二動作電位的產生和傳導(20分鐘·70分)一、選擇題(共9小題,每小題6分,共54分)1.關于興奮在離體的神經纖維上的傳導,以下敘述不正確的是 ()A.單向傳導B.形成局部電流C.雙向傳導D.靜息時電位為內負外正【解析】選A。興奮在離體神經纖維上傳導是雙向的,A錯誤,C正確;興奮在離體的神經纖維上的傳導以局部電流的形式傳導,B正確;靜息時,神經纖維上電位為內負外正,D正確。2.興奮的傳導只能是單向的,下列關于這點的敘述不正確的是 ()A.突觸小體中有突觸小泡,突觸小泡中有神經遞質B.神經遞質釋放到突觸間隙中,使另一個神經元興奮或抑制C.突觸后膜中的突觸小泡內沒有神經遞質存在D.興奮只能從一個神經元的軸突傳遞到另一神經元的胞體或樹突【解析】選C。突觸小體中有突觸小泡,突觸小泡中有神經遞質,神經遞質只能由突觸前膜釋放,A正確;神經遞質有興奮型和抑制型兩種類型,因此遞質釋放到突觸間隙里,使另一個神經元興奮或抑制,B正確;突觸后膜所在的神經元也能把興奮傳遞給其他的神經元,因此突觸后膜中的突觸小泡內也有遞質存在,C錯誤;突觸包括軸突樹突型和軸突胞體型,且興奮在突觸處只能單向傳遞,興奮只能從一個神經元的軸突傳給另一神經元的胞體或樹突,D正確。3.下列能正確表示神經纖維未受刺激時的靜息電位是 ()A.①B.②C.③D.④【解析】選D。神經纖維未受到刺激時,K+外流,細胞質膜內外的電荷分布情況是外正內負,即為靜息電位,D正確,A、B、C錯誤。4.(2021·湘潭高二檢測)根據對靜息電位和動作電位的認識,下列敘述正確的是 ()A.K+的大量內流是神經纖維形成靜息電位的主要原因B.動作電位產生的原因是Na+大量內流,需要載體蛋白的協助,并消耗能量C.靜息電位的恢復過程中,Na+通道多處于關閉狀態,K+通道多處于開放狀態D.動作電位大小隨有效刺激增強而不斷加大【解析】選C。K+的大量外流是神經纖維形成靜息電位的主要原因,A錯誤;動作電位產生的原因是Na+大量內流,需要載體蛋白的協助,不消耗能量,屬于協助擴散,B錯誤;靜息電位的產生是K+大量外流形成的,據此可推測靜息電位恢復過程中,Na+通道多處于關閉狀態,K+通道多處于開放狀態,C正確;動作電位大小不隨有效刺激增強而不斷加大,若刺激低于閾值,則不會產生動作電位,因此這里的有效刺激是指超過閾值以上的刺激,且動作電位的值相對穩定,不會隨著有效刺激增強而變大,D錯誤。5.(2021·滄州高二檢測)某種藥物能作用于突觸前膜,阻斷乙酰膽堿在神經元之間的傳遞,該藥物的作用機理最可能是 ()A.增強乙酰膽堿酯酶的活性B.抑制突觸小體中突觸小泡的形成C.使乙酰膽堿無法釋放到突觸間隙中D.阻斷乙酰膽堿和特異性受體結合【解析】選C。某種藥物能作用于突觸前膜,阻斷乙酰膽堿在神經元之間的傳遞。因為興奮以電流的形式傳導到軸突末梢時,突觸小泡釋放神經遞質,神經遞質作用于突觸后膜,引起突觸后膜產生膜電位(電信號),從而將興奮傳遞到下一個神經元。故推測,該藥物不能作用于突觸后膜,即不能被釋放到突觸間隙,而不是增強乙酰膽堿酯酶的活性,A錯誤;某種藥物能作用于突觸前膜,阻斷乙酰膽堿在神經元之間的傳遞,最有可能的是使乙酰膽堿無法釋放到組織液,而不是抑制突觸小體中突觸小泡的形成,B錯誤,C正確;某種藥物能作用于突觸前膜,阻斷乙酰膽堿在神經元之間的傳遞,那么藥物發揮作用的位置為突觸前膜,而不是突觸后膜,乙酰膽堿還無法和特異性受體結合,D錯誤。6.人體皮膚瘙癢的感覺與一種神經遞質——5羥色胺有關。下列有關敘述不正確的有 ()A.5羥色胺進入突觸間隙需要消耗能量B.當神經遞質進入受體細胞后,會引起后者興奮或抑制C.