專題18 神經(jīng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)探究_第1頁(yè)
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知識(shí)技能專項(xiàng)突破18神經(jīng)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)探究一、興奮傳導(dǎo)相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究1.探究離子濃度對(duì)膜電位的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理膜電位的形成和維持依靠離子的跨膜運(yùn)輸實(shí)現(xiàn),其中K+外流形成和維持靜息電位,Na+內(nèi)流產(chǎn)生動(dòng)作電位。膜外K+、Na+濃度會(huì)影響離子的跨膜運(yùn)輸速率,從而影響膜電位的大小。例如,增大膜外K+、Na+濃度,會(huì)分別減小靜息電位、增大動(dòng)作電位,增大膜對(duì)cl-的通透性,可增強(qiáng)靜息電位。膜內(nèi)外主要離子濃度及膜對(duì)離子通透性(2)實(shí)驗(yàn)思路通過(guò)改變膜外相關(guān)離子濃度大小來(lái)檢測(cè)相關(guān)膜電位大小,從而判斷離子濃度對(duì)膜電位的影響。(3)結(jié)果分析①若改變膜外某種離子的濃度,無(wú)論在靜息還是興奮狀態(tài)下,相關(guān)膜電位都不會(huì)隨該離子的濃度改變而改變,則說(shuō)明該離子對(duì)膜電位幾乎不造成影響;②若改變膜外某種離子的濃度,在靜息或興奮狀態(tài)下,某種膜電位會(huì)隨該離子的濃度改變而改變,則說(shuō)明該離子會(huì)影響某種膜電位的大小。若某膜電位大小隨該離子濃度增大而增強(qiáng),說(shuō)明該離子能增強(qiáng)該膜電位,反之,則減弱?!镜淅?】(2020·浙江·高考真題)欲研究生理溶液中K+濃度升高對(duì)蛙坐骨神經(jīng)纖維靜息電位的影響和Na+濃度升高對(duì)其動(dòng)作電位的影響。請(qǐng)完善以下實(shí)驗(yàn)思路,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)行分析與討論。(要求與說(shuō)明:已知蛙坐骨神經(jīng)纖維的靜息電位為-70mV,興奮時(shí)動(dòng)作電位從去極化到反極化達(dá)+30mV。測(cè)量的是膜內(nèi)外的電位變化。K+、Na+濃度在一定范圍內(nèi)提高。實(shí)驗(yàn)條件適宜)回答下列問(wèn)題:(1)完善實(shí)驗(yàn)思路:組1:將神經(jīng)纖維置于適宜的生理溶液a中,測(cè)定其靜息電位和刺激后的動(dòng)作電位,并記錄。組2:__________。組3:將神經(jīng)纖維分別置于Na+濃度依次提高的生理溶液d、e中,測(cè)定其刺激后的動(dòng)作電位,并記錄。對(duì)上述所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果____(設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo),以柱形圖形式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果):(3)分析與討論①簡(jiǎn)要解釋組3的實(shí)驗(yàn)結(jié)果:____。②用放射性同位素24Na+注入靜息的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),不久在生理溶液中測(cè)量到放射性,24Na+的這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式屬于__________。用抑制酶活性的藥物處理神經(jīng)細(xì)胞,會(huì)使24Na+外流量__________。③刺激脊蛙的坐骨神經(jīng),除了在反射中樞測(cè)量到動(dòng)作電位外,還觀察到腓腸肌收縮,說(shuō)明坐骨神經(jīng)中含有__________神經(jīng)?!敬鸢浮繉⑸窠?jīng)纖維分別置于K+濃度依次提高的生理溶液b、c中,測(cè)定其靜息電位,并記錄溶液K*、Na*濃度升高對(duì)膜電位影響示意圖細(xì)胞外Na+濃度提高,膜內(nèi)外的濃度差增大,興奮時(shí),Na+通過(guò)Na+通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動(dòng)作電位增大主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)減少傳入和傳出【分析】靜息電位是指細(xì)胞膜未受刺激時(shí),存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的外正內(nèi)負(fù)的電位差。動(dòng)作電位是指可興奮細(xì)胞受到刺激時(shí)在靜息電位的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的可擴(kuò)布的電位變化過(guò)程。動(dòng)作電位的形成條件:①細(xì)胞膜兩側(cè)存在離子濃度差,細(xì)胞膜內(nèi)鉀離子濃度高于細(xì)胞膜外,而細(xì)胞外鈉離子、鈣離子、氯離子高于細(xì)胞內(nèi),這種濃度差的維持依靠離子泵的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。(主要是鈉-鉀泵(每3個(gè)Na+流出細(xì)胞,就有2個(gè)K+流入細(xì)胞內(nèi)。即:Na+∶K+=3∶2)的轉(zhuǎn)運(yùn))。②細(xì)胞膜在不同狀態(tài)下對(duì)不同離子的通透性不同,例如,安靜時(shí)主要允許鉀離子通透,而去極化到閾電位水平時(shí)又主要允許鈉離子通透?!驹斀狻浚?)本實(shí)驗(yàn)的自變量是鉀離子和鈉離子的濃度,因變量是靜息電位和動(dòng)作電位的影響,因此,本實(shí)驗(yàn)需要有前測(cè)(如組1),組2:將神經(jīng)纖維分別置于鉀離子濃度依次提高的生理溶液b、c中,測(cè)定其靜息電位,并記錄。組3:將神經(jīng)纖維置于鈉離子濃度依次提高的生理溶液d、e中,測(cè)動(dòng)作電位,并記錄。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果要求以柱狀圖的形式呈現(xiàn)。畫(huà)圖要求:注意橫縱坐標(biāo)的標(biāo)識(shí),橫坐標(biāo)為離子濃度,縱坐標(biāo)為膜電位(mV),柱狀圖應(yīng)該有圖的名稱和圖例,另外注意標(biāo)注組別(a、b、c、d、e)。結(jié)果分析:溶液中鉀離子濃度提高,靜息電位的絕對(duì)值下降,溶液中鈉離子濃度提高,動(dòng)作電位的峰值上升,結(jié)果如圖所示。(3)①組3的結(jié)果分析:細(xì)胞外鈉離子濃度提高,膜內(nèi)外的濃度差增大,興奮時(shí),鈉離子通過(guò)鈉離子通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動(dòng)作電位增大。②神經(jīng)細(xì)胞在興奮時(shí)鈉離子內(nèi)流(易化擴(kuò)散),能夠產(chǎn)生動(dòng)作電位,因此,神經(jīng)細(xì)胞始終要維持膜外鈉離子濃度高、膜內(nèi)鈉離子濃度低的狀態(tài),現(xiàn)將放射性24Na+注入靜息的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),在生理溶液中檢測(cè)到放射性,因此,這種轉(zhuǎn)運(yùn)方式屬于主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)。用抑制酶活性的藥物處理神經(jīng)細(xì)胞,會(huì)抑制細(xì)胞中載體蛋白的合成和能量的釋放,因此會(huì)使24Na+外流量減少。③刺激蛙的坐骨神經(jīng),在反射中樞檢測(cè)到動(dòng)作電位,觀察到腓腸肌收縮,說(shuō)明坐骨神經(jīng)中含有傳入神經(jīng)和傳出神經(jīng),傳至腓腸肌引起肌肉收縮?!军c(diǎn)睛】本題要求學(xué)生在理解靜息電位和動(dòng)作電位產(chǎn)生原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),要求學(xué)生有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,并能預(yù)測(cè)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,意在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的科學(xué)思維和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。2.探究藥物對(duì)興奮傳導(dǎo)的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理某些藥物可以改變神經(jīng)細(xì)胞膜上離子通道的功能,從而改變膜對(duì)離子的通透性,進(jìn)而影響興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)。(2)實(shí)驗(yàn)思路改變作用于神經(jīng)纖維的藥物的有無(wú)和濃度,檢測(cè)膜電位的變化和興奮到傳導(dǎo)情況,從而判斷藥物對(duì)興奮傳導(dǎo)的影響。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果①若有無(wú)藥物作用實(shí)驗(yàn)結(jié)果均一樣,說(shuō)明藥物對(duì)興奮傳導(dǎo)沒(méi)有影響;②若添加藥物后,動(dòng)作電位增強(qiáng)或興奮傳導(dǎo)速度加快,說(shuō)明藥物能增強(qiáng)興奮傳導(dǎo);③若添加藥物后,動(dòng)作電位減弱或興奮傳導(dǎo)速度減慢,說(shuō)明藥物能降低興奮傳導(dǎo)。【典例2】(2021·浙江·模擬預(yù)測(cè))草甘膦(N-甘氨酸)是生產(chǎn)中使用最廣泛的有機(jī)磷除草劑之一,其在環(huán)境中的殘留會(huì)給環(huán)境帶來(lái)潛在風(fēng)險(xiǎn)。為研究草甘膦濃度對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)的影響,根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料,完善實(shí)驗(yàn)思路,并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。材料用具:體重基本一致、生理狀態(tài)良好的成年蟾蜍72只、濃度為41%草甘膦異丙胺鹽水劑(若加蒸餾水稀釋250倍后可得1.64mL/L的草甘膦藥劑,為農(nóng)田推薦最低使用濃度)、蒸餾水、標(biāo)準(zhǔn)任氏液、猴頭噴霧器、常規(guī)解剖器械、相關(guān)儀器(如信號(hào)采集儀、刺激電極、導(dǎo)出電極等)(注:給藥方式采用體表噴霧;制備坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本和測(cè)定神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度的具體操作過(guò)程不作要求;不同濃度草甘膦藥劑的配制方法不做要求)(1)實(shí)驗(yàn)思路:①____________。②選取體重基本一致、生理狀態(tài)良好的成年蟾蜍72只,____________,置于適宜條件的玻璃缸內(nèi)靜養(yǎng),24h后開(kāi)始用于試驗(yàn)。③每天定時(shí)____________,對(duì)照組用____________代替。④____________,將蟾蜍的腦和脊髓損毀,剝制坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本(如圖1),置于標(biāo)準(zhǔn)任氏液中平衡3-5min,再使用相應(yīng)儀器測(cè)定并記錄蟾蜍坐骨神經(jīng)上神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度,求平均值,結(jié)果如圖2。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論及原因分析:在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中同時(shí)發(fā)現(xiàn)隨著草甘膦溶液濃度的升高,蟾蜍神經(jīng)接受刺激后產(chǎn)生動(dòng)作電位峰值逐漸降低,產(chǎn)生沖動(dòng)所需時(shí)間延長(zhǎng),神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度減慢,與對(duì)照組差異顯著。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是:其一,草甘膦表面活性物質(zhì)能抑制細(xì)胞膜上Na+通道開(kāi)放,導(dǎo)致____________,故峰值逐漸降低。其二,Na+泵活動(dòng)受抑制使膜內(nèi)外Na+濃度梯度降低,靜息電位絕對(duì)值減小,導(dǎo)致去極化速度減慢。若上述推測(cè)成立,請(qǐng)建立一個(gè)坐標(biāo)系,用曲線表示靜息時(shí)坐骨神經(jīng)膜內(nèi)Na+濃度相對(duì)值隨草甘膦濃度的變化趨勢(shì)。____________。(3)分析與討論:①?gòu)姆瓷浠〉慕M成角度分析,實(shí)驗(yàn)中使用的蟾蜍坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本發(fā)揮功能的是____________。②有同學(xué)在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果后提出“除草甘膦外,還存在其它因素影響神經(jīng)傳導(dǎo)速度”的觀點(diǎn),其依據(jù)是____________?!