專題十內環境穩態與神經調節第3講神經沖動的傳導與傳遞選擇性必修1

穩態與調節精讀課本盤點基礎知識一、沖動在神經纖維上以電信號的形式傳導1．傳導形式：興奮是以_________(電信號)的形式沿著神經纖維傳導的，這種局部電流也叫神經沖動。2．傳導過程：當刺激部位處于內正外負的反極化狀態時，鄰近未受刺激的部位仍處于外正內負的極化狀態，兩者之間會形成局部電流。這個局部電流又會_____沒有去極化的細胞膜，使之去極化，也形成動作電位。這樣，不斷地以局部電流(電信號)向前傳導，將動作電位傳播出去(如右圖)，一直傳到神經末梢。局部電流刺激3．興奮傳導方向和膜內外電流方向

膜外膜內興奮傳導方向興奮區→未興奮區興奮區→未興奮區電流方向未興奮區→興奮區興奮區→未興奮區方向比較________相反相同4．傳導特點(1)生理完整性：神經沖動的傳導要求神經纖維在結構上和生理功能上都是完整的。如果神經纖維被切斷，破壞了結構的完整性，沖動不可能通過斷口。(2)________：刺激神經纖維上的任何一點，所產生的沖動均可沿著神經纖維向兩側同時傳導(如上圖)，但只有在____________上興奮的傳導是雙向的，在反射活動進行時，興奮在神經纖維上是單向傳導的。(3)絕緣性：一條神經中包含很多根神經纖維，各根神經纖維上傳導的興奮基本上互不干擾，被稱為傳導的絕緣性。(4)不衰減性：與電流在導體中傳導不同，動作電位在傳導過程中，其大小和速率不會因傳導距離的增加而衰減。雙向傳導離體神經纖維二、神經沖動在突觸處的傳遞通常通過化學傳遞方式完成1．結構基礎——突觸：神經末梢與肌肉接觸處稱為____________，又稱突觸。一塊肌肉由很多肌纖維組成，一個運動神經元的軸突的多個分支可支配多個肌纖維，所以一塊肌肉上有多個神經肌肉接點。模式圖如下：神經肌肉接點2．神經元與神經元之間也是通過突觸相聯系的，前一個神經元的________的細小分支處膨大，與下一個神經元的__________相接觸。兩個神經元相接觸部分的細胞膜，以及它們之間微小的縫隙，共同形成了突觸。3．突觸的結構包括突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜三部分。(1)突觸前膜——________的細胞膜。(2)突觸后膜——與突觸前膜相對的____或____的細胞膜，突觸后膜有褶皺，可增大膜面積。(3)突觸間隙——突觸前膜與突觸后膜之間存在的間隙，其間含有組織液。軸突末梢樹突或胞體神經末梢樹突胞體4．神經遞質(1)存儲場所：________。(2)種類：①興奮性的神經遞質，使突觸后膜去極化，產生動作電位，如乙酰膽堿；②______的神經遞質，使突觸后膜Cl－通道打開，Cl—內流，強化“外正內負”的靜息電位。神經遞質包括乙酰膽堿、多巴胺、去甲腎上腺素、5-羥色胺等。(3)釋放方式：一般為____的方式，借助生物膜的流動性，穿過0層膜。(4)作用后去向：迅速被__________或被重吸收回突觸小體或以擴散的方式離開突觸間隙，為下一次興奮的傳遞做好準備。[注意點]

神經遞質釋放到突觸間隙，實質是釋放到了組織液，因此神經遞質屬于內環境的成分。突觸小泡抑制性胞吐酶催化水解5．傳遞過程：當神經沖動傳到末梢后，突觸小泡中的乙酰膽堿釋放到突觸間隙中，并擴散到突觸后膜處與突觸后膜上的乙酰膽堿____結合。這種受體是一種________，結合后通道開放，改變突觸后膜對離子的通透性，正離子內流，引起突觸后膜______，產生________(如下圖所示)。受體通道蛋白去極化動作電位突觸前膜突觸間隙突觸后膜電信號化學信號電信號[注意點]