突觸小體可以與其他神經元的胞體、樹突等相接近,共同形成突觸D.若細胞外Na+濃度降低,動作電位的峰值將會減小或者不出現【解析】選B。5羥色胺進入突觸間隙的方式是胞吞,需要消耗能量,A正確;神經遞質不會進入受體細胞內,只是與突觸后膜上的受體結合,B錯誤;突觸小體是突觸前神經元的軸突末端膨大部分,可以與下一神經元的胞體或樹突膜接觸形成突觸結構,C正確;若細胞外Na+濃度降低,通過Na+通道進入細胞內的Na+減少,從而導致動作電位的峰值將減小或不出現動作電位,D正確。【易錯提醒】突觸≠突觸小體(1)組成不同:突觸小體是上一個神經元軸突末端膨大部分,其上的膜構成突觸前膜,是突觸的一部分;突觸由兩個神經元構成,包括突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜。(2)信號轉變不同:在突觸小體上的信號轉變為電信號→化學信號;在突觸處完成的信號轉變為電信號→化學信號→電信號。7.如圖表示神經纖維在離體培養條件下,受到刺激時產生動作電位及恢復過程中的電位變化,下列敘述錯誤的是 ()A.ab段神經纖維處于靜息狀態B.bd段主要是Na+外流的結果C.若增加培養液中的Na+濃度,則d點將上移D.若受到刺激后,導致Cl內流,則c點將下移【解析】選B。ab段未受到刺激,此時神經纖維處于靜息狀態,A項正確;bd段產生了動作電位,主要是Na+內流的結果,B項錯誤;若增加培養液中的Na+濃度,會使Na+內流的量增多,動作電位增大,則d點將上移,C項正確;若受到刺激后,導致Cl內流,使膜內負電荷增多,靜息電位絕對值增大,則c點將下移,D項正確。【補償訓練】神經細胞在靜息時具有靜息電位,受到適宜刺激時可迅速產生能傳導的動作電位,這兩種電位可通過儀器測量。下面A、B、C、D均為測量神經纖維靜息電位示意圖(若指針的偏轉方向與電流方向相同),正確的是 ()【解析】選C。在未受到刺激時,神經纖維處于靜息狀態,細胞質膜兩側的電位表現為內負外正,為靜息電位,所以要測量神經纖維的靜息電位,電流表的兩個電極要分別接在神經纖維的膜外和膜內,且電流必定是從膜外流向膜內。當電流表的兩個電極均接在膜外或膜內時,由于兩電極間無電位差,指針不偏轉。8.下列關于突觸和興奮傳遞的敘述錯誤的是 ()A.突觸前、后兩個神經元的興奮是同時發生的B.興奮通過突觸時由電信號(電位變化)轉化為化學信號(神經遞質釋放),再轉化為電信號C.突觸后膜所在的神經元內也有神經遞質D.興奮在突觸處只能單向傳遞【解析】選A。興奮是由突觸前神經元向突觸后神經元傳遞的,因此突觸前神經元先興奮,突觸后神經元后興奮,A錯誤;興奮通過突觸時,突觸前膜釋放神經遞質,作用于突觸后膜的受體,導致下一個神經元興奮或抑制,興奮由電信號(電位變化)轉化為化學信號(遞質釋放),再轉化為電信號,B正確;突觸后膜所在的神經元也能把興奮傳遞給其他神經元,因此突觸后膜所在的神經元內也有神經遞質,C正確;由于神經遞質只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,因此興奮在突觸處只能單向傳遞,D正確。【補償訓練】下圖為從蛙后肢上分離的坐骨神經,若在電極a的左側施加一適當的刺激,則 ()A.ab(膜外側)之間電流方向為a→bB.ab(膜內側)之間電流方向為b→aC.電流計指針會發生兩次相同方向的偏轉D.興奮在整個神經纖維中的傳導方向與膜內電流方向一致【解析】選D。