敬鸢浮坷脻舛葹?1%草甘膦異丙胺鹽水劑,分別配制成0.82、1.23、1.64、2.05和2.46mL/L5個(gè)濃度草甘膦藥劑隨機(jī)均分為6組用猴頭噴霧器將等量不同濃度的草甘膦溶液均勻噴灑剄對(duì)應(yīng)組蟾蜍的體表蒸餾水在給藥后第1天、第3天、第5天、第7天分別從每個(gè)組中隨機(jī)抽取3只蟾蜍Na+內(nèi)流減少傳出神經(jīng)、效應(yīng)器②本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示對(duì)照組(蒸餾水噴灑)的神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度也會(huì)隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)而下降【分析】圖1表示將蟾蜍的腦和脊髄損毀,剝制坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本,從反射弧的角度分析該圖只包含反射弧中的傳出神經(jīng)和效應(yīng)器;圖2表示使用相應(yīng)儀器測(cè)定并計(jì)算蟾蜍坐骨神經(jīng)上神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度,結(jié)果如圖2,通過(guò)柱形圖可知:隨著草甘膦濃度的提高坐骨神經(jīng)上神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)速度逐漸減慢;隨著草甘膦噴灑時(shí)間的延長(zhǎng)坐骨神經(jīng)上神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)速度逐漸減慢?!驹斀狻浚?)實(shí)驗(yàn)思路:①利用濃度為41%草甘膦異丙胺鹽水劑,分別配制成0.82、1.23、1.64、2.05和2.46mL/L5個(gè)濃度草甘膦藥劑。②選取體重基本一致、生理狀態(tài)良好的成年蟾蜍72只,隨機(jī)均分為6組,置于適宜條件的玻璃缸內(nèi)靜養(yǎng),24h后開(kāi)始用于試驗(yàn)。③每天定時(shí)用猴頭噴霧器將等量不同濃度的草甘膦溶液均勻噴灑剄對(duì)應(yīng)組蟾蜍的體表,對(duì)照組用等量蒸餾水代替。④在給藥后第1天、第3天、第5天、第7天分別從每個(gè)組中隨機(jī)抽取3只蟾蜍,將蟾蜍的腦和脊髓損毀,剝制坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本(如圖1),置于標(biāo)準(zhǔn)任氏液中平衡3-5min,再使用相應(yīng)儀器測(cè)定并記錄蟾蜍坐骨神經(jīng)上神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度,求平均值,結(jié)果如圖2。(2)隨著草甘膦溶液濃度的升高,蟾蜍神經(jīng)接受刺激后產(chǎn)生動(dòng)作電位峰值逐漸降低,產(chǎn)生沖動(dòng)所需時(shí)間延長(zhǎng),神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度減慢,與對(duì)照組差異顯著。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是:其一,草甘膦表面活性物質(zhì)能抑制細(xì)胞膜上Na+通道開(kāi)放,導(dǎo)致Na+內(nèi)流減少,故峰值逐漸降低。其二,Na+泵活動(dòng)受抑制使膜內(nèi)外Na+濃度梯度降低,靜息電位絕對(duì)值減小,導(dǎo)致去極化速度減慢。用曲線表示靜息時(shí)坐骨神經(jīng)膜內(nèi)Na+濃度相對(duì)值隨草甘膦濃度的變化趨勢(shì)如圖所示。(3)①實(shí)驗(yàn)中使用的蟾蜍坐骨神經(jīng)‐腓腸肌標(biāo)本不能稱為反射弧,這是因?yàn)槠渲械母惺芷?、傳入神?jīng)和神經(jīng)中樞不能發(fā)揮功能,坐骨神經(jīng)‐腓腸肌標(biāo)本只有反射弧中的傳出神經(jīng)和效應(yīng)器部分。②本研究的結(jié)論是隨著草甘膦溶液濃度的升高,蟾蜍坐骨神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度逐漸減慢。有同學(xué)在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果后提出“除草甘膦外,還存在其它因素影響神經(jīng)傳導(dǎo)速度”的觀點(diǎn),其依據(jù)是從圖中來(lái)看②本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示對(duì)照組(蒸餾水噴灑)的神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度也會(huì)隨實(shí)驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)而下降?!军c(diǎn)睛】本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究草甘膦濃度對(duì)神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)速度的影響,考查學(xué)生對(duì)于神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)的相關(guān)知識(shí)的掌握程度以及對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析能力、識(shí)圖能力、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)解決問(wèn)題的能力等。3.電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)問(wèn)題(1)指針偏轉(zhuǎn)原理下面圖中a點(diǎn)受刺激產(chǎn)生動(dòng)作電位“”,動(dòng)作電位沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)依次通過(guò)“a→b→c→c右側(cè)”時(shí)靈敏電流計(jì)的指針變化如下:(2)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的分析(1)在神經(jīng)纖維上(a和b為電流計(jì)兩電極所在位置,c為兩電極距離的中點(diǎn),即ac=bc)。①若刺激點(diǎn)位于c處,a點(diǎn)和b點(diǎn)同時(shí)興奮,電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。②若刺激點(diǎn)位于c點(diǎn)左側(cè),a點(diǎn)先興奮,b點(diǎn)后興奮,電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。③若刺激點(diǎn)位于c點(diǎn)右側(cè),b點(diǎn)先興奮,a點(diǎn)后興奮,電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。(2)在神經(jīng)元之間(a和b為電流計(jì)兩電極所在位置,B為突觸前神經(jīng)元,C為突觸后神經(jīng)元)。①在B神經(jīng)元上任意處施加適宜刺激(包括兩電極距離的中點(diǎn)),興奮可由B神經(jīng)元傳至C神經(jīng)元,a點(diǎn)先興奮,b點(diǎn)后興奮,電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。②在C神經(jīng)元上任意處施加適宜刺激,興奮不能由C神經(jīng)元傳至B神經(jīng)元,a點(diǎn)不能興奮,b點(diǎn)可興奮,電流計(jì)指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)?!镜淅?】(2021·浙江·高三月考)下圖為蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本在生理鹽水中進(jìn)行的相關(guān)操作,下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作及對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論的敘述,錯(cuò)誤的是()A.逐次增強(qiáng)A點(diǎn)刺激強(qiáng)度并觀察甲電流表的偏轉(zhuǎn)幅度,可證明坐骨神經(jīng)由許多神經(jīng)纖維構(gòu)成B.在A點(diǎn)給予一個(gè)適宜強(qiáng)度的刺激,可觀察甲、乙電流表都可發(fā)生偏轉(zhuǎn)但時(shí)間不一致C.在B點(diǎn)給予一個(gè)適宜強(qiáng)度的刺激,可觀察到乙電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)的同時(shí)腓腸肌收縮D.若將標(biāo)本放入低鈉的生理鹽水中重復(fù)實(shí)驗(yàn),電流表的偏轉(zhuǎn)幅度和速度將變小變慢【答案】C【分析】神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器五部分構(gòu)成。靜息時(shí),K+外流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正;受刺激后,Na+內(nèi)流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)。根據(jù)題意和圖示分析可知:圖中與腓腸肌相連的為傳出神經(jīng),所以坐骨神經(jīng)屬于反射弧的傳出神經(jīng)部分?!驹斀狻緼、逐次增強(qiáng)刺激A點(diǎn),發(fā)現(xiàn)甲電流表的偏轉(zhuǎn)幅度逐步增大,證明坐骨神經(jīng)由許多神經(jīng)纖維構(gòu)成,A正確;B、在A點(diǎn)給予一個(gè)適宜強(qiáng)度的刺激,興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo),故甲、乙電流表都可發(fā)生偏轉(zhuǎn),由于甲乙兩電流表距離刺激點(diǎn)不同,發(fā)生偏轉(zhuǎn)的時(shí)間不一致,B正確;C、B點(diǎn)位于肌肉上,在B點(diǎn)給予一個(gè)適宜強(qiáng)度的刺激,腓腸肌會(huì)收縮,但乙電流表不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),C錯(cuò)誤;D、在低鈉溶液中,鈉離子內(nèi)流減少,興奮性降低,電流表的偏轉(zhuǎn)幅度和速度將變小變慢,D正確。故選C。4.探究刺激強(qiáng)度對(duì)膜電位的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理興奮產(chǎn)生的條件之一是需要達(dá)到閾刺激或閾上刺激,將促進(jìn)興奮產(chǎn)生的最小刺激強(qiáng)度稱作閾強(qiáng)度。(2)問(wèn)題思考①在閾上刺激范圍,增大刺激強(qiáng)度能否增大動(dòng)作電位?②在閾下刺激范圍,持續(xù)刺激能否引發(fā)動(dòng)作電位產(chǎn)生?(3)實(shí)驗(yàn)思路分別改變刺激強(qiáng)度大?。ɑ虼碳ゎl率)來(lái)檢測(cè)動(dòng)作電位的大?。ɑ虍a(chǎn)生情況),從而判斷刺激強(qiáng)度大?。ɑ蝾l率)對(duì)膜電位的影響。【典例4】(2021·江蘇·模擬預(yù)測(cè))??舅兀ˋTX)能影響興奮在神經(jīng)元之間的傳遞(對(duì)突觸后膜識(shí)別信息分子的敏感性無(wú)影響)??茖W(xué)家利用槍烏賊神經(jīng)元進(jìn)行實(shí)驗(yàn),探究海葵毒素對(duì)興奮傳遞的影響,圖1是用微電極刺激突觸前神經(jīng)元并測(cè)得的動(dòng)作電位峰值(mV),圖2是0.5ms后測(cè)得的突觸后神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢环逯担╩V)結(jié)果,曲線Ⅰ是未加??舅兀▽?duì)照),曲線Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別是槍烏賊神經(jīng)元浸潤(rùn)在??舅刂?min后、10min后、15min后的測(cè)量結(jié)果。以下說(shuō)法正確的是()A.??舅靥幚?5min后,刺激槍烏賊神經(jīng)元后不會(huì)引起突觸后膜產(chǎn)生興奮B.持續(xù)增大微電極刺激強(qiáng)度,則突觸前神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏姆逯狄矔?huì)一直變大C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)可推斷,??舅乜梢砸种仆挥|前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)D.??舅乜捎脕?lái)開(kāi)發(fā)治療重癥肌無(wú)力的藥物【答案】C【分析】結(jié)合圖1和圖2可知,用海葵素處理槍烏賊神經(jīng)元5min對(duì)突觸后神經(jīng)元的動(dòng)作電位峰值影響不大,但處理10min后、15min后突觸后神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢环逯得黠@降低。【詳解】A、??舅靥幚?5min后,突觸后膜還能產(chǎn)生動(dòng)作電位,只是動(dòng)作電位峰值?。ㄇ€Ⅳ),即刺激槍烏賊神經(jīng)元后會(huì)引起突觸后膜產(chǎn)生興奮,A錯(cuò)誤;B、動(dòng)作電位的峰值取決于細(xì)胞外鈉離子的濃度,持續(xù)增大微電極刺激強(qiáng)度,不會(huì)一直增大動(dòng)作電位的峰值,B錯(cuò)誤;C、由圖1可知,??舅靥幚砗?,突觸前膜的動(dòng)作電位峰值變小,是因?yàn)殁c離子內(nèi)流到神經(jīng)元內(nèi)的過(guò)程被抑制,進(jìn)而使突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)減少,導(dǎo)致突觸后膜的動(dòng)作電位受影響,C正確;D、重癥肌無(wú)力的原因是突觸后膜上的神經(jīng)遞質(zhì)受體受到抗體的攻擊而喪失功能,??舅氐淖饔脵C(jī)理是通過(guò)抑制突觸前神經(jīng)元吸收鈉離子而抑制興奮的產(chǎn)生,進(jìn)而抑制神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,不能用來(lái)治療重癥肌無(wú)力及開(kāi)發(fā)相應(yīng)藥物,D錯(cuò)誤。