之间的传递结构基础—— 突触
兴奋的传递过程如下:
神经冲动→ 轴突末梢→ 突触前膜内侧的突触小泡释放神经递质(方式:胞吐 )→神经递质扩散通过突触间隙→神经递质与突触后膜上的特异性受体(化学本质:糖蛋白)结合→引起下一个神经元兴奋或抑制 。
6.(2022高二上·虎林期末)如图是反射弧的一段结构,甲、乙电位计的接线柱都在膜外。下列选项正确的是( )
A.当在A处刺激,甲电位计的指针偏转情况依次为↑,↖,↑
B.当在A处刺激,乙电位计过一会能出现与兴奋传导方向相反方向的电流
C.当在A处刺激,A处瞬间会发生钾离子外流
D.兴奋传导到突触前膜时,突触前膜释放乙酰胆碱时不需要能量;而轴突某处恢复静息电位时,K+内流消耗能量
【答案】A
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、在A处刺激,兴奋传到甲电位计的左侧,指针向左偏转一次,然后恢复静息电位,由于在突触传递是单向的,指针不再偏转,A正确;
B、由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,兴奋不能从一个神经细胞的胞体传递到下一个神经细胞的轴突末梢,乙电位计不会偏转,B错误;
C、当在A处刺激,A处形成动作电位,会发生钠离子内流,C错误;
D、突触前膜释放乙酰胆碱是胞吐,需要消耗能量;而轴突某处恢复静息电位时,K+内流消耗能量,D错误。
故答案为:A。
【分析】 兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
7.(2022高二上·虎林期末)多巴胺是一种兴奋性神经递质,有人称它为“快乐分子”。可卡因(一种毒品)就是通过防止多巴胺回流使多巴胺持续作用,使人感到兴奋的。如图是可卡因的作用机制,下列选项错误的是( )
A.可卡因作用于突触前膜的转运蛋白,使多巴胺停留在突触间隙,持续与受体结合
B.多巴胺与受体蛋白结合,使突触后膜电位变为外负内正
C.多巴胺通过胞吐运输,好处是可以加快多巴胺与受体蛋白结合的速率,缩小信号传输时间
D.可卡因可以持续打开多巴胺载体蛋白,从而使突触间隙中多巴胺含量增多,使突触后神经元过度兴奋产生毒品上瘾症状
【答案】D
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】A、由图可知,可卡因与突触前膜上的转运蛋白结合,使得多巴胺起作用后不会被转运蛋白运回细胞,停留在突触间隙,持续与受体结合,使得下一个神经元持续兴奋,A正确;
B、多巴胺作用于突触后膜的特异性受体,突触后膜电位表现由外正内负变为外负内正,使突触后膜产生兴奋,B正确;
C、胞吐运输不需要载体,需要能量,其运输速率较快,因此多巴胺通过胞吐从前膜释放的速率较快,从而加快多巴胺与受体蛋白结合的速率,缩小了化学信号的传输时间,C正确;
D、可卡因不能持续打开多巴胺载体蛋白,可卡因会抑制多巴胺载体蛋白的作用,D错误。
故答案为:D。
【分析】兴奋的传导和传递:(1)静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流(协助扩撒),形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流(协助扩撒),形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式在神经纤维上传递下去,且为双向传递。(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
8.(2022高二下·龙江开学考)如图表示反射弧的结构,在b、c两点之间连接有一个电流计。下列叙述错误的是( )
A.刺激a点,电流计的指针可发生2次偏转
B.在c点的神经纤维上给一个适宜的刺激,电流计的指针只偏转1次
C.②处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制
D.在a点处切断神经纤维,适宜刺激Ⅰ、Ⅱ时,均不发生信号转换
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、刺激a点,该部位钠离子内流,其膜外电位由正变负,兴奋先到达b点,后到达c点,电流计的指针会发生2次偏转,A正确;
B、在c点的右侧神经纤维上给一适宜的刺激,兴奋只能到达c点,不能到达b点,电流计的指针只偏转1次,B正确;
C、②处是反射弧的神经中枢,大脑皮层调控着低级中枢的活动,②处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制,C正确;
D、在a点处切断神经纤维,刺激Ⅰ会引起神经递质释放,该处会发生电信号转变为化学信号、刺激Ⅱ时,该处会产生局部电流,D错误。
故答案为:D。
【分析】(1) 兴奋在神经纤维上的传导是双向传导,速度快;兴奋在神经元之间的传递是方向是单向传递,速度慢 。
(2)两个神经元之间是单向传递的,原因是神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜的特异性受体上 。
(3)神经系统的反射的结构基础是反射弧,包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。神经中枢分为低级中枢(大脑以下的神经中枢)和高级中枢(大脑皮层)。
9.(2022高二下·大庆开学考)乙酰胆碱是一类常见的神经递质,它通过突触传递时,以下生理活动不会发生的是( )
A.高尔基体的活动加强B.电信号与化学信号之间的转换
C.乙酰胆碱在组织液中扩散D.乙酰胆碱穿过磷脂双分子层