由于在電極a的左側給一適當的刺激,興奮先傳導到a,a處于膜電位變為內正外負,而b處膜電位仍為內負外正,所以ab之間會產生電流,膜外電流方向為b→a(從正電荷到負電荷),膜內電流方向為a→b(從正電荷到負電荷),A、B錯誤;在電極a的左側施加一適當的刺激后,興奮先傳導到a處,此時,a處膜外為負電位,而b處膜外為正電位,電流計指針會發生一次偏轉;后傳導到b處,此時,a處膜外為正電位,而b處膜外為負電位,電流計指針會發生一次方向相反的偏轉,C錯誤;興奮在整個神經纖維中的傳導方向與膜內側電流方向一致,與膜外側電流方向相反,D正確。9.在中樞神經系統中甘氨酸是一種抑制性神經遞質,與突觸后膜上的甘氨酸受體結合后,能引發突觸后膜電位變化,甘氨酸發揮完作用后能被突觸前膜經主動運輸重新吸收。下列有關說法錯誤的是 ()A.突觸前膜對甘氨酸的釋放過程與細胞質膜的流動性有關B.突觸前膜釋放的甘氨酸經擴散作用通過突觸間隙到達突觸后膜C.甘氨酸與突觸后膜上的特異性受體結合能引發Na+內流D.甘氨酸被突觸前膜重新吸收的過程需要載體蛋白的協助【解析】選C。突觸前膜對甘氨酸的釋放過程屬于胞吐,胞吐與細胞質膜的流動性有關,A正確;神經遞質是經擴散通過突觸間隙到達突觸后膜的,與突觸后膜上的受體結合后引發膜電位變化,B正確;Na+內流與動作電位的形成有關,甘氨酸是一種抑制性遞質,與突觸后膜上的特異性受體結合不能引發Na+內流,C錯誤;氨基酸一般通過主動運輸的方式進入細胞,該過程需要載體蛋白和能量,甘氨酸被突觸前膜重新吸收的過程需要載體蛋白的協助,D正確。二、非選擇題(共16分)10.炎癥發生時,疼痛是一種防御性的保護反應。研究發現,炎癥因子ILs能夠促進痛覺的形成,其作用機制如圖所示。但過量的炎癥因子會造成免疫過強,自身器官受到損傷。請回答下列相關問題:(1)在神經元間傳遞興奮時,突觸后膜完成的信號轉換模式為________________。

(2)若使用Ca2+阻滯劑抑制神經細胞膜Ca2+通道的開放,則能減緩炎癥因子引起的疼痛,為探究Ca2+的作用機制,進行了如下實驗,對照組:對突觸前神經纖維施加適宜電刺激,檢測神經遞質的釋放量。實驗組:向突觸小體施加適量的Ca2+通道阻滯劑,對突觸前神經纖維施加適宜電刺激,檢測神經遞質的釋放量。結果是實驗組神經遞質的釋放量小于對照組。由實驗結果能得出的結論是_______________。為進一步驗證上述結論,請再補充一個實驗組:____________________。【解析】(1)興奮傳導過程中,突觸后膜發生的變化有神經遞質與突觸后膜特異性受體結合,鈉離子內流,產生動作電位,信號轉變方式由化學信號轉變為電信號。(2)對照組:對突觸前神經纖維施加適宜電刺激,檢測神經遞質的釋放量。實驗組:向突觸小體施加適量的Ca2+通道阻滯劑,對突觸前神經纖維施加適宜電刺激,檢測神經遞質的釋放量。可確定實驗的自變量為突觸小體中能夠進入鈣離子,實驗結果是實驗組神經遞質的釋放量小于對照組,說明CQUOTE能促進神經遞質的釋放。為進一步驗證上述結論,還需要再補充一個實驗組:向突觸小體中施加適量的CQUOTE,檢測神經遞質的釋放量。答案:(1)化學信號→電信號(2)CQUOTE能促進神經遞質的釋放向突觸小體中施加適量的Ca2+,檢測神經遞質的釋放量(10分鐘·30分)1.(5分)(2021·寶雞高二檢測)將靈敏電流計連接到圖一神經纖維和圖二突觸結構的表面,分別在a、b、c、d處給予足夠強度的刺激(a點離左右兩個接點距離相等),下列說法不正確的是 ()A.刺激b點時,指針偏轉2次B.刺激c點時,指針偏轉2次C.刺激a點時,由于a點離兩個接點距離相等,所以理論上指針不偏轉D.刺激d點時,指針不偏轉【解析】選D。