故選C。5.探究興奮傳導(dǎo)方向(1)實(shí)驗(yàn)原理直接刺激神經(jīng)纖維時(shí),刺激部位興奮,與相鄰未興奮部位產(chǎn)生電位差形成局部電流,從而導(dǎo)致相鄰未興奮部位發(fā)生興奮,表現(xiàn)出雙向傳導(dǎo)的特征。(2)實(shí)驗(yàn)思路電刺激圖中①處,觀察A的變化,同時(shí)測(cè)量②處的電位有無(wú)變化。(3)結(jié)果分析若A有反應(yīng),且②處電位改變,說(shuō)明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的;若A有反應(yīng),而②處無(wú)電位變化,則說(shuō)明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是單向的?!镜淅?】(2021·湖南衡陽(yáng)·二模)1909年,動(dòng)物學(xué)家威廉姆斯(L.W.Williams)在解剖槍烏賊的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)在槍烏賊外套膜下生長(zhǎng)著一種無(wú)比粗壯的神經(jīng)纖維,這種神經(jīng)纖維甚至大到用肉眼便能看清楚,他將這種新發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)纖維命名為巨大軸突。下圖是槍烏賊的神經(jīng)纖維示意圖。將一電流表的兩個(gè)接線頭分別接于神經(jīng)纖維P、Q兩處的細(xì)胞膜外表面,當(dāng)在P的左側(cè)給予神經(jīng)纖維一適當(dāng)刺激,可迅速引發(fā)此處興奮產(chǎn)生和傳導(dǎo)。請(qǐng)分析回答:(1)使用槍烏賊的神經(jīng)纖維作為實(shí)驗(yàn)材料的優(yōu)點(diǎn)是___________________________。(2)為了更好保持神經(jīng)纖維的活性,將該神經(jīng)纖維置于一種鹽溶液中,該鹽溶液的化學(xué)成分與槍烏賊的______(填一種體液的名稱)相似。(3)若在P的左側(cè)施加刺激后,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。據(jù)此能否得出興奮在神經(jīng)纖維上可以雙向傳導(dǎo)的結(jié)論。如能,請(qǐng)說(shuō)明理由;如不能,請(qǐng)?zhí)岢龊?jiǎn)單的驗(yàn)證方案。______________________________。(4)若實(shí)驗(yàn)所用神經(jīng)纖維先經(jīng)過(guò)了24小時(shí)5℃的低溫處理,測(cè)得動(dòng)作電位峰值較處理前有所下降,分析其原因可能是__________________________________?!敬鸢浮繕尀踬\的神經(jīng)纖維比較粗大,取材容易,操作方便,便于觀察組織液不能,實(shí)驗(yàn)方案:在P、Q兩點(diǎn)之間(除P、Q之間的中間點(diǎn)之外)施加適宜的刺激,觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)低溫使鈉離子通道活性降低(細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性降低),使神經(jīng)興奮時(shí)鈉離子內(nèi)流量減少;低溫使鈉鉀泵的活性和能量供應(yīng)減少,細(xì)胞膜兩側(cè)的Na+濃度差減小【分析】1、靜息時(shí),神經(jīng)細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對(duì)鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動(dòng)作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮傳導(dǎo)的方向與膜內(nèi)電流方向一致。2、興奮在神經(jīng)元之間需要通過(guò)突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,其具體的傳遞過(guò)程為:興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時(shí),突觸小泡釋放遞質(zhì)(化學(xué)信號(hào)),遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號(hào)),從而將興奮傳遞到下一個(gè)神經(jīng)元。【詳解】(1)槍烏賊的神經(jīng)纖維比較粗大,取材容易,操作方便,便于觀察,是作為該實(shí)驗(yàn)的好材料。(2)槍烏賊的神經(jīng)細(xì)胞生活的液體環(huán)境是組織液,因此該實(shí)驗(yàn)中神經(jīng)纖維生活的鹽溶液的化學(xué)成分應(yīng)該與槍烏賊的組織液相似。(3)圖中電流表的兩極接線頭分別接于神經(jīng)纖維P、Q兩處的細(xì)胞膜外表面,若在P的左側(cè)施加刺激后,電流表指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn),說(shuō)明興奮先后傳到P、Q,只能說(shuō)明興奮向右傳導(dǎo),并不能說(shuō)明興奮在神經(jīng)纖維上可以雙向傳導(dǎo)的結(jié)論;若要得到該結(jié)論,應(yīng)該在P、Q兩點(diǎn)之間(除P、Q之間的中間點(diǎn)之外)施加適宜的刺激,觀察電流表指針是否偏轉(zhuǎn)兩次。(4)根據(jù)題意分析,所用神經(jīng)纖維經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的低溫處理后,測(cè)得的動(dòng)作電位值有所下降了,而動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)理是鈉離子通道打開(kāi),鈉離子內(nèi)流,因此其原因可能是低溫使鈉離子通道活性降低(細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性降低),使神經(jīng)興奮時(shí)鈉離子內(nèi)流量減少;也可能是低溫使鈉鉀泵的活性和能量供應(yīng)減少,細(xì)胞膜兩側(cè)的Na+濃度差減小。【點(diǎn)睛】解答本題的關(guān)鍵是掌握興奮的產(chǎn)生、傳遞與傳導(dǎo)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn),弄清楚靜息電位和動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)理,并能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明興奮在神經(jīng)纖維上是雙向傳導(dǎo)的。1.(2021·湖南·模擬預(yù)測(cè))為探究不同濃度酒精任氏液(A)對(duì)蟾蜍坐骨神經(jīng)標(biāo)本動(dòng)作電位的影響,某興趣小組進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖(Control為對(duì)照組),Conr下列說(shuō)法不正確的是()A.Na+內(nèi)流導(dǎo)致動(dòng)作電位的產(chǎn)生,此時(shí)膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正B.酒精任氏液濃度為16%時(shí),神經(jīng)標(biāo)本一定具備產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力C.測(cè)定刺激電極和記錄電極之間的神經(jīng)標(biāo)本長(zhǎng)度、產(chǎn)生動(dòng)作電位的時(shí)間差,可計(jì)算得出該標(biāo)本的動(dòng)作電位的平均傳導(dǎo)速度D.若將80%A中的神經(jīng)標(biāo)本轉(zhuǎn)移到對(duì)照組中,一段時(shí)間后再次刺激并檢測(cè),可能不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位【答案】B【分析】靜息時(shí),神經(jīng)細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對(duì)鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動(dòng)作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮就以電信號(hào)的形式傳遞下去?!驹斀狻緼、Na+內(nèi)流導(dǎo)致動(dòng)作電位的產(chǎn)生,此時(shí)膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,A正確;B、酒精任氏液濃度為16時(shí),雖然發(fā)生了Na+內(nèi)流,但神經(jīng)標(biāo)本不一定具備產(chǎn)生動(dòng)作電位的能力,B錯(cuò)誤;C、測(cè)定刺激電極和記錄電極之間的神經(jīng)標(biāo)本長(zhǎng)度、產(chǎn)生動(dòng)作電位的時(shí)間差,可計(jì)算得出該標(biāo)本的動(dòng)作電位的平均傳導(dǎo)速度,C正確;D、處于80A中的神經(jīng)標(biāo)本,可能因酒精濃度太高,而導(dǎo)致細(xì)胞死亡,因此若將80A中的神經(jīng)標(biāo)本轉(zhuǎn)移到對(duì)照組中,一段時(shí)間后再次刺激并檢測(cè),可能不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位,D正確。故選B。2.(2021·浙江諸暨·二模)在t1、t2、t3時(shí)刻分別給予某神經(jīng)纖維三次強(qiáng)度相同的甲刺激,測(cè)得神經(jīng)纖維電位變化如下圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.t1時(shí)由于甲刺激的強(qiáng)度過(guò)小,無(wú)法引起Na+內(nèi)流B.t2、t3兩次甲刺激可以累加導(dǎo)致動(dòng)作電位的產(chǎn)生C.實(shí)驗(yàn)表明動(dòng)作電位的產(chǎn)生和刺激的強(qiáng)度密切相關(guān)D.增大t3時(shí)甲刺激的強(qiáng)度,動(dòng)作電位的峰值升高【答案】B【分析】神經(jīng)纖維未受到刺激時(shí),鉀離子外流,細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù);當(dāng)某一部位受刺激時(shí),鈉離子內(nèi)流,其膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式是電信號(hào),興奮的傳導(dǎo)方向和膜內(nèi)側(cè)的電流傳導(dǎo)方向一致?!驹斀狻緼、t1時(shí)的甲強(qiáng)度的刺激是低于閾值的刺激,雖然不能直接引起動(dòng)作電位產(chǎn)生,但依舊可以引起Na+通道打開(kāi)產(chǎn)生局部電流,A錯(cuò)誤;B、由曲線可知,t2、t3兩次甲刺激可以累加并引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生動(dòng)作電位,B正確;C、據(jù)題意,在t1、t2、t3時(shí)刻分別給予某神經(jīng)纖維三次強(qiáng)度相同的甲刺激,但測(cè)得的膜電位不同,故該實(shí)驗(yàn)不能證明動(dòng)作電位的產(chǎn)生和刺激的強(qiáng)度密切相關(guān),C錯(cuò)誤;D、據(jù)圖可知,t3時(shí)甲刺激可以引起神經(jīng)纖維興奮產(chǎn)生動(dòng)作電位,一旦產(chǎn)生興奮,隨著刺激強(qiáng)度增大,動(dòng)作電位峰值不變,D錯(cuò)誤。故選B。3.(2021·貴州畢節(jié)·二模)利用蛙坐骨神經(jīng)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖所示,以下敘述正確的是()A.圖1中a、b點(diǎn)均無(wú)離子跨膜運(yùn)輸B.圖2指針偏轉(zhuǎn)是由a端K+外流速率增大引起的C.圖4中a端K+內(nèi)流與b端Na+內(nèi)流速率相等,使指針不偏轉(zhuǎn)D.圖3指針偏轉(zhuǎn)是由于b端Na+內(nèi)流使a、b兩點(diǎn)間存在電位差【答案】D【分析】興奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)的形式傳導(dǎo),靜息狀態(tài)下,神經(jīng)纖維上膜電位是外正內(nèi)負(fù),受刺激時(shí),膜電位是外負(fù)內(nèi)正,在興奮部位與未興奮部位,存在電位差,形成局部電流,局部電流的方向在膜外與興奮傳導(dǎo)的方向相反,在膜內(nèi)與局部電流的方向相同;興奮在神經(jīng)元之間的傳遞通過(guò)突觸結(jié)構(gòu)完成,興奮在突觸處的傳遞是單向的。【詳解】A、圖1中a、b點(diǎn)處于靜息電位,主要由鉀離子外流形成,有離子跨膜運(yùn)輸,A錯(cuò)誤;B、圖2指針偏轉(zhuǎn)是由a端受到刺激引起Na+內(nèi)流產(chǎn)生了動(dòng)作電位,B錯(cuò)誤;C、圖4中a端和b端均為靜息電位,故兩端K+外流速率相等,C錯(cuò)誤;D、圖3指針偏轉(zhuǎn)是由于b端Na+內(nèi)流使a、b兩點(diǎn)間存在電應(yīng)差從而指針向右偏轉(zhuǎn),D正確;故選D。4.(2019·浙江·高考真題)以實(shí)驗(yàn)動(dòng)物蛙為材料,開(kāi)展神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的研究。(要求與說(shuō)明:簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路,具體實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程不作要求,實(shí)驗(yàn)條件適宜)回答下列問(wèn)題:(1)關(guān)于反射弧分析的實(shí)驗(yàn)及有關(guān)問(wèn)題如下:為驗(yàn)證脊蛙屈腿反射(屬于屈反射)的反射弧是完整的,實(shí)驗(yàn)思路是用1%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖,出現(xiàn)屈腿,說(shuō)明反射弧完整。