突觸小體與突觸不是同一個結構。兩者的區別有：①組成不同：突觸小體是一個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信號轉換不同：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。6．傳遞特點(1)________：由于神經遞質只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜，所以興奮只能由一個神經元的軸突傳遞到下一個神經元的胞體、樹突或效應器細胞，而不能向相反的方向傳遞。(2)總和效應：興奮性突觸釋放神經遞質，引起突觸后膜去極化，少量正離子內流，形成一個小電位。這種電位并不能傳播，但隨著神經遞質與受體的結合增加，開放的通道增多，內流的正離子增多，電位可加大，達到一定閾值(閾電位)時，導致離子通道大量開放，可在突觸后膜上形成一個動作電位。(3)突觸延擱：由于興奮在突觸處的傳遞要發生信號的轉換，所以興奮在突觸處的傳遞，比在神經纖維上的傳導要慢。(4)對藥物的敏感性：神經突觸對多種化學藥物敏感。單向傳遞內化知識突破重點難點一、興奮在神經纖維上傳導的影響因素1．神經纖維的直徑直徑越粗，動作電位傳導速度越快。是因為神經纖維的直徑比較大時，神經纖維的內阻可能會變小，而局部電流的強度和空間跨度比較大。2．髓鞘的有無有髓鞘神經纖維的興奮傳導速度要比無髓鞘神經纖維的傳導速度快得多，在無髓鞘神經纖維上興奮傳導以局部電流的方式進行連續傳導(如右圖B)。在有髓鞘神經纖維上，興奮從一個郎飛結傳向下一個郎飛結，這種傳導方式稱為跳躍傳導(如右圖A)。3．溫度的變化溫度在一定范圍內升高可使傳導速度加快，相反溫度降低則傳導速度減慢。當溫度降至0度以下時，興奮的傳導發生阻滯，這是臨床上局部低溫麻醉的機制。例1

如圖為某傳出神經纖維的局部結構示意圖，被髓鞘包裹區域(b、d)鈉、鉀離子不能進出細胞，裸露區域(a、c、e)鈉、鉀離子進出細胞不受影響。下列敘述正確的是(

)A．圖中的c處鈉離子通道開放，正處于反極化過程B．髓鞘內含多個神經支持細胞，受其包裹的神經纖維部分不會興奮C．c處產生的興奮可向a、e處傳導，局部電流的方向為

a→c、e→cD．髓鞘結構普遍存在于神經元的軸突和樹突上，有利于興奮的快速傳導[解析]

由于c處鈉離子通道開放，故其處于去極化的過程，A錯誤；圖中神經纖維的髓鞘內含多個神經支持細胞，受其包裹的神經纖維部分不會興奮，B正確；局部電流在細胞內的傳導方向為

c→a和

c→e，與在細胞外的方向相反，C錯誤；髓鞘是包裹在神經細胞軸突外面的，而不是包裹在樹突外面，D錯誤。√二、電位變化相關曲線的解讀曲線類型圖1圖2圖3測定方法解讀圖1當神經纖維左側某處受到刺激后，興奮先傳導至左側的電極處，該處的膜電位變成外負內正，而右側電極處膜電位仍是外正內負，所以電表會向左偏轉(a→b)，當興奮傳過后左側電極的膜電位恢復成外正內負，所以電表會恢復到原來的位置(b→c)；之后興奮會傳導至右側的電極處(c→d)，右側電極的膜電位會變成外負內正，而左側的電位是外正內負，所以電表會向右偏轉(d→e)，當興奮傳過后，右側電極的膜電位又恢復成外正內負，所以記錄儀又會恢復至原來的位置(e→f)圖2所示的是神經纖維上某個位置受到刺激后，隨時間的變化，該處膜電位發生變化的過程。具體分析如下：a處：極化狀態，靜息電位，外正內負，鉀通道開放；ac段，去極化過程，鈉通道開放，Na＋大量內流；c處，反極化狀態，動作電位，內正外負；cd段，復極化過程；鉀通道開放，K＋大量外流；e處，極化狀態，靜息電位，外正內負，鉀通道開放圖3所示是在一個神經纖維上，左側受到一個刺激后，在某一時刻內，神經纖維上每個點所發生的一系列連續的膜電位的變化過程。具體分析如下：c處，反極化狀態，動作電位，內正外負；ca段，復極化過程；鉀通道開放，K＋大量外流；a處：極化狀態，靜息電位，外正內負，鉀通道開放；d處：極化狀態，靜息電位，外正內負，鉀通道開放；dc段，去極化過程，鈉通道開放，Na＋大量內流例2

(2022·浙江6月選考)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導時，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[解析]

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，不會隨傳導距離的增加而衰減，B正確；反射弧中，興奮在神經纖維上的傳導是單向的，由軸突傳導到神經末梢，即向右傳播出去，C正確；將電表的兩個電極置于③④處時，由于存在電位差，指針會發生偏轉，D正確。√例3