在b處給予足夠強度的刺激,興奮首先傳到右邊接點,電位表偏轉一次,接著興奮傳到左邊接點,電位表再偏轉一次,共偏轉2次,A正確;在c處給予足夠強度的刺激,興奮傳到左邊接點,電位表偏轉一次,接著興奮通過突觸傳到右邊接點,電位表再偏轉一次,B正確;興奮在神經纖維上傳導是雙向的,在a處給予足夠強度的刺激,同時傳到左右兩個接點,沒有電位差,電位表不偏轉,C正確;由于興奮在神經元之間的傳遞是單向的,所以在d處給予足夠強度的刺激,興奮只能傳到右邊接點,電位表偏轉一次,D錯誤。2.(5分)(多選)(2021·淄博高二檢測)鈉鉀泵廣泛存在于各種細胞膜上,其工作機制如圖所示。下列說法正確的是 ()A.鈉鉀泵具有ATP酶的活性,能分解ATP釋放能量供能B.鈉鉀泵每活動一次,細胞外多一個單位的正電荷C.低溫、缺氧等環境可以引起細胞內外鈉鉀離子濃度差異減小D.若鈉鉀泵活動增強,會使神經細胞產生的靜息電位減小【解析】選A、B、C。鈉鉀泵具有運輸Na+、K+和催化ATP水解的功能,具有ATP酶的活性,能分解ATP釋放能量為運輸Na+、K+供能,A正確;鈉鉀泵每活動一次,將三個單位的Na+運出細胞,同時將兩個單位的K+運入細胞,細胞外多一個單位的正電荷,B正確;鈉鉀泵能維持細胞內低Na+高K+的細胞環境,低溫影響鈉鉀泵的活性,影響ATP的水解,缺氧會影響有氧呼吸進而影響ATP的產生,因此低溫、缺氧等環境可以引起細胞內外鈉鉀離子濃度差異減小,C正確;若鈉鉀泵活動增強,會使細胞內K+濃度提高,細胞內外K+濃度差增大,神經細胞產生的靜息電位增大,D錯誤。3.(5分)(多選)(2021·連云港高二檢測)阿爾茨海默病(AD),又叫老年性癡呆,是一種中樞神經系統退行性病變,主要表現為漸進性記憶障礙、認知功能障礙、人格改變及語言障礙等,嚴重影響正常的工作與生活。患者腦組織中β淀粉樣蛋白沉積(Aβ)和神經元纖維纏結(NFT),使其表現為記憶和認知功能障礙。研究者設計了針對β淀粉樣蛋白的抗體,開發出治療AD的藥物X。有關敘述正確的是 ()A.正常神經細胞質膜外電位最低時,膜內外Na+量相等B.正常神經元興奮時,細胞質膜內Na+/K+的值會降低C.神經元纖維纏結可能會導致興奮在突觸處傳遞受阻D.藥物X發揮作用時吞噬細胞中的溶酶體代謝會更活躍【解析】選C、D。由于Na+主要維持細胞外液的滲透壓,所以即使膜外電位最低時,膜外Na+量依然大于膜內,A錯誤;正常神經元興奮時,Na+內流,所以細胞質膜內Na+/K+的值會升高,B錯誤;神經元纖維纏結導致記憶和認知功能障礙,原因可能是興奮在突觸處傳遞受阻,C正確;藥物X可以理解為針對β淀粉樣蛋白的抗體,抗體和抗原結合后形成沉淀,需要吞噬細胞將其處理,所以吞噬細胞中的溶酶體代謝會更活躍,D正確。【實驗·探究】4.(15分)(2021·德州高二檢測)科學工作者為研究興奮在神經纖維上傳導及突觸間傳遞的情況,設計如下圖所示實驗。圖中c點位于靈敏電流計①兩條接線的中點,且X=Y。請回答下列問題:(1)在a點受刺激時,膜外電位為______________電位。若刺激b點,電流計①指針將______________________(填偏轉方向和次數);若刺激c點,電流計①指針將________________。

(2)若利用電流計②驗證興奮在突觸間只能單向傳遞。請設計實驗進行證明(請注明刺激的位點、指針偏轉情況):Ⅰ.____________________________________,說明興奮可以從A傳到B;

Ⅱ.____________________________________,說明興奮不能從B傳到A。