驗(yàn)證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時(shí)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)思路是_________________________。刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時(shí)發(fā)生的主要原因有__________、__________。若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時(shí)間比屈腿反射的長(zhǎng),其主要原因是____________________。若用5%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖后,再用1%H2SO4溶液刺激該趾尖,沒(méi)有觀察到屈腿,其原因是___________。(2)神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)Na+濃度均低于細(xì)胞外,K+濃度均高于細(xì)胞外,但這兩種細(xì)胞內(nèi)的Na+濃度不同,K+濃度也不同。實(shí)驗(yàn)證明蛙下肢的一條肌肉直接與該肌肉相連的神經(jīng)接觸,引起該肌肉收縮,其主要原因是___________。若取上述一段神經(jīng),用某種藥物處理阻斷了Na+通道,然后刺激該神經(jīng),其動(dòng)作電位將___________。(3)將蛙坐骨神經(jīng)纖維置于生理溶液中,測(cè)得其靜息膜電位為–70mv。若在一定范圍內(nèi)增加溶液中的K+濃度,并測(cè)量膜電位變化。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(坐標(biāo)曲線圖形式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。___________?!敬鸢浮坑胠%H2SO4溶液剌激該蛙一側(cè)后肢的趾尖,測(cè)定刺激感受器開(kāi)始到出現(xiàn)屈腿的時(shí)間,有時(shí)間差,說(shuō)明不是同時(shí)發(fā)生的興奮通過(guò)突觸的傳遞需要時(shí)間興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)需要時(shí)間組成該反射弧的神經(jīng)元級(jí)數(shù)比屈腿反射的多感受器受損神經(jīng)和肌肉是兩種不同的組織,存在電位差無(wú)法產(chǎn)生【分析】1、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)的過(guò)程①靜息狀態(tài)時(shí),Na+通道關(guān)閉,K+通道打開(kāi),K+外流(導(dǎo)致膜外陽(yáng)離子多),產(chǎn)生外正內(nèi)負(fù)的膜電位。②興奮時(shí),Na+通道打開(kāi),K+通道關(guān)閉,Na+內(nèi)流(導(dǎo)致膜內(nèi)陽(yáng)離子多)產(chǎn)生內(nèi)正外負(fù)的膜電位變化。③神經(jīng)元的興奮部位和未興奮部位之間由于存在電勢(shì)差而形成局部電流,局部電流又刺激臨近未興奮部位產(chǎn)生一次興奮。2、興奮傳遞的過(guò)程興奮傳導(dǎo)至突觸小體,使突觸前膜內(nèi)的突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)入突觸間隙,神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合,導(dǎo)致突觸后膜產(chǎn)生一次膜電位的變化?!驹斀狻浚?)要驗(yàn)證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時(shí),可測(cè)定刺激感受器(1%H2SO4溶液剌激該蛙一側(cè)后肢的趾尖)到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)(屈腿)的時(shí)間,有時(shí)間差說(shuō)明不是同時(shí)發(fā)生。由于興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)以電信號(hào)的形式,而興奮在神經(jīng)元間的傳導(dǎo)通過(guò)突觸的傳遞,傳遞速度相對(duì)較慢,興奮在反射弧中的傳遞需要時(shí)間。因此,從刺激感受器與產(chǎn)生屈腿存在時(shí)間差。由上一個(gè)問(wèn)題的分析可知,組成反射弧的神經(jīng)元數(shù)量越多,興奮傳遞所需要的時(shí)間越長(zhǎng)。因此,根據(jù)“若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時(shí)間比屈腿反射的長(zhǎng)”可推測(cè)該反射的反射弧的神經(jīng)元級(jí)數(shù)比屈腿反射的多。提高H2SO4溶液的濃度,再恢復(fù)H2SO4溶液的濃度,不再出現(xiàn)屈腿現(xiàn)象,可推測(cè)感受器受損。(2)由“這兩種細(xì)胞內(nèi)的Na+濃度不同,K+濃度也不同”可知,神經(jīng)組織和肌肉組織間存在電位差。用藥物處理阻斷了Na+通道,刺激該神經(jīng)時(shí),Na+通道無(wú)法打開(kāi),阻斷了Na+內(nèi)流,因此無(wú)法產(chǎn)生動(dòng)作電位。(3)靜息狀態(tài)時(shí),Na+通道關(guān)閉,K+通道打開(kāi),K+外流(導(dǎo)致膜外陽(yáng)離子多),產(chǎn)生外正內(nèi)負(fù)的膜電位。若在一定范圍內(nèi)增加溶液中的K+濃度,細(xì)胞內(nèi)外的濃度差減小,K+外流減少,靜息膜電位絕對(duì)值減少。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示:【點(diǎn)睛】掌握反射弧的結(jié)構(gòu)、興奮在神經(jīng)纖維和神經(jīng)元間的傳導(dǎo)和傳遞過(guò)程,結(jié)合題意進(jìn)行分析解答。5.(2021·河北衡水中學(xué)模擬預(yù)測(cè))神經(jīng)細(xì)胞外的Ca2+對(duì)Na+的內(nèi)流具有競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用,稱為膜屏障作用,該機(jī)制能使神經(jīng)細(xì)胞保持正常的興奮性。研究小組展開(kāi)相關(guān)研究工作,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)血鈣較低,肌肉易抽搐痙攣,其原因是___________(2)為驗(yàn)證膜屏障作用,研究小組首先用含有Ca2+、Na+、K+等離子的培養(yǎng)液培養(yǎng)蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本,對(duì)坐骨神經(jīng)施加一定刺激,獲得膜電位變化的模型(圖1)。然后降低培養(yǎng)液中Ca2+的濃度,其他條件不變,重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

①圖1曲線的獲得,應(yīng)采取圖2中___________所示的連接方式。若是圖2中另一種連接方式,請(qǐng)畫(huà)出理論上所獲得的膜電位變化曲線。______________________②為達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)過(guò)程中,研究小組還需要測(cè)定______________________。(3)驗(yàn)證膜屏障作用后,研究小組去除培養(yǎng)液中全部的Ca2+,其他條件不變,然后對(duì)坐骨神經(jīng)施加一定刺激,結(jié)果雖然神經(jīng)纖維上能發(fā)生動(dòng)作電位,但是腓腸肌未收縮。對(duì)軸突末梢的研究發(fā)現(xiàn),其膜上有Ca2+的運(yùn)輸通道,突觸小體中也有一定數(shù)量的突觸小泡。據(jù)此推測(cè)Ca2+的作用是____________________________?!敬鸢浮緾a2+較少,對(duì)Na+內(nèi)流的抑制作用減弱,神經(jīng)細(xì)胞的興奮性過(guò)強(qiáng),很容易產(chǎn)生興奮而使肌肉收縮Ⅱ

膜內(nèi)鈉離子含量的變化促進(jìn)突觸小泡和突觸前膜融合,以釋放神經(jīng)遞質(zhì)【分析】突觸是由突觸前膜,突觸間隙和突觸后膜構(gòu)成的,突觸小體含有突觸小泡,內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)有興奮性和抑制性兩種,受到刺激以后神經(jīng)遞質(zhì)由突觸小泡運(yùn)輸?shù)酵挥|前膜與其融合,遞質(zhì)以胞吐的方式排放到突觸間隙,作用于突觸后膜,引起突觸后膜的興奮或抑制。【詳解】(1)血鈣較低,肌肉易抽搐痙攣,其原因是Ca2+較少,對(duì)Na+內(nèi)流的抑制作用減弱,神經(jīng)細(xì)胞的興奮性過(guò)強(qiáng),很容易產(chǎn)生興奮而使肌肉收縮。(2)①圖1中左邊是靜息電位,右邊是動(dòng)作電位,測(cè)定靜息電位需要一個(gè)膜內(nèi)一個(gè)膜外,也就是圖2中的Ⅱ,如果是圖2中另一種連接方式,剛開(kāi)始時(shí)電位差為0,后來(lái)發(fā)生兩次膜電位的偏轉(zhuǎn),所獲得的膜電位變化曲線為

②為達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)過(guò)程中,研究小組還需要測(cè)定膜內(nèi)鈉離子含量的變化。鈉離子的變化是動(dòng)作電位形成的標(biāo)志。(3)驗(yàn)證膜屏障作用后,研究小組去除培養(yǎng)液中全部的Ca2+,其他條件不變,然后對(duì)坐骨神經(jīng)施加一定刺激,結(jié)果雖然神經(jīng)纖維上能發(fā)生動(dòng)作電位,但是腓腸肌未收縮。說(shuō)明鈣離子不影響興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo),影響興奮在細(xì)胞間的傳遞。對(duì)軸突末梢的研究發(fā)現(xiàn),其膜上有Ca2+的運(yùn)輸通道,突觸小體中也有一定數(shù)量的突觸小泡。據(jù)此推測(cè)Ca2+的作用是促進(jìn)突觸小泡和突觸前膜融合,以釋放神經(jīng)遞質(zhì)?!军c(diǎn)睛】本題綜合考查神經(jīng)興奮的傳遞的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。6.(2021·四川攀枝花·二模)蛙坐骨神經(jīng)常作為研究反射和動(dòng)作電位變化的材料。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:(1)坐骨神經(jīng)受到適宜刺激后膜電位表現(xiàn)為_(kāi)_______;(2)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)生理溶液中Na+濃度升高會(huì)使蛙坐骨神經(jīng)纖維動(dòng)作電位增大?,F(xiàn)提供3種濃度的生理溶液:A,Na+濃度正常,B、C的Na+濃度在A的基礎(chǔ)上等差遞增。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述結(jié)論:①實(shí)驗(yàn)思路:_________________________;②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果_________________________;③分析結(jié)果出現(xiàn)的原因___________________?!敬鸢浮客庳?fù)內(nèi)正將生理狀態(tài)相同的蛙坐骨神經(jīng)纖維分別置于A、B、C三種生理溶液中,給與相同的適宜刺激,測(cè)定其刺激后的動(dòng)作電位動(dòng)作電位的大小為:A<B<C細(xì)胞外Na+濃度提高,膜內(nèi)外的濃度差增大,興奮時(shí),Na+通過(guò)Na+通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動(dòng)作電位增大【分析】1、靜息時(shí),神經(jīng)細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對(duì)鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動(dòng)作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮就以電信號(hào)的形式傳遞下去。2、興奮在神經(jīng)元之間需要通過(guò)突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,其具體的傳遞過(guò)程為:興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時(shí),突觸小泡釋放遞質(zhì)(化學(xué)信號(hào)),遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號(hào)),從而將興奮傳遞到下一個(gè)神經(jīng)元?!驹斀狻浚?)坐骨神經(jīng)受到適宜刺激后會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作電位,動(dòng)作電位的膜電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。(2)①為驗(yàn)證生理溶液中Na+濃度升高會(huì)使蛙坐骨神經(jīng)纖維動(dòng)作電位增大。實(shí)驗(yàn)自變量為生理溶液中Na+濃度,因變量為動(dòng)作電位的大小,除自變量外其余變量應(yīng)控制成相同且適宜。故實(shí)驗(yàn)思路為:將生理狀態(tài)相同的蛙坐骨神經(jīng)纖維分別置于A、B、C三種生理溶液中,給與相同的適宜刺激,測(cè)定其刺激后的動(dòng)作電位大小。②據(jù)題可知,Na+濃度升高會(huì)使蛙坐骨神經(jīng)纖維動(dòng)作電位增大,由于A、B、C三種生理溶液中的Na+濃度遞增,則動(dòng)作電位會(huì)增大,因此三組實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表現(xiàn)出的動(dòng)作電位的大小為:A<B<C。