(2023·紹興月考)利用某海洋動物為實驗材料，得到以下結果。圖甲表示動作電位的產生過程，圖乙、圖丙表示動作電位的傳導過程，下列敘述正確的是(

)A．若將離體神經纖維放在高于正常海水Na＋濃度的溶液中，圖甲的c點將降低B．圖甲、乙、丙中可發生Na＋內流的過程分別是b點、②點、⑦點C．圖甲、乙、丙中c點、③點、⑧點時細胞膜外側Na＋濃度高于細胞膜內側D．靜息電位恢復過程中K＋外流需要消耗能量√甲乙丙[解析]

c點表示產生的動作電位最大值，所以若將離體神經纖維放在高于正常海水Na＋濃度的溶液中，則Na＋內流量增多，圖甲的c點將提高，A錯誤；神經纖維受刺激時，Na＋內流，所以圖甲、乙、丙中發生Na＋內流的過程分別是a→c段、⑤→③段，⑥→⑧段，B錯誤；圖甲、乙、丙中c點、③點、⑧點時，膜電位為外負內正，但整個細胞膜外側Na＋濃度仍高于細胞膜內側，C正確；靜息電位恢復過程中K＋外流屬于易化擴散，不消耗能量，D錯誤。三、興奮的傳導與傳遞和電流表指針偏轉問題下圖中A、B、C是微電流計，它們的兩個電極均在神經細胞膜外，分別給予a、b、c、d、e、f點適宜強度的刺激(b點位于兩電極之間的正中心)，分析微電流計指針偏轉情況：

微電流計A微電流計B微電流計C刺激a點兩次方向相反的偏轉兩次方向相反的偏轉兩次方向相反的偏轉刺激b點不偏轉兩次方向相反的偏轉兩次方向相反的偏轉

微電流計A微電流計B微電流計C刺激c點不偏轉兩次方向相反的偏轉兩次方向相反的偏轉刺激d點不偏轉一次偏轉兩次方向相反的偏轉刺激e點不偏轉不偏轉一次偏轉刺激f點不偏轉不偏轉一次偏轉例4圖甲表示將電表的兩個電極置于蛙坐骨神經的外表面(m為損傷部位)，指針向右偏轉。給予S點適宜刺激后，電表記錄的動作電位(M)如圖乙所示。若改變電極Ⅱ的位置為n點的外表面，則電表記錄的動作電位為N。下列說法錯誤的是(

)A．靜息時指針向右偏轉的原因可能是損傷部位膜內的負離子擴散到膜外B．圖甲裝置下，若刺激點為n，電表檢測不到動作電位C．圖乙a點時兩個電極間的電勢差可能小于b點D．N為雙向動作電位，且動作電位的傳導速度變慢√圖甲

圖乙[解析]

由于兩電極位于神經纖維的膜外，m處受損，靜息時指針向右偏轉的原因可能是損傷部位膜內的負離子擴散到膜外導致兩電極形成電位差，指針向右偏轉，A正確；圖甲裝置下，若刺激點為n，由于m處受損，興奮不能向左傳遞，電表檢測不到動作電位，B正確；圖乙a點時鈉離子內流較b點時多，兩個電極間的電勢差可能小于b點，C正確；兩電極橫跨受損部位，N為單向動作電位，且動作電位的傳導速度不變，D錯誤。四、與興奮的傳導與傳遞有關的實驗設計題例1．驗證興奮的雙向傳導與單向傳遞利用電刺激器、微電流計和坐骨神經-腓腸肌標本，驗證興奮在神經纖維上雙向傳導、在突觸處單向傳遞，完成實驗設計思路，預測實驗結果及結論。實驗設計思路：連接電流計(如圖)，在a處和b處給予適宜的刺激，可觀察電流計的偏轉情況和腓腸肌的收縮情況。預測實驗結果：在a處給予適宜的刺激，可觀察到電流計發生兩次(方向相反的)偏轉，并且腓腸肌收縮；在b處給予適宜的刺激，可觀察到腓腸肌收縮，但電流計不發生偏轉。實驗結論：興奮在神經纖維上的傳導是雙向的，在突觸處的傳遞是單向的。例5

(2023·杭州模擬)為了研究興奮在神經元軸突上的傳導是單向的還是雙向的，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)。在圖中A、B、C、D四點分別給予適宜的刺激，無法得出正確結論的刺激點是(

)A．A點B．B點C．C點D．D點√[解析]