【答案】D
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、高尔基体与动物细胞分泌物的形成有关,故乙酰胆碱通过突触传递时,高尔基体的活动加强,A不合题意;
B、当兴奋传导到突触小体时,突触前膜释放神经递质到突触间隙中,此时电信号转换成化学信号;乙酰胆碱与突触后膜上的特异性受体相结合,引发突触后膜发生电位变化,此时化学信号转换成电信号,B不合题意;
C、突触间隙中的液体是组织液,故会发生乙酰胆碱在组织液中扩散,C不合题意;
D、乙酰胆碱的释放属于胞吐,不会穿过磷脂双分子层,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)神经元之间的兴奋的传递是通过神经递质来完成的。
(2)神经递质可以分为两类:
兴奋性递质:使下一个神经元兴奋,产生动作电位,如乙酰胆碱 ;
抑制性递质:使下一个神经元抑制,保持静息电位,如甘氨酸 。
(3)神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,突触小泡是以囊泡的形式存在于突触前膜的(囊泡于高尔基体有关),神经递质通过胞吐的作用由突触前膜释放到突触间隙, 通过扩散作用神经递质与突触后膜上的特异性结合, 引起下一个神经元兴奋或抑制 。
(4) 突触上信号转化: 电信号 → 化学信号 → 电信号 。
10.(2022高三下·安溪开学考)阿托品是一种常见的麻醉药物。某实验小组将离体的神经—肌肉接头放置于生理盐水中,并滴加阿托品,用针刺神经纤维后,肌肉收缩减弱甚至不能收缩;再滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂后,阿托品的麻醉作用降低甚至解除(突触间隙中的乙酰胆碱酯酶能水解乙酰胆碱)。据此判断,阿托品抑制突触处的兴奋传递的机制可能是( )
A.破坏突触后膜上的神经递质受体
B.阻止突触前膜释放神经递质
C.竞争性地和乙酰胆碱的受体结合
D.阻断突触后膜上的Na+通道
【答案】C
【知识点】突触的结构
【解析】【解答】根据题意分析可知,将离体的神经—肌肉接头放置于生理盐水中,并滴加阿托品,用针刺神经纤维后,肌肉收缩减弱甚至不能收缩,说明阿托品阻止了兴奋在突触处的传递,滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂,抑制乙酰胆碱的水解后,阿托品的麻醉作用降低甚至解除,说明阿托品没有破坏突触的结构,也没有阻止突触前膜释放神经递质或阻断突触后膜上的Na+通道,可能是因为阿托品竞争性地和乙酰胆碱的受体结合,导致乙酰胆碱不能和受体结合,进而影响了突触处的兴奋的传递。
综上所述,ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。当轴突末梢有神经冲 动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时以胞吐的方式释放神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,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,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
11.(2021高二上·长春期末)在神经调节过程中,兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是( )
A.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜
B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱
C.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,会引起K+外流
D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化
【答案】C
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中扩散到达突触后膜,A不符合题意;
B.突出前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱,B不符合题意;
C.兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜,引起突触前膜兴奋,Na+内流,C符合题意;
D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】1.静息电位和动作电位
①静息电位:细胞内外各种离子浓度不等,膜内K+浓度高,膜外Na+浓度高。静息状态,细胞膜上K+通道开放,K+外流,而膜内带负电的离子不能透过细胞膜,于是形成细胞膜内外“外正内负”的静息电位。
②动作电位:当细胞受到刺激时,Na+离子通道开放,Na+内流大于K+外流,形成“外负内正”的动作电位
③静息电位的恢复:动作电位产生后,通过Na+—K+离子泵,细胞排钠保钾,再恢复到静息电位。
2.突触结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。在神经元的轴突末梢处,有许多突触小泡。当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时释放神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,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。