③動(dòng)作電位是由Na+內(nèi)流引起的,其運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散,由于細(xì)胞外Na+濃度提高,導(dǎo)致膜內(nèi)外的鈉離子濃度差增大,興奮時(shí),Na+通過(guò)Na+通道內(nèi)流加快,導(dǎo)致動(dòng)作電位增大。因此動(dòng)作電位的大小為:A<B<C?!军c(diǎn)睛】本題考查神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與掌握程度,培養(yǎng)了學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、獲取信息、解決問(wèn)題的綜合應(yīng)用的能力。7.(2021·湖北·模擬預(yù)測(cè))圖甲中a部位為神經(jīng)纖維與肌細(xì)胞接頭(突觸的一種),圖乙是a部位的放大圖。乙酰膽堿(ACh)與肌肉細(xì)胞膜上的受體結(jié)合,會(huì)引起肌肉收縮。將2個(gè)微電極置于圖中b、c兩處神經(jīng)細(xì)胞膜外,并與靈敏電流計(jì)正負(fù)兩極相連。(1)刺激e處,肌肉收縮且電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明e點(diǎn)位于反射弧________上,此時(shí)電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)情況為_(kāi)_______。在b、c、d、e、f點(diǎn)處施加刺激,能夠證明興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)的是點(diǎn)________。(2)實(shí)驗(yàn)證實(shí),只刺激肌肉,肌肉也會(huì)收縮,此時(shí)電流計(jì)指針________(填“能”或“不能”)發(fā)生偏轉(zhuǎn),原因是________。(3)圖乙中的部分結(jié)構(gòu)會(huì)被自身產(chǎn)生的抗體攻擊而導(dǎo)致重癥肌無(wú)力。如果刺激e處,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),但肌肉無(wú)反應(yīng),若要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究損傷部位是肌肉還是a處,請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路:________________。預(yù)期結(jié)果和結(jié)論________________?!敬鸢浮總鞒錾窠?jīng)發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)b不能興奮在突觸處只能單向傳遞在f處刺激,觀察肌肉是否收縮。若肌肉收縮,說(shuō)明損傷部位是a處;若肌肉不收縮,說(shuō)明損傷的是肌肉【分析】據(jù)圖分析:a表示神經(jīng)-肌肉接頭,b、c、e位于傳出神經(jīng)上,d位于傳入神經(jīng)上,f是肌肉,動(dòng)作電位產(chǎn)生時(shí)膜電位由外正內(nèi)負(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,興奮在神經(jīng)纖維上是可以雙向傳導(dǎo)的,興奮在神經(jīng)元之間是單向傳遞的,經(jīng)過(guò)突觸時(shí)有突觸延擱,速度會(huì)變慢。【詳解】(1)刺激e處,肌肉收縮且電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),說(shuō)明興奮可以從神經(jīng)纖維傳導(dǎo)至肌肉,傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉屬于效應(yīng)器,則e點(diǎn)位于傳出神經(jīng)上,刺激e點(diǎn)先是c點(diǎn)興奮,然后是b點(diǎn)興奮,所以指針發(fā)生方向相反的兩次偏轉(zhuǎn)。刺激b處,興奮向左傳遞通過(guò)神經(jīng)-肌肉接頭使肌肉發(fā)生收縮,興奮向右傳導(dǎo)先后經(jīng)過(guò)左右兩電極,使電流表發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn),所以能夠證明興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)。(2)a表示神經(jīng)-肌肉接頭,刺激肌肉相當(dāng)于刺激突觸后膜,由于興奮在突觸處只能單向傳遞,因此興奮不會(huì)從突觸后膜傳向突觸前膜,電流表也就不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(3)若要通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究損傷部位是肌肉還是a處,實(shí)驗(yàn)思路為:在f處刺激,觀察肌肉是否收縮;預(yù)期結(jié)果和結(jié)論:在f處刺激,若肌肉收縮,說(shuō)明肌肉是正常的,損傷部位是a處,若肌肉不收縮,說(shuō)明損傷的是肌肉?!军c(diǎn)睛】本題結(jié)合圖示主要考查興奮的產(chǎn)生和傳遞過(guò)程,理解興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和在神經(jīng)元之間傳遞的過(guò)程,難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),要找準(zhǔn)自變量和因變量。8.(2021·江蘇·南京市第二十九中學(xué)三模)缺氧缺血性腦病是新生兒常見(jiàn)的疾病之一,該病死亡率高,易造成新生兒腦性癱瘓、智力低下等后遺癥。(1)腦的能量供應(yīng)主要來(lái)源于有氧呼吸,在有氧呼吸第三階段消耗_________的同時(shí)產(chǎn)生大量的ATP。但在缺氧情況下,細(xì)胞所需的ATP主要通過(guò)發(fā)生在_________中的無(wú)氧呼吸產(chǎn)生,大量丙酮酸形成_________在腦細(xì)胞中積累,對(duì)細(xì)胞形成傷害。(2)M型K+通道開(kāi)放劑是一類特異性增強(qiáng)細(xì)胞膜對(duì)K+通透性的化合物,常用于治療缺氧缺血性腦病。科研人員對(duì)此進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。選取若干只健康新生大鼠進(jìn)行分組處理,一段時(shí)間后進(jìn)行抽血檢測(cè)。處理及檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)下表。組別處理NSE含量(pg/mL)MBP含量(ng/mL)第一組分離右側(cè)股動(dòng)、靜脈后不做處理,直接縫合創(chuàng)口;靜脈注射生理鹽水1mL1.750.18第二組分離右側(cè)股動(dòng)、靜脈并進(jìn)行結(jié)扎后縫合創(chuàng)口,建立缺氧缺血腦病模型;靜脈注射生理鹽水1mL8.622.34第三組分離右側(cè)股動(dòng)、靜脈并進(jìn)行結(jié)扎后縫合創(chuàng)口,建立缺氧缺血腦病模型;靜脈注射M型K+通道開(kāi)放劑1mL4.811.56注:①NSE(神經(jīng)元特異性烯純化酶)含量可作為判斷腦神經(jīng)元受損程度的指標(biāo)②MBP(髓鞘堿性蛋白)含量可作為判斷中樞神經(jīng)系統(tǒng)髓鞘受損程度的指標(biāo)①第一組對(duì)大鼠進(jìn)行手術(shù)作為對(duì)照的目的是________。NSE是參與有氧呼吸過(guò)程中的一種酶,存在于神經(jīng)組織和神經(jīng)內(nèi)分泌組織中血液中NSE含量可作為判斷腦神經(jīng)元受損程度指標(biāo)的原因是_________。②由三組實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷,M型K+通道開(kāi)放劑能___________。(3)在某些中樞神經(jīng)系統(tǒng)中,當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至突觸小體時(shí),膜電位變?yōu)開(kāi)_________,促使興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸釋放。谷氨酸起作用后會(huì)通過(guò)突觸前膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)體被回收。在缺氧缺血性腦損傷后,由于ATP減少等因素的作用,谷氨酸積累在神經(jīng)元外,過(guò)度激活突觸后膜上的相應(yīng)受體,進(jìn)而活化后膜的Ca2+通道,引起Ca2+大量?jī)?nèi)流導(dǎo)致突觸后神經(jīng)元凋亡或壞死。M型K+通道主要作用于突觸前膜的K+通道,根據(jù)以上信息解釋M型K+通道開(kāi)放劑在(2)實(shí)驗(yàn)中所起的作用:________?!敬鸢浮垦鯕猓ê蚚H])細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)乳酸排除手術(shù)創(chuàng)口對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響當(dāng)腦損傷發(fā)生后,大量神經(jīng)細(xì)胞受損,NSE可釋放出來(lái)進(jìn)入血液,因此其釋放程度可反映出機(jī)體神經(jīng)元的受損情況部分緩解缺血、缺氧造成的腦神經(jīng)元及中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷內(nèi)正外負(fù)引起K+通道開(kāi)放,K+外流,降低了膜電位變化,使谷氨酸釋放量減少,突觸后膜上相應(yīng)受體過(guò)度激活狀態(tài)得到緩解,Ca2+通道活性降低,Ca2+內(nèi)流減少,神經(jīng)元壞死與凋亡減弱【分析】?jī)蓚€(gè)神經(jīng)元之間或神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞之間形成的結(jié)構(gòu),我們稱為突觸。突觸由突觸前膜,突觸間隙和突觸后膜形成。興奮在神經(jīng)元上以電信號(hào)的形式傳導(dǎo),在突觸間轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號(hào)。突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì),與其對(duì)應(yīng)的突觸后膜上的特異性受體結(jié)合,使得下一個(gè)神經(jīng)元興奮或抑制。突觸后膜上的“受體”與相應(yīng)神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合,引起下一個(gè)細(xì)胞產(chǎn)生興奮或抑制,使突觸后膜的電位發(fā)生變化,興奮后突觸后膜由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,抑制后突觸后膜仍舊為外負(fù)內(nèi)正,但電位差可能進(jìn)一步加大?!驹斀狻浚?)有氧呼吸第三階段消耗氧氣(和[H])的同時(shí)產(chǎn)生大量的ATP,是腦能量供應(yīng)的主要來(lái)源。在缺氧情況下,細(xì)胞進(jìn)行短暫的無(wú)氧呼吸,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)行,產(chǎn)生少量的ATP。大量丙酮酸形成乳酸在腦細(xì)胞中積累,對(duì)細(xì)胞形成傷害。(2)①第一組分離右側(cè)股動(dòng)、靜脈后不做處理,直接縫合創(chuàng)口,是為了排除手術(shù)創(chuàng)口對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。NSE是參與有氧呼吸過(guò)程中的一種酶,當(dāng)腦損傷發(fā)生后,大量神經(jīng)細(xì)胞受損,NSE可釋放出來(lái)進(jìn)入血液,因此其釋放程度可反映出機(jī)體神經(jīng)元的受損情況。②與第二組缺氧缺血腦病模型、靜脈注射生理鹽水1mL相比,第三組靜脈注射M型K+通道開(kāi)放劑后,NSE含量和MBP含量均下降,可以判斷,M型K+通道開(kāi)放劑能部分緩解缺血、缺氧造成的腦神經(jīng)元及中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷。(3)靜息時(shí)膜電位外正內(nèi)負(fù),當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)傳至突觸小體時(shí)(興奮),膜電位變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。M型K+通道開(kāi)放劑引起K+通道開(kāi)放,K+外流,降低了膜電位變化,使谷氨酸釋放量減少,突觸后膜上相應(yīng)受體過(guò)度激活狀態(tài)得到緩解,Ca2+通道活性降低,Ca2+內(nèi)流減少,神經(jīng)元壞死與凋亡減弱?!军c(diǎn)睛】本題主要以實(shí)驗(yàn)的形式考查神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞,以M型K+通道開(kāi)放劑為例,要求學(xué)生有一定的處理信息及分析推理的能力。二、興奮傳遞相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究1.探究離子對(duì)興奮傳遞的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理興奮在神經(jīng)元之間的傳遞受離子的影響,如Ca2+會(huì)影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,從而影響興奮到傳遞。(2)實(shí)驗(yàn)思路改變突觸部位某種離子的濃度或有無(wú),刺激突觸前神經(jīng)元,檢測(cè)突觸后神經(jīng)元膜電位的變化,從而判斷該離子對(duì)興奮傳遞的影響。(3)結(jié)果分析①若有無(wú)某離子作用實(shí)驗(yàn)結(jié)果均一樣,說(shuō)明該離子對(duì)興奮傳遞沒(méi)有影響;②若存在某離子時(shí),突觸后神經(jīng)元膜電位改變,說(shuō)明該離子能促進(jìn)興奮傳導(dǎo);③若改變某離子濃度,突觸后神經(jīng)元膜電位隨之改變,說(shuō)明該離子能改變興奮傳遞強(qiáng)度?!