A點受到刺激，引起電位變化，向右傳導時可通過微電流計和肌肉的變化檢測到，但左側無微電流計也無肌肉相連，所以無法檢測興奮是否向左傳導，故刺激A點不能證明興奮在神經元軸突上的傳導是單向的還是雙向的。B點與微電流計兩端的距離不相等，B處受到刺激后，若微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；若微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。C點與微電流計的兩端距離相等，刺激C點后，若興奮向兩邊傳導，則會同時到達微電流計的指針處，兩邊相互抵消，微電流計指針不會發生偏轉；若興奮單向傳導，則微電流計指針會發生一次偏轉。刺激D點引起的興奮向右傳導可引起肌肉收縮，向左傳導可引起微電流計的指針偏轉。2．驗證興奮在突觸處的傳遞具有總和效應總和效應：興奮性突觸釋放神經遞質，引起突觸后膜去極化，少量正離子內流，形成一個小電位。這種電位并不能傳播，但隨著神經遞質與受體的結合增加，開放的通道增多，內流的正離子增多，電位可加大，達到一定閾值(閾電位)時，導致離子通道大量開放，可在突觸后膜上形成一個動作電位。例6神經突觸后膜的小電位可疊加，達到一定閾值后會引發動作電位。某研究小組為驗證此現象，進行了以下四組實驗(如圖)。(說明：實驗條件適宜，實驗過程中材料保持正常活性；每次刺激強度適宜且相同。)①給A連續兩個刺激(間隔稍長)；②給A連續兩個刺激(間隔很短)；③給B一個刺激，(間隔稍長)再同時給A、B一個刺激；④給A、B交替連續多個刺激(間隔很短)。

記錄每組實驗中的突觸后膜電位變化，只有④產生動作電位。請回答下列問題：(1)實驗預測：參照①②將③④的突觸后膜電位變化畫在以下坐標系中。(2)實驗分析：②中突觸后膜小電位________(填“能”或“不能”)傳播，小電位疊加是因為突觸前膜釋放的________累加作用于突觸后膜，主要引起________通道開放增多，導致電位變化增大。(3)若刺激神經元的C處，____(填“能”或“不能”)在A、B上測到電位變化。不能神經遞質鈉不能

3．驗證“興奮的傳遞是單向的”和“興奮在神經元上的傳導速度比在突觸上的傳遞速度要快”請利用電刺激器、電流計和神經突觸結構，完成實驗設計思路，預測實驗結果并分析。實驗思路：如圖連接電流計，分別給予b點和c點適宜強度的刺激，觀察電流計的偏轉情況。預測結果：(1)刺激b點，電流計指針發生兩次方向相反的偏轉。(2)刺激c點，電流計指針只發生一次偏轉。原因分析：(1)刺激b點，由于興奮在神經元上可以雙向傳導，并且在神經纖維上的傳導速度大于在神經元間的傳遞速度，因此a點先興奮，d點后興奮，電流計指針發生兩次方向相反的偏轉。(2)刺激c點，興奮不能傳至a點，a點不興奮，d點興奮，電流計指針只發生一次偏轉。注意：要驗證以上問題，還有其他設計思路，但該實驗方案相對簡便。延伸遷移實現融會貫通考向1圍繞神經沖動的傳導過程，考查結構與功能觀及科學思維素養1．為研究神經沖動產生和傳導的特點，某興趣小組在特定位點刺激神經纖維后，用儀器測定①②段動作電位傳導情況，結果如圖。下列敘述正確的是(

)A．理論上①②段每個點都需要測定電位變化B．①處產生的動作電位沿神經纖維向右傳導C．bc段和cd段膜電位均為外正內負D．ce段Na＋內流，需要消耗能量243題號15√A

[要測定①②段動作電位傳導情況，理論上①②段每個點都需要測定電位變化，A正確；興奮在神經纖維上的傳導是雙向的，①處產生的動作電位沿神經纖維向左、右兩邊傳導，B錯誤；bc段形成動作電位，cd段恢復靜息電位，膜電位均為外負內正，C錯誤；ce段Na＋內流，為易化擴散，不需要消耗能量，D錯誤。]243題號15243題號15√2．使用20V電壓刺激軸突，使用多個靈敏電流計測出電位并制圖。如圖表示該軸突的動作電位傳導示意圖，下列敘述正確的是(

)A．在神經系統中，神經沖動以化學信號的形式傳遞B．同一時間細胞膜內側Na＋濃度，a處小于b處C．圖中從左至右的過程表示動作電位形成和恢復的過程D．若改為25V電壓刺激，a點高度、電位計偏轉角度均不變243題號15D