12.(2021高二上·农安期末)兴奋在神经纤维上的传导和在突触处的传递特点是( )
A.在两者上的传导都是双向的
B.在两者上的传导都是单向的
C.在神经纤维上的传导是双向的,在突触处的传递是单向的
D.在神经纤维上的传导是单向的,在突触处的传递是双向的
【答案】C
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,传导是双向的,在突触处的传导是以化学信号的形式传导的,是单向的,C符合题意。
故答案为:C
【分析】1.兴奋是以动作电位即电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫作神经冲动。传导特点:双向传导,刺激神经纤维的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。
2.兴奋在神经元之间的传递特点分析
(1) 单向传递:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜释放,并作用于只存在于突触后膜的受体,与受体特异性结合,所以传递方向是单向的。
(2)突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms),这段时间就叫做突触延搁。
13.(2021高二上·白山期末)下图为反射弧中神经肌内接头的结构(类似突触)及其生理变化示意图,下列叙述正确的是( )
A.Ach属于神经递质,其合成发生在突触小泡中
B.神经冲动传至突触处将会导致突触后膜的电位发生变化
C.骨骼肌细胞膜离子通道开放引起K+内流,Na+外流
D.该结构为效应器的一部分,受到刺激后可引起肌肉收缩或舒张
【答案】B
【知识点】神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、Ach属于神经递质,其合成不在突触小泡,储存在突触小泡中,A错误;
B、神经冲动传至突触处,会引起突触前膜释放神经递质,神经递质作用于突触后膜,会导致突触后膜的电位发生变化,B正确;
C、骨骼肌细胞膜离子通道开放能引起K+外流、Na+内流,从而形成动作电位,C错误;
D、该结构为效应器的一部分,Ach为兴奋性神经递质,刺激后可引起肌肉收缩,D错误。
故答案为:B。
【分析】神经冲动在神经元之间传递的是电信号——化学信号——电信号的转换,神经递质储存在突触小泡中,从突触前膜分泌进入突触间隙,作用于突触后膜,使突触后膜点位发生变化,若释放的是兴奋性递质会导致细胞膜离子通道开放能引起K+外流、Na+内流,突触后膜电位由外正内负变成外负内正,进而引起肌肉收缩;若释放的递质是抑制性递质则会导致氯离子通道打开,不会形成动作电位。
14.(2021高二上·哈尔滨期末)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两点给予适宜强度的刺激,则电流计的偏转情况为( )
A.在b点与f点刺激时,A1、A2各偏转两次,且方向相反
B.f点刺激时,A1偏转一次,A2偏一次
C.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次;
D.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
【答案】D
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、根据以上分析已知,在b点与f点刺激时,A1都不偏转,A2分别偏转两次和一次,A错误;
B、根据以上分析已知,f点刺激时,A1不偏转,A2偏一次,B错误;
C、根据以上分析已知,在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次,C错误;
D、根据以上分析已知,在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去,但在神经元之间以神经递质的形式传递。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
15.(2021高二上·哈尔滨期末)下列有关突触和兴奋传导的表述正确的是( )
A.突触小体能够实现电信号→化学信号→电信号转变
B.兴奋在突触上只能从突触前膜向突触后膜作单向传递
C.一个突触后膜只能与一种神经递质结合
D.突触前后两个神经元的兴奋是同步的
【答案】B
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】A、突触小体能够实现电信号→化学信号的转变,A错误;
B、由于神经递质只能由突触前膜释放到突触间隙,并作用于突触后膜,因此兴奋在突触上只能从突触前膜向突触后膜作单向传递,B正确;
C、一个突触后膜上可能存在多种神经递质的受体,可能与多种神经递质结合,C错误;
D、突触前后两个神经元的兴奋不是同步的,突触前神经元先兴奋,突触后神经元后兴奋,D错误。
故答案为:B。
【分析】兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
二、综合题
16.(2021高二上·昆明期中)下图是A、B两个神经元之间的局部结构图,请据图回答问题:
(1)填图标名称:① ;③ ;③④⑤组成的结构称为: ;分泌②的方式为 。
(2)兴奋只能由A向B单向传递的原因是 。