镜淅?】(2021·江蘇·模擬預(yù)測(cè))離子的跨膜運(yùn)輸是神經(jīng)興奮傳導(dǎo)與傳遞的基礎(chǔ)。突觸傳遞過(guò)程中,前、后膜內(nèi)外離子的移動(dòng)如下圖所示。請(qǐng)回答問(wèn)題:(1)當(dāng)興奮傳導(dǎo)到突觸前膜時(shí),引起突觸前膜對(duì)Na+通透性的變化趨勢(shì)為_(kāi)_____。在此過(guò)程中Na+離子的過(guò)膜方式是______。(2)引起突觸前膜上Ca2+通道打開(kāi)的原因是______。(3)圖中①至④表示興奮引發(fā)的突觸傳遞過(guò)程。圖中過(guò)程②表示______。(4)為研究細(xì)胞外Na+濃度對(duì)突觸傳遞的影響,向細(xì)胞外液適度滴加含Na+溶液,當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)再次傳來(lái)時(shí),膜電位變化幅度增大,原因是______。(5)在突觸部位胞內(nèi)的鈣離子主要來(lái)自于胞外。為證明細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度可影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,提出可供實(shí)驗(yàn)的兩套備選方案。方案一:施加鈣離子通道阻斷劑,然后刺激突觸前神經(jīng)細(xì)胞,檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。再在該實(shí)驗(yàn)體系中適度增加細(xì)胞外液中的鈣離子濃度,然后刺激突觸前神經(jīng)細(xì)胞,檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。方案二:適度增加細(xì)胞外液中的鈣離子濃度,然后刺激突觸前神經(jīng)細(xì)胞,檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。另取一組實(shí)驗(yàn)材料施加鈣離子通道阻斷劑,然后刺激突觸前神經(jīng)細(xì)胞,檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。比較上述兩個(gè)方案的優(yōu)劣,并陳述理由__________?!敬鸢浮客蝗辉黾?,達(dá)到一定水平后迅速降低(停止)易化擴(kuò)散/協(xié)助擴(kuò)散神經(jīng)沖動(dòng)帶來(lái)的膜電位變化進(jìn)入到胞內(nèi)的鈣離子會(huì)促進(jìn)囊泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙膜兩側(cè)鈉離子濃度差增加,過(guò)膜的鈉離子數(shù)目增加方案二優(yōu)于方案一方案一:施加鈣離子通道阻斷劑后,然后刺激突觸前神經(jīng)細(xì)胞,檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量,能夠反映細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度較低時(shí)對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。而在鈣離子通道阻斷劑存在的條件下,增加細(xì)胞外液的鈣離子濃度無(wú)法改變細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度,不能反映細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度較高時(shí)對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。因此實(shí)驗(yàn)方案有缺陷。方案二:能反映細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度較高和較低時(shí)分別對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)釋放的影響。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)較全面,實(shí)驗(yàn)結(jié)果較明確【分析】據(jù)圖分析,興奮傳導(dǎo)至突觸小體時(shí),引起鈉離子通道的開(kāi)放,使鈉離子內(nèi)流引起膜電位變化。進(jìn)而導(dǎo)致鈣離子通道打開(kāi)鈣離子內(nèi)流,細(xì)胞內(nèi)鈣離子增多促進(jìn)突觸小泡與突觸前膜融合向突觸間隙釋放神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體分子結(jié)合使鈉離子通道打開(kāi),引起下一神經(jīng)元興奮?!驹斀狻浚?)Na+通道的開(kāi)閉是十分迅速的,興奮傳來(lái)時(shí)迅速打開(kāi),傳過(guò)后又會(huì)迅速關(guān)閉。從圖中可知鈉離子的運(yùn)輸不消耗能量,但利用了載體。說(shuō)明運(yùn)輸方式應(yīng)當(dāng)為協(xié)助擴(kuò)散。(2)鈉離子內(nèi)流會(huì)引起膜電位變化,之后發(fā)生鈣離子內(nèi)流。所以引起鈣離子通道打開(kāi)的是膜電位變化。(3)據(jù)分析可知過(guò)程②表示突觸小泡與突觸前膜融合,向外釋放遞質(zhì)。(4)鈉離子內(nèi)流的動(dòng)力是鈉離子的濃度差。細(xì)胞外液納離子濃度增大,濃度差變大。單位時(shí)間內(nèi)流的鈉離子增多,膜電位變化幅度增大。(5)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度可影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量。為了充分證明該結(jié)論,需要高鈣離子和低鈣離子兩組。施加鈣離子通道阻斷劑可以使進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的鈣離子減少,增加細(xì)胞外液中的鈣離子濃度可以使進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的鈣離子增多。但如果先使用了鈣離子通道阻斷劑,則增大細(xì)胞外液中的鈣離子濃度是無(wú)作用的。【點(diǎn)睛】圖中鈣離子和鈉離子進(jìn)入細(xì)胞都是利用了載體,不消耗能量,都是協(xié)助擴(kuò)散方式。2.探究神經(jīng)系統(tǒng)的功能(1)實(shí)驗(yàn)原理不同種類的神經(jīng)系統(tǒng)支配著不同器官,作用機(jī)制和作用效果一般不同。同一器官在不同神經(jīng)系統(tǒng)的支配下,將表現(xiàn)出不同的生理作用效果。(2)實(shí)驗(yàn)思路可采用切斷(或阻斷)實(shí)驗(yàn)法來(lái)探究某種神經(jīng)系統(tǒng)的功能,通過(guò)判斷切斷該神經(jīng)前后,該神經(jīng)支配的器官的生理變化來(lái)判斷該神經(jīng)的功能?!镜淅?】(2021·全國(guó)·高三專題練習(xí))自主神經(jīng)系統(tǒng)包括交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng),其主要功能是調(diào)節(jié)內(nèi)臟的活動(dòng)。回答下列問(wèn)題:(1)自主神經(jīng)系統(tǒng)由節(jié)前神經(jīng)元和節(jié)后神經(jīng)元組成,兩種神經(jīng)元之間通過(guò)________相接觸。節(jié)后神經(jīng)元的神經(jīng)纖維支配效應(yīng)器官,節(jié)后神經(jīng)元由靜息狀態(tài)到產(chǎn)生動(dòng)作電位的過(guò)程是________。(2)自主神經(jīng)系統(tǒng)控制心臟收縮活動(dòng)時(shí),副交感神經(jīng)對(duì)心率具有抑制作用,請(qǐng)利用活兔為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)手術(shù)切斷神經(jīng)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該結(jié)論,簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。___________________________?!敬鸢浮客挥|節(jié)前神經(jīng)元釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì),興奮性神經(jīng)遞質(zhì)與節(jié)后神經(jīng)元膜上的受體結(jié)合,引起鈉離子大量?jī)?nèi)流而產(chǎn)生動(dòng)作電位實(shí)驗(yàn)思路:取身體健康、生長(zhǎng)狀況相同的活兔隨機(jī)分為三組,編號(hào)A、B、C,對(duì)ABC三組兔進(jìn)行以下處理并檢測(cè)三組兔的心率,A組不做任何處理,B組只進(jìn)行手術(shù)創(chuàng)傷但不斷切斷神經(jīng),C組進(jìn)行手術(shù)并切斷支配心臟的副交感神經(jīng)

預(yù)期結(jié)果:A組兔和B組兔的平均心率基本相等,C組兔的平均心率快于A組兔和B組兔

【分析】靜息時(shí),K+外流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正;受刺激后,Na+內(nèi)流,造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù),興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的,在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,神經(jīng)遞質(zhì)存在于突觸小體的突觸小泡中,由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,使下一個(gè)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制?!驹斀狻浚?)不同的神經(jīng)元之間通過(guò)突觸相接觸。節(jié)前神經(jīng)元軸突末梢釋放的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)與節(jié)后神經(jīng)元突觸后膜上的受體結(jié)合,導(dǎo)致突觸后膜上的鈉離子通道打開(kāi),鈉離子大量?jī)?nèi)流而產(chǎn)生動(dòng)作電位。(2)要驗(yàn)證自主神經(jīng)系統(tǒng)控制心臟收縮活動(dòng)時(shí),副交感神經(jīng)對(duì)心率具有抑制作用,需要設(shè)置空白對(duì)照組、只做手術(shù)組和切斷神經(jīng)的活兔組,因變量需要測(cè)定三組兔的平均心率。因此取身體健康、生長(zhǎng)狀況相同的活兔隨機(jī)分為三組,編號(hào)A、B、C,對(duì)ABC三組兔進(jìn)行以下處理并檢測(cè)三組兔的心率,A組不做任何處理,B組只進(jìn)行手術(shù)創(chuàng)傷但不斷切斷神經(jīng),C組進(jìn)行手術(shù)并切斷支配心臟的副交感神經(jīng)。由于副交感神經(jīng)對(duì)心率具有抑制作用,故A組兔和B組兔的平均心率基本相等,C組兔的平均心率快于A組兔和B組兔?!军c(diǎn)睛】本題考查興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)的原理、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞、以及神經(jīng)調(diào)節(jié)的相關(guān)實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生具備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)能力,掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則、原理。3.探究興奮傳遞方向(1)實(shí)驗(yàn)原理在化學(xué)突觸中,傳遞的興奮到神經(jīng)遞質(zhì)一般只能從突觸前膜釋放,與突觸后膜的受體特異性結(jié)合,從而引起后膜電位變化,表現(xiàn)出單向傳遞的特征。(2)實(shí)驗(yàn)思路先電刺激圖中①處,測(cè)量③處電位變化;再電刺激③處,測(cè)量①處的電位變化。(3)結(jié)果分析若兩次實(shí)驗(yàn)的測(cè)量部位均發(fā)生電位變化,說(shuō)明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是雙向的;若只有一處電位改變,則說(shuō)明興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的?!镜淅?】(2021·湖北·高三開(kāi)學(xué)考試)簡(jiǎn)單反射是一種生來(lái)就有的先天性反射,不需要大腦皮層中的高級(jí)神經(jīng)中樞參與,如唾液反射等。研究人員在給狗喂食的同時(shí)反復(fù)給以鈴聲刺激,之后單獨(dú)給以鈴聲刺激,結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有鈴響但沒(méi)有食物的情況下狗也會(huì)分泌唾液,反射的神經(jīng)結(jié)構(gòu)如圖所示,據(jù)圖分析下列問(wèn)題:(1)食物引起的唾液分泌比鈴聲引起的唾液分泌反射經(jīng)歷的時(shí)間______,原因是________________。(2)鈴響沒(méi)有食物情況下狗分泌唾液的反射過(guò)程是否體現(xiàn)分級(jí)調(diào)節(jié)?__________原因是:__________________________________________________________。(3)已知興奮在神經(jīng)纖維上可雙向傳導(dǎo),在突觸處只能單方向傳遞。請(qǐng)利用神經(jīng)—肌肉標(biāo)本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證(寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。