[在神經系統中，興奮在神經纖維上的傳導方式是電信號，A錯誤；據圖可知，a處主要發生K＋外流，是恢復靜息電位的過程，且是在發生動作電位Na＋內流后產生的過程，而b處維持外正內負的靜息狀態，所以a、b兩處同一時間細胞膜內側Na＋濃度a處大于b處，B錯誤；結合圖示箭頭方向可知，圖中從左至右的過程表示動作電位的形成和靜息電位的恢復過程，C錯誤；a點是動作電位的峰值，主要與細胞內外的Na＋濃度差有關，故若改為25V電壓刺激，a點高度、電位計偏轉角度均不變，D正確。]243題號5√考向2圍繞興奮的傳遞，考查結構與功能觀和科學思維素養3．(2023·浙江選考考前模擬聯考)圖1呈現的是神經元間形成的突觸結構，圖2表示某科學家用電流表分別刺激神經元上的1、2＋1(先刺激神經元2再刺激神經元1)、神經元3時，在N點測定神經元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(

)A．在圖1中能夠引起單向傳遞的突觸結構只有3個B．據圖2分析，刺激神經元2時會釋放興奮性神經遞質C．據圖2分析，刺激神經元3時神經元4上的離子不會進出細胞D．科學家刺激神經元3時，神經元4上N點的電位有達到動作電位產生的最小值，并產生興奮1243題號5A

[圖1中神經元1和2之間、1和4之間及3和4之間構成了三個突觸，A正確；刺激1時，由圖2看出神經元形成了外負內正的動作電位，但刺激2＋1時，靜息電位值幾乎不變，說明2釋放的是抑制性神經遞質，B錯誤；刺激3時，由圖2看出神經元4膜電位發生了變化，靜息電位差值變小，說明鈉離子通道打開，鈉離子內流，發生了離子進出細胞，但沒有形成外負內正的動作電位，C錯誤；刺激神經元3后，由圖2看出神經元4沒有興奮，因此不存在興奮在4上的傳導，電流計不會發生偏轉，D錯誤。]1243題號54．(2024·浙江杭州二中高三首考熱身考)研究發現，抑郁癥患者存在下丘腦—垂體—腎上腺皮質軸(HPA軸)功能亢進的生理變化，其致病機理如圖。臨床發現柴胡疏肝散對抑郁癥有良好的治療效果。下列相關敘述錯誤的是(

)A．5-羥色胺轉運體的數量增多會導致突觸后神經元的興奮性增強B．糖皮質激素的分泌存在反饋調節，以維持該激素的含量穩定C．高濃度糖皮質激素會促使5-羥色胺轉運體的數量增多D．柴胡疏肝散可能通過HPA軸的分級調節降低糖皮質激素含量，減少5-羥色胺的攝取來發揮作用√1A

[5-羥色胺轉運體的作用是回收5-羥色胺，5-羥色胺轉運體的數量增多，會導致回收的5-羥色胺增多，突觸間隙中的5-羥色胺減少，同時5-羥色胺是一種讓人產生興奮愉悅的興奮性遞質，所以會導致突觸后神經元的興奮性減弱，A錯誤；根據題意，糖皮質激素的分泌存在下丘腦—垂體—腎上腺皮質軸(HPA軸)這種分級調節，所以存在負反饋調節，維持了該激素的含量穩定，B正確；據圖可知，抑郁癥患者血漿中的糖皮質激素濃度明顯增高，高濃度糖皮質激素會促使攜帶5-羥色胺轉運體的囊泡向突觸前膜移動，使其5-羥色胺轉運體的數量增多，C正確；據圖分析可知，柴胡疏肝散可能通過減少下丘腦中促腎上腺皮質激素釋放激素的合成和分泌，通過分級調節進而降低糖皮質激素含量，減少突觸前膜上5-羥色胺轉運體的數量，進而減少5-羥色胺的攝取來發揮作用，D正確。]243題號51243題號55．(2023·浙江6月選考)運動員在馬拉松長跑過程中，機體往往出現心跳加快，呼吸加深，大量出汗，口渴等生理反應。馬拉松長跑需要機體各器官系統共同協調完成。回答下列問題：(1)聽到發令槍聲運動員立刻起跑，這一過程屬于________反射。長跑過程中，運動員感到口渴的原因是大量出汗導致血漿滲透壓升高，滲透壓感受器產生的興奮傳到________，產生渴覺。1條件大腦皮層243題號5(2)長跑結束后，運動員需要補充水分。研究發現正常人分別一次性飲用1000mL清水與1000mL生理鹽水，