(3)研究发现,某患者突触小体内的线粒体大量损伤,引起乙酰胆碱的释放量 (填增多或降低),兴奋在神经细胞间的传递效率 (填上升或下降),病人表现出记忆障碍。
【答案】(1)突触小泡;突触前膜;突触;胞吐
(2)神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜
(3)降低;下降
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)由分析可知图中①是突触小泡,②是神经递质,③是突触前膜,④是突触间隙,⑤是突触后膜,③④⑤组成的结构称为突触。神经递质通过胞吐方式分泌到突触间隙。
(2)兴奋只能由A向B单向传递的原因是神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。
(3)神经递质释放需要线粒体供能,某患者突触小体内的线粒体大量损伤,供能不足,会引起乙酰胆碱(一种兴奋性神经递质)的释放量降低,兴奋在神经细胞间的传递效率下降,进而病人表现出记忆障碍。
【分析】突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合,同时以胞吐的方式释放神经递质。神经递质经扩散通过突触间隙,与突触后膜上的相关受体结合,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,这样,信号就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。随后神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
17.(2021高二上·黄浦期末)如图是一个反射弧和突触的结构示意图,根据图示信息回答下列问题:
(1)图1中代表效应器的应为标号 ;细胞接受刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,膜内电位发生了怎样的变化? 。
(2)图2中的1表示 ,其内的物质是 。
(3)假如图3中的Y来自图1中的A,X来自大脑皮层。当针刺破手指的皮肤,感受器接受刺激后,导致效应器产生反应,则Y释放的物质具有使突触后膜产生 的作用,此反射属于 (条件或非条件)反射。当我们取指血进行化验时,针刺破手指的皮肤,但我们并未将手指缩回是因为大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应,则X释放的物质对突触后膜具有 作用,这说明一个反射弧中的低级中枢要受高级中枢的控制。
(4)ACh(乙酰胆碱)是一种兴奋性递质,当兴奋到达传出神经末梢时,ACh与ACh受体结合,引起肌肉收缩。当完成一次兴奋传递后,ACh立即被分解,若某种药物可以阻止ACh的分解,则会导致 。
【答案】(1)⑤;由负电位变成正电位
(2)突触小泡;神经递质
(3)兴奋;非条件;抑制
(4)肌肉持续兴奋(收缩)
【知识点】反射弧各部分组成及功能;细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)由分析可知:图1中⑤代表效应器;细胞接受刺激时,对Na+的通透性迅速增加,Na+通过细胞膜快速内流,使得膜内由负电位变成正电位。
(2)图2中的1表示突触小泡,1突触小泡中的物质是神经递质。
(3)假如图3中的Y来自图1中的A,X来自大脑皮层。当针刺破手指的皮肤,当感受器接受一个刺激后,导致效应器产生反应,则Y释放的物质对突触后膜具有兴奋作用,缩手反射的中枢不在大脑皮层,所以其为非条件反射。当我们取指血进行化验时,针刺破手指的皮肤,如果大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应,则X释放的物质对突触后膜具有抑制作用。
(4)根据药物可以阻止乙酰胆碱Ach的分解,导致乙酰胆碱和突触后膜上的受体一直起作用,故导致突触后膜不断的兴奋,肌肉细胞将持续收缩。
【分析】1、神经调节的基本方式是反射,其结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负。神经递质存在于突触小体的突触小泡中,由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制。兴奋在神经纤维上的传导是双向的,在神经元之间的传递是单向的。
2、分析题图可知,图1是反射弧,其中①是感受器,②是传入神经,③是神经中枢,④是传出神经,⑤是效应器。图2为突触结构,其中1是突触小泡,2是突触前膜,3是突触间隙。图3X、Y是两个轴突末梢,与下一个神经元构成突触结构。
18.(2022高二下·抚松开学考)2022冬奥会即将在北京举办,在冬奥会的很多比赛项目中,冰雪运动员的身体协调能力令人叹为观止。下图是运动员受到某种刺激时兴奋在反射弧中的传导和传递过程模式图,请据图回答下列问题:
(1)图甲中每个神经元轴突末梢的末端形成的杯状或球状结构叫做 。图甲中④虚线圈处受到一定强度的刺激后,A和B两个电流表中指针偏转次数分别是 、 。
(2)图乙中,在兴奋状态下,Na+进入神经元的方式为 。已知细胞外钙离子对钠离子存在“膜屏障作用”(即钙离子在膜上形成屏障,使钠离子内流减少)。临床上血钙含量偏高,会引起肌无力,原因是 。
(3)图丙为 的结构模式图,在图中结构4处发生的信号转换是 (用文字和箭头表示)。
(4)图丙中兴奋传递时,只能由1→6,单向传递,原因是 。
(5)剧烈运动后,运动员会肌肉酸痛但内环境中的酸碱度却能保持相对稳定,请解释上述现象出现的原因 。
【答案】(1)突触小体;0;1