(注:圖中a、b、c、d為可以進(jìn)行電刺激的部位,神經(jīng)肌肉通過(guò)①②③連接)實(shí)驗(yàn)思路:_________________________________________________________________________預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果:______________________________________________________________________【答案】短食物引起的唾液分泌的反射弧中的突觸數(shù)目比鈴聲引起的唾液分泌的反射弧中的突觸數(shù)目少是唾液分泌中樞受腦中相應(yīng)高級(jí)中樞的調(diào)控分別在b(或c)、d處施加一定強(qiáng)度的電刺激,觀察肌肉收縮情況及靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況刺激b(或c)處時(shí),肌肉收縮,靈敏電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn);刺激d處時(shí),肌肉收縮,靈敏電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)【分析】1.傳導(dǎo)和傳遞的過(guò)程1.靜息時(shí),神經(jīng)細(xì)胞膜對(duì)鉀離子的通透性大,鉀離子大量外流,形成內(nèi)負(fù)外正的靜息電位;受到刺激后,神經(jīng)細(xì)胞膜的通透性發(fā)生改變,對(duì)鈉離子的通透性增大,鈉離子內(nèi)流,形成內(nèi)正外負(fù)的動(dòng)作電位。興奮部位和非興奮部位形成電位差,產(chǎn)生局部電流,興奮就以電信號(hào)的形式傳遞下去。2.興奮在神經(jīng)元之間需要通過(guò)突觸結(jié)構(gòu)進(jìn)行傳遞,突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜,其具體的傳遞過(guò)程為:興奮以電流的形式傳導(dǎo)到軸突末梢時(shí),突觸小泡釋放遞質(zhì)(化學(xué)信號(hào)),遞質(zhì)作用于突觸后膜,引起突觸后膜產(chǎn)生膜電位(電信號(hào)),從而將興奮傳遞到下一個(gè)神經(jīng)元。。3.神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,反射是指在神經(jīng)系統(tǒng)的參與下,動(dòng)物體或人體對(duì)內(nèi)外環(huán)境變化做出的規(guī)律性應(yīng)答。完成反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,反射弧通常由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器組成。傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉或腺體等組成效應(yīng)器,感覺(jué)神經(jīng)末梢,或傳入神經(jīng)末梢組成感受器。最簡(jiǎn)單的反射弧也由兩個(gè)神經(jīng)元組成?!驹斀狻浚?)鈴聲引起唾液分泌的反射和食物引起唾液分泌的反射,其感受器、效應(yīng)器及經(jīng)歷的突觸的數(shù)量都不同,理論上,狗聽(tīng)到鈴聲引起唾液分泌所需要的時(shí)間比食物刺激引起唾液分泌所需要的時(shí)間長(zhǎng),原因是前者反射弧中突觸數(shù)量較多;(2)神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)指的是位于脊髓的低級(jí)中樞受腦中相應(yīng)高級(jí)中樞的調(diào)控。鈴響沒(méi)有食物情況下狗分泌唾液的具體反射?。憾械母惺芷鳌獋魅肷窠?jīng)——聽(tīng)覺(jué)中樞——味覺(jué)中樞——唾液分泌中樞——傳出神經(jīng)——唾液腺。符合分級(jí)調(diào)節(jié)。(3)若利用神經(jīng)—肌肉標(biāo)本設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證興奮在神經(jīng)纖維上可雙向傳導(dǎo),在突觸處只能單方向傳遞,則其實(shí)驗(yàn)思路為:分別在b(或c)、d處施加一定強(qiáng)度的電刺激,觀察肌肉收縮情況及靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況。因該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),其結(jié)論是已知的,即興奮在神經(jīng)纖維上可雙向傳導(dǎo),在突觸處只能單方向傳遞,所以預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:刺激b(或c)處時(shí),肌肉收縮,靈敏電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn);刺激d處時(shí),肌肉收縮,靈敏電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)?!军c(diǎn)睛】熟知興奮的傳導(dǎo)和傳遞過(guò)程是解答本題的關(guān)鍵,正確辨析圖中的相關(guān)信息是解答本題的前提,能正確設(shè)計(jì)興奮傳導(dǎo)和傳遞的相關(guān)實(shí)驗(yàn)時(shí)解答本題的必備能力。4.探究藥物對(duì)興奮傳遞的影響(1)實(shí)驗(yàn)原理某些作用于神經(jīng)系統(tǒng)的藥物,可以經(jīng)體液運(yùn)輸至突觸部位,通過(guò)作用于突觸前膜影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,或作用于突觸后膜影響神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用,從而影響興奮在神經(jīng)元之間的傳遞。(2)實(shí)驗(yàn)思路通過(guò)改變突觸部位某種藥物的有無(wú),檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放和作用情況,從而判斷藥物對(duì)興奮傳遞的影響?!镜淅?】(2021·四川·成都石室中學(xué)高三開(kāi)學(xué)考試)如圖為反射弧的模式圖。為了驗(yàn)證某藥物只能阻斷興奮在神經(jīng)元之間的傳遞,而不能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)①、②、③的操作:實(shí)驗(yàn)①:不放藥物時(shí),刺激B處,觀察現(xiàn)象;實(shí)驗(yàn)②:藥物放在A處,刺激B處,觀察現(xiàn)象;實(shí)驗(yàn)③:藥物放在C處,刺激B處,觀察現(xiàn)象。若僅利用一組反射弧為材料,實(shí)驗(yàn)①、②、③的先后順序應(yīng)是()A.①→②→③ B.①→③→②C.②→①→③ D.③→②→①【答案】B【分析】根據(jù)B上有神經(jīng)節(jié)可知,B為傳入神經(jīng)、A為突觸間隙、C為傳出神經(jīng),1為感受器、2為效應(yīng)器。興奮傳導(dǎo)的方向是由1向2?!驹斀狻竣貰處為傳入神經(jīng),不放藥物時(shí),刺激B處,觀察現(xiàn)象,如果效應(yīng)器有反應(yīng),說(shuō)明藥物不能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo);②A處為突觸結(jié)構(gòu),B處為傳入神經(jīng),藥物放在A處,刺激B處,觀察現(xiàn)象,如果效應(yīng)器有反應(yīng),說(shuō)明藥物不能阻斷興奮在神經(jīng)元之間的傳遞,如果效應(yīng)器沒(méi)有反應(yīng),說(shuō)明藥物能阻斷興奮在神經(jīng)元之間的傳遞;③藥物放在C處,刺激B處,觀察現(xiàn)象,如果效應(yīng)器有反應(yīng),說(shuō)明藥物不能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo);如果效應(yīng)器沒(méi)有反應(yīng),說(shuō)明藥物能阻斷興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)。若僅利用一組反射弧為材料,則應(yīng)先將藥物放于神經(jīng)纖維上做實(shí)驗(yàn),再放于神經(jīng)纖維之間的位置做實(shí)驗(yàn),即①→③→②。故選B。5.探究神經(jīng)元功能(1)實(shí)驗(yàn)原理神經(jīng)元作為神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,種類多樣。不同種類的神經(jīng)元能釋放不同種類的神經(jīng)遞質(zhì),如膽堿類、胺類、氨基酸類、肽類、嘌呤類等等(詳見(jiàn)本系列專輯17《神經(jīng)調(diào)節(jié)知識(shí)拓展》一輯),參與不同的興奮傳遞過(guò)程。(2)實(shí)驗(yàn)思路探究神經(jīng)元的功能,可以分別在神經(jīng)元正常、受損的狀態(tài)下,觀察相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、相關(guān)神經(jīng)元之間興奮的傳遞、以及相關(guān)生理活動(dòng)的變化等情況,來(lái)判斷相關(guān)神經(jīng)元的功能?!镜淅?0】(2021·江西·黎川縣第一中學(xué)高三月考)俗話說(shuō):春乏秋困,夏盹冬眠。為什么人總是會(huì)犯困呢?近日我國(guó)科學(xué)家通過(guò)研究找到了讓人變困的相關(guān)神經(jīng)元,即分泌腺苷的神經(jīng)元。腺苷被認(rèn)為是調(diào)節(jié)睡眠的內(nèi)穩(wěn)態(tài)因子之一,其能促進(jìn)睡眠,隨著腺苷濃度的增加,睡眠壓力增大從而促使人睡覺(jué)?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)腺苷由_____________組成;腺苷作為神經(jīng)遞質(zhì)在突觸處只能單向傳遞的原因是________________________。(2)根據(jù)題干信息可推測(cè):每天清晨,人體中的腺苷發(fā)生____________,使睡眠壓力減小而使人逐漸恢復(fù)清醒狀態(tài);睡眠穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)方式為_(kāi)___________。(3)下面是科研人員尋找分泌腺苷的神經(jīng)元的主要探究過(guò)程:①科研人員發(fā)現(xiàn)小鼠乙酰膽堿能神經(jīng)元和谷氨酸能神經(jīng)元在清醒和睡眠期間都是高度活躍的,并且其神經(jīng)活動(dòng)總是提前于腺苷釋放,據(jù)此推測(cè):_______________________。②用光遺傳學(xué)手段激活乙酰膽堿能神經(jīng)元,會(huì)誘發(fā)細(xì)胞外腺苷輕微但不顯著增加;而激活谷氨酸能神經(jīng)元,則會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞外腺苷大量增加,進(jìn)一步推測(cè):_____________________。③欲進(jìn)一步證明②的推測(cè),實(shí)驗(yàn)思路是___________________________________________;實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)組胞外腺苷濃度的增加顯著低于對(duì)照組。④實(shí)驗(yàn)結(jié)論:_______________________________________________________?!敬鸢浮肯汆堰逝c核糖其只能由突觸前膜釋放,并作用于突觸后膜清除(分解)神經(jīng)調(diào)節(jié)腺苷的釋放與乙酰膽堿能神經(jīng)元和谷氨酸能神經(jīng)元有關(guān)腺苷的釋放主要與谷氨酸能神經(jīng)元有關(guān)選擇性讓小鼠的谷氨酸能神經(jīng)元凋亡腺苷主要由谷氨酸能神經(jīng)元釋放【分析】1、興奮是以電信號(hào)的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的。神經(jīng)元之間的興奮傳遞就是通過(guò)突觸實(shí)現(xiàn)的,以電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)的形式進(jìn)行傳遞,由于神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜,所以興奮在神經(jīng)細(xì)胞之間只能單向傳遞。2、對(duì)照實(shí)驗(yàn)需要遵循單一變量原則和對(duì)照原則,其他無(wú)關(guān)變量都要相同?!驹斀狻?1)腺苷是由核糖和腺嘌呤組成的,腺苷作為神經(jīng)遞質(zhì)在突觸處只能單向傳遞的原因是神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放到突觸間隙,作用于突觸后膜。(2)根據(jù)題干信息腺苷濃度增大可促進(jìn)睡眠,故每天清晨,人體內(nèi)的腺苷發(fā)生清除(分解),使睡眠壓力減小而使,人逐漸恢復(fù)清醒狀態(tài);分泌腺苷的神經(jīng)元與睡眠有關(guān),可推測(cè)睡眠穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)方式應(yīng)為神經(jīng)調(diào)節(jié)。(3)①由于乙酰膽堿能神經(jīng)元和谷氨酸能神經(jīng)元在清醒和睡眠期間都是高度活躍的,并且神經(jīng)活動(dòng)總是提前于腺苷釋放,故可推測(cè)乙酰膽堿能神經(jīng)元和谷氨酸能神經(jīng)元可以調(diào)節(jié)腺苷的釋放。②用光遺傳學(xué)手段激活乙酰膽堿能神經(jīng)元,會(huì)誘發(fā)細(xì)胞外腺苷輕微但不顯著增加,而激活谷氨酸能神經(jīng)元,則會(huì)誘導(dǎo)細(xì)胞外腺苷大量增加,進(jìn)一步推測(cè):谷氨酸能神經(jīng)元的激活可增加腺苷的大量釋放。③為進(jìn)一步證明②的推測(cè),可設(shè)計(jì)單一變量為有無(wú)谷氨酸能神經(jīng)元的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)如下:A組為實(shí)驗(yàn)組,用光遺傳學(xué)手段作用于谷氨酸能神經(jīng)元凋亡的小鼠,并檢測(cè)其胞外腺苷濃度,B組為對(duì)照組,取生理狀態(tài)相同的小鼠,用光遺傳學(xué)手段作用于谷氨酸能神經(jīng)元未凋亡的小鼠,其他條件相同,檢測(cè)其胞外腺苷濃度。④激活谷氨酸能神經(jīng)元,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是實(shí)驗(yàn)組胞外腺苷濃度的增加顯著低于對(duì)照組,故實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:腺苷主要由谷氨酸能神經(jīng)元釋放。【點(diǎn)睛】本題考查了神經(jīng)沖動(dòng)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容,注意興奮傳導(dǎo)的形式和特點(diǎn),另外對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),學(xué)生要注意遵循單一變量原則和對(duì)照原則。1.(2021·江西新余·二模)研究突觸間作用關(guān)系時(shí),進(jìn)行如圖1實(shí)驗(yàn)(刺激強(qiáng)度相同),結(jié)果如圖2、3。下列分析正確的是()A.軸突1釋放的遞質(zhì)可引起Na+快速流出神經(jīng)元MB.軸突1、2釋放的遞質(zhì)均可改變突觸后膜的離子通透性C.軸突2釋放的興奮性遞質(zhì)抑制神經(jīng)元M產(chǎn)生興奮D.軸突1釋放的遞質(zhì)能與軸突2和神經(jīng)元M的受體結(jié)合【答案】B【分析】1、分析圖甲,有2個(gè)突觸,軸突2與軸突1之間為一個(gè)突觸,軸突1和細(xì)胞體構(gòu)成一個(gè)突觸。