(2)协助扩散;细胞外钙离子对钠离子存在“膜屏障作用”, 血钙过高使钠离子内流减少,降低了神经细胞兴奋性,最终导致肌细胞无法兴奋、收缩而表现出肌无力
(3)突触;电信号→化学信号
(4)神经递质只能由前膜释放到间隙,作用于后膜,引起后膜兴奋或者抑制
(5)剧烈运动时,由于供氧不足肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸导致肌肉酸痛,但由于内环境中存在缓冲物质(碳酸/碳酸氢钠)进行调节,使pH值保持相对稳定
【知识点】突触的结构;神经冲动的产生和传导
【解析】【解答】(1)图甲中每个神经元轴突末梢的末端形成的杯状或球状结构叫做突触小体;若在甲图中的④处给予适宜刺激,由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,所以电流表A不会发生偏转,电流表B能发生一次偏转。
(2)兴奋产生的机理是钠离子通过离子通道进入细胞,属于协助扩散;根据题意分析,细胞外钙离子对钠离子存在“膜屏障作用”,血钙过高使钠离子内流减少,降低了神经细胞兴奋性,最终导致肌细胞无法兴奋,收缩而表现出肌无力。
(3)图丙为突触的结构模式图,其中4是突触前膜,发生的信号转换是电信号→化学信号。
(4)由于神经递质只能由前膜释放到间隙,作用于后膜,引起后膜兴奋或者抑制,因此图丙中兴奋传递时,只能由1→6,单向传递。
(5)根据题意分析,剧烈运动时,由于供氧不足,肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸,导致肌肉酸痛,但由于内环境中存在缓冲物质(碳酸/碳酸氢钠)进行调节,使pH值保持相对稳定。
【分析】(1)兴奋的传导过程:
静息电位:静息时膜主要对 K+有通透性,膜内 K+浓度高于膜外,K+外流(协助扩散),电位表现为内负外正。
动作电位:受到刺激后膜对 Na+通透性增加,Na+内流(协助扩散),造成电位变化为外负内正。
(2)兴奋在神经元之间的传递结构基础—— 突触 。
(3)兴奋传递过程:神经冲动→轴突末梢→突触前膜内侧的突触小泡释放神经递质(方式:胞吐)→神经递质扩散通过突触间隙→神经递质与突触后膜上的特异性受体(化学本质:糖蛋白)结合→引起下一个神经元兴奋或抑制 。
(4)突触上信号转化:电信号→化学信号→电信号 。<:p
突触前膜上信号转化:电信号→化学信号 。<:p
突触后膜上信号转化:化学信号→电信号 。
(5)兴奋在神经元之间的传递特点:<:p
①方向:单向传递,速度慢 。 <:p
②原因:神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜的特异性受体上 。
<:p
<:p
<:p
19.(2022·安徽模拟)美国神经生物学家埃里克•坎德尔对海兔缩鳃反射的习惯化和敏感化有着杰出的研究。海兔的缩鳃反射是指当海兔的喷水管皮肤受到弱刺激时,其鳃很快缩入外套腔内。海兔缩鳃反射的习惯化是指每隔1分钟重复此种弱刺激,缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失。下列图1表示海兔缩鳃反射神经环路示意图,图2表示习惯化前后轴突末梢模型。请回答下列问题
(1)若在图1的b处给予弱刺激,刺激部位膜内的电位变化为 ,在图中的a、c、d点能检测到电位变化的是 ,原因是 。
(2)图1缩鳃反射中有 个突触,兴奋在突触间传递的时候,突触前膜释放神经递质的方式为 ,以此种方式释放的原因是 。
(3)经研究发现,给海兔喷水管施加弱刺激时,突触前的轴突末梢Ca2+内流,促进了神经递质的释放,若每隔1分钟给海兔的喷水管重复此种弱刺激,缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失。由图2得知,缩鳃反射减弱甚至消失的机理是 。
【答案】(1)由负变正;d;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)4;胞吐;胞吐运输方式可以短时间大量集中释放神经递质,从而引起突触后膜的电位变化
(3)重复性的弱刺激使突触前膜轴突Ca2+内流减少,使突触前膜释放的神经递质减少,引起的突触后膜兴奋性减弱或不兴奋,导致缩腮反射减弱甚至消失
【知识点】细胞膜内外在各种状态下的电位情况;突触的结构
【解析】【解答】(1)静息状态电位是外正内负,受到刺激后电位变为外负内正。突触间兴奋的传递是单向的(或神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜),刺激b点,兴奋能传到d点,不能传到a和c点,所以刺激b点只有d点能检测到电位变化。
(2)兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,以及传出神经末梢与效应器之间也通过突触来传递,图中有4个突触;突触前膜释放神经递质是通过胞吐的方式,原因是这种方式胞可以短时间大量集中释放神经递质,从而引起突触后膜的电位变化。
(3)给海兔喷水管施加弱刺激时,突触前的轴突末梢Ca2+内流,促进了神经递质的释放,习惯化后,海兔的缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失,原因是重复性的弱刺激使突触前膜轴突Ca2+内流减少,使突触前膜释放的神经递质减少,引起的突触后膜兴奋性减弱或不兴奋,导致缩腮反射减弱甚至消失。
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
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