2、圖3的電位差值小于圖2,所以圖3情況下軸突1釋放的神經(jīng)遞質(zhì)量減少,導(dǎo)致Na+內(nèi)流減少,電位差變化小?!驹斀狻緼、刺激軸突1引起電位上升,說(shuō)明軸突1釋放的遞質(zhì)一定程度上可引起Na+快速流入神經(jīng)元M,A錯(cuò)誤;

B、軸突1釋放的神經(jīng)遞質(zhì)作用于軸突2,軸突2釋放的神經(jīng)遞質(zhì)使軸突3的動(dòng)作電位峰值降低,即軸突1、2釋放的遞質(zhì)均可改變突觸后膜的離子通透性,B正確;

C、軸突2釋放的遞質(zhì)導(dǎo)致神經(jīng)元M中Na+內(nèi)流相對(duì)減少,使神經(jīng)元3興奮性降低,而不是直接抑制神經(jīng)元M產(chǎn)生興奮,C錯(cuò)誤;

D、軸突1釋放的神經(jīng)遞質(zhì)只能作用于神經(jīng)元M,不能作用于軸突2,D錯(cuò)誤。

故選B。

2.(2021·山東·高三專題練習(xí))多巴胺是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),在腦內(nèi)能傳遞興奮及愉悅的信息,毒品可卡因是最強(qiáng)的天然中樞興奮劑。為探究多巴胺和可卡因聯(lián)合使用對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響及作用機(jī)制,科研人員利用某品系大鼠若干只進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn),一組大鼠先注射多巴胺+溶劑M,1小時(shí)后再注射可卡因+溶劑N;另一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時(shí)后再注射多巴胺+溶劑M。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明多巴胺和可卡因聯(lián)合使用時(shí)注射先后順序?qū)ν挥|傳遞效率的影響效果存在明顯差異。為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出更加嚴(yán)謹(jǐn),應(yīng)完善的實(shí)驗(yàn)方案是()①一組大鼠先注射多巴胺+溶劑N,1小時(shí)后再注射等量溶劑M②一組大鼠先注射溶劑N,1小時(shí)后再注射等量多巴胺+溶劑M③另一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時(shí)后再注射等量溶劑M④另一組大鼠先注射溶劑N,1小時(shí)后再注射等量可卡因+溶劑MA.①③ B.②④ C.①④ D.②③【答案】D【分析】由題干分析可得到:1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模憾喟桶泛涂煽ㄒ蚵?lián)合使時(shí)的使用順序?qū)ν挥|傳遞效率的影響效果;2、實(shí)驗(yàn)自變量:注射多巴胺和可卡因時(shí)的使用順序;3、實(shí)驗(yàn)結(jié)果:巴胺和可卡因聯(lián)合使用時(shí)注射先后順序?qū)ν挥|傳遞效率的影響效果存在明顯差異。【詳解】由于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用了溶劑N和溶劑M,為了遵循單一變量原則,避免溶劑N和溶劑M對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成影響,使實(shí)驗(yàn)結(jié)果僅由多巴胺和可卡因的使用順序不同導(dǎo)致,因此單獨(dú)設(shè)置方案②和③,來(lái)排除溶劑N和溶劑M對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響。方案③“另一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時(shí)后再注射等量溶劑M”與題干“一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時(shí)后再注射多巴胺+溶劑M”對(duì)照,這時(shí)候多巴胺為單一變量,排除溶劑M對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響;方案②“一組大鼠先注射溶劑N,1小時(shí)后再注射等量多巴胺+溶劑M”與題干“一組大鼠先注射可卡因+溶劑N,1小時(shí)后再注射多巴胺+溶劑M對(duì)照”,這時(shí)候可卡因?yàn)閱我蛔兞?,排除溶劑N對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成的影響。故選D。【點(diǎn)睛】實(shí)驗(yàn)題一定要弄清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,從?shí)驗(yàn)?zāi)康闹蟹治龀鲎宰兞俊⒁蜃兞?,從而根?jù)題意準(zhǔn)確找出實(shí)驗(yàn)方案。3.(2021·山西太原·二模)如圖為膝跳反射模式圖。X、Y為神經(jīng)纖維上的實(shí)驗(yàn)位點(diǎn),Z為突觸間隙。請(qǐng)回答:(1)據(jù)圖可以確認(rèn)圖中A為_(kāi)________,包括_____________和__________________。(2)某種藥物可以阻斷青蛙屈肌反射活動(dòng)。將藥物放在X處,刺激Y,肌肉收縮;將藥物放在Z處,刺激Y,肌肉不收縮。該實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明這種藥物在神經(jīng)系統(tǒng)中僅對(duì)_________有阻斷作用。(3)如果在Y處膜外安放如圖所示的靈敏電流計(jì),給予X點(diǎn)一個(gè)強(qiáng)刺激,電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)__________次。(4)興奮在細(xì)胞間只能單向傳遞,請(qǐng)利用題中已有的實(shí)驗(yàn)器材重新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)思路:_____________?!敬鸢浮啃?yīng)器傳出神經(jīng)末梢(支配的)腿部肌肉興奮在細(xì)胞之間的傳遞(突觸處)0將電流計(jì)置于Y處,刺激X點(diǎn),指針不偏轉(zhuǎn);將電流計(jì)置于X處,刺激Y點(diǎn),指針偏轉(zhuǎn)【分析】神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射,其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器五部分構(gòu)成.根據(jù)題意和圖示分析可知:B為感受器,Y所在的神經(jīng)為傳入神經(jīng),X所在的神經(jīng)為傳出神經(jīng),A為效應(yīng)器,C為神經(jīng)中樞,Z為突觸結(jié)構(gòu)?!驹斀狻浚?)A代表效應(yīng)器,包括傳出神經(jīng)末梢與對(duì)應(yīng)其支配的腿部肌肉。(2)將藥物放在X處,刺激Y,肌肉收縮;將藥物放在Z處,刺激Y,肌肉不收縮,說(shuō)明藥物阻斷的是興奮在細(xì)胞之間(突觸處)的傳遞。(3)由于興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的,所以刺激X點(diǎn),電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(4)要證明興奮在細(xì)胞間只能單向傳遞,可將電流計(jì)置于Y處,刺激X點(diǎn),發(fā)現(xiàn)指針不偏轉(zhuǎn);將電流計(jì)置于X處,刺激Y點(diǎn),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn),這樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可證明興奮在細(xì)胞間只能單向傳遞?!军c(diǎn)睛】本題考查反射弧結(jié)構(gòu)和神經(jīng)興奮傳導(dǎo)的相關(guān)知識(shí),意在考查學(xué)生的識(shí)圖能力和判斷能力,運(yùn)用所學(xué)知識(shí)綜合分析問(wèn)題的能力。24.(2021·山東濰坊·二模)帕金森病是一種影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)的慢性神經(jīng)退行性疾病,主要影響運(yùn)動(dòng)神經(jīng)系統(tǒng)。它的癥狀通常隨時(shí)間推移而緩慢出現(xiàn),早期明顯的癥狀為靜止性震顫、肌肉僵直、運(yùn)動(dòng)遲緩和步態(tài)異常,也可能有認(rèn)知和行為問(wèn)題。(1)正常情況下,在突觸小體內(nèi),多巴胺的儲(chǔ)存場(chǎng)所是________(2)有一種觀點(diǎn)認(rèn)為,帕金森病的致病機(jī)理是腦部多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡,而引起死亡的原因之一是多巴胺能神經(jīng)元胞外多巴胺的濃度過(guò)高。請(qǐng)結(jié)合圖中的兩種載體對(duì)多巴胺能神經(jīng)元的這一死亡原因作進(jìn)一步闡釋:________(3)傳統(tǒng)中藥人參中的人參皂苷Rgl可以有效緩解帕金森病。某同學(xué)以小鼠作為實(shí)驗(yàn)材料,設(shè)計(jì)了如下方案,最終通過(guò)技術(shù)手段統(tǒng)計(jì)多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞的死亡數(shù)目。模型組人參皂苷Rgl治療組步驟1注射1ml溶于生理鹽水的MPTP,注射4次,每次間隔2小時(shí)注射1ml生理鹽水,注射4次,每次間隔2小時(shí)步驟2每天注射1ml生理鹽水,連續(xù)3天每天注射1ml溶于生理鹽水的人參皂苷Rgl,連續(xù)3天注:MPTP能誘導(dǎo)多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡,使患者出現(xiàn)帕金森病癥狀。科學(xué)家常用MPTP誘導(dǎo)帕金森動(dòng)物模型①該實(shí)驗(yàn)方案有兩處錯(cuò)誤,請(qǐng)你加以修正:(簡(jiǎn)要寫(xiě)出修正思路即可)修正一:________________;修正二:________________。②本實(shí)驗(yàn)的預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果是________________?!敬鸢浮客挥|小泡多巴胺運(yùn)載體被抑制,單胺運(yùn)載體功能正常,導(dǎo)致突觸間隙多巴胺濃度過(guò)高,引起多巴胺能神經(jīng)元的變性死亡設(shè)置一組健康鼠作為對(duì)照人參皂苷Rgl治療組步驟1應(yīng)與模型組相同多巴胺能神經(jīng)元細(xì)胞的死亡數(shù)目:模型組>人參皂苷Rgl治療組>對(duì)照組【分析】1、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是以電信號(hào)都形式進(jìn)行傳導(dǎo)的,神經(jīng)纖維在靜息狀態(tài)下的電位是外正內(nèi)負(fù),興奮時(shí)變成外負(fù)內(nèi)正,興奮部位和未興奮部位存在電位差,形成局部電流,興奮以局部電流的形式由興奮部位向未興奮部位進(jìn)行傳導(dǎo)。2、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是通過(guò)突觸完成的,突觸包括突觸前膜、突觸后膜和突觸間隙,突觸前膜內(nèi)的突觸小泡含有神經(jīng)遞質(zhì),神經(jīng)遞質(zhì)以胞吐的形式分泌到突觸間隙,作用于突觸后膜上的受體,引起突觸后膜所在神經(jīng)元興奮或抑制;由于神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜上的受體,因此興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。【詳解】(1)多巴胺是神經(jīng)遞質(zhì),正常情況下,多巴胺儲(chǔ)存在突觸小泡中。(2)當(dāng)體內(nèi)產(chǎn)生多巴胺時(shí),單胺運(yùn)載體會(huì)將多巴胺運(yùn)載到囊泡內(nèi),并將其釋放到突觸間隙,釋放到突觸間隙的多巴胺經(jīng)過(guò)多巴胺經(jīng)過(guò)多巴胺運(yùn)載體運(yùn)輸回突觸前膜內(nèi),從而導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元胞外多巴胺濃度過(guò)高導(dǎo)致多巴胺能神經(jīng)元死亡。從圖中可以看兩

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