2024届高考 二轮备考 突破17　神经调节 学案

突破17神经调节增分点(一)兴奋在神经纤维及神经元之间的传递知识串讲·通规律一、反射弧中各结构的判断方法根据以上方法,可以判断出A为感受器,B为传入神经,C为神经中枢,D为传出神经,E为效应器。二、兴奋的传导和传递1.兴奋在神经纤维上的传导2.兴奋在神经元之间的传递3.图解兴奋在突触处的传递过程三、膜电位的测量1.膜电位的测量方法测量方法测量图解测量结果电表一极接膜外,另一极接膜内电表两极均接膜外侧2.膜电位变化曲线解读(续表)a点之前静息电位:神经细胞膜对K+的通道开放,Na+通道关闭,所以主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负。K+外流属于协助扩散ac段动作电位的形成:神经细胞受刺激时,Na+通道打开,Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。Na+内流属于协助扩散cf段静息电位的恢复:Na+通道关闭,K+持续外流使膜电位恢复,并在钠钾泵的共同作用下维持静息电位。Na+-K+泵排Na+吸K+,为主动运输(1)K+浓度主要影响静息电位膜外(2)Na+浓度主要影响动作电位膜外四、“三看法”判断电流计指针偏转问题五、“电刺激法”探究反射弧中兴奋传导的特点1.探究兴奋在神经纤维上的传导2.探究兴奋在神经元之间的传递真题引领·明考法1.(2023·浙江卷6月)神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。下列叙述正确的是()。A.突触a、b前膜释放的递质,分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小答案B解析据图可知,突触a释放的递质使突触后膜上膜电位增大,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上Na+通道开放,Na+大量内流;突触b释放的递质使突触后膜上膜电位减小,推测可能是递质导致突触后膜的通透性增大,突触后膜上Cl-通道开放,Cl-大量内流,A错误。由图可知,PSP1中膜电位增大,可能是Na+或Ca2+内流形成的;PSP2中膜电位减小,可能是K+外流或Cl-内流形成的,且PSP1和PSP2共同影响突触后神经元动作电位的产生,B正确,C错误。细胞接受有效刺激后,一旦产生动作电位,其幅值就达到最大,增加刺激强度,动作电位的幅值不再增大,推测突触a、b前膜释放的递质增多,可能使PSP1、PSP2幅值不变,D错误。2.(2023·山东卷改编)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法错误的是()。A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,会出现膜内外电位差为0的情况答案C解析静息电位状态下,K+外流导致膜两侧的电位差表现为外正内负,膜内外电位差阻止了K+的继续外流,A正确。静息电位时的膜电位表现为外正内负,突触后膜的Cl-通道开放后,Cl-内流,导致膜内负电位的绝对值增大,则膜内外电位差增大,B正确。动作电位产生过程中,当膜内为负电位时,膜内外电位差促进Na+的内流;当膜内变为正电位时,则抑制Na+的继续内流,C错误。静息电位→动作电位→静息电位过程中,膜电位由外正内负变为外负内正,再变为外正内负,会出现膜内外电位差为0的情况,D正确。3.(2023·北京卷)细胞膜的选择透过性与细胞膜的静息电位密切相关。科学家以哺乳动物骨骼肌细胞为材料,研究了静息电位形成的机制。(1)骨骼肌细胞膜的主要成分是,膜的基本支架是。

(2)假设初始状态下,膜两侧正负电荷均相等,且膜内K+浓度高于膜外。在静息电位形成过程中,当膜仅对K+具有通透性时,K+顺浓度梯度向膜外流动,膜外正电荷和膜内负电荷数量逐步增加,对K+进一步外流起阻碍作用,最终K+跨膜流动达到平衡,形成稳定的跨膜静电场,此时膜两侧的电位表现是。K+静电场强度只能通过公式“K+静电场强度(mV)=60×lg(胞外K+浓度/胞内K+浓度)”计算得出。

(3)骨骼肌细胞处于静息状态时,实验测得膜的静息电位为-90mV,膜内、外K+浓度依次为155mmol·L-1和4mmol·L-1[lg(胞外K+浓度/胞内K+浓度)=-1.59],此时没有K+跨膜净流动。①静息状态下,K+静电场强度为mV,与静息电位实测值接近,推测K+外流形成的静电场可能是构成静息电位的主要因素。

②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。如果所测静息电位的值,则可验证此假设。

答案(1)蛋白质和脂质磷脂双分子层(2)外正内负(3)①-95.4②梯度增大解析(1)(2)略。(3)①静息状态下,K+静电场强度为60×(-1.59)=-95.4mV。②为证明①中的推测,研究者梯度增加细胞外K+浓度并测量静息电位。由公式“K+静电场强度(mV)=60×lg(胞外K+浓度/胞内K+浓度)”可知,细胞外K+浓度增大,K+静电场强度增大,因此如果所测静息电位的值梯度增大,则可验证此假设。知识内化·巧运用1.(2023·安徽质检)如图所示,在有髓神经纤维上,具有较厚的髓鞘,每间隔1毫米左右髓鞘中断,在两段髓鞘之间是无髓鞘的部分,称为郎飞氏结,其电阻要比有髓鞘部分小得多。在神经冲动传导时,局部电流可由一个郎飞氏结跳跃到邻近的下一个郎飞氏结,这种传导方式称为跳跃传导。下列有关说法正确的是()。A.跳跃传导方式极大地加快了兴奋在神经纤维上传导的速度B.参与构成髓鞘的细胞是具有支持、保护等功能的特殊神经元C.兴奋传导至郎飞氏结部位时,细胞膜两侧的电位表现为内负外正D.有髓鞘神经纤维上局部电流随传导距离的增加,兴奋强度会下降答案A解析参与构成髓鞘的细胞是具有支持、保护等功能的神经胶质细胞,B错误;兴奋传导至郎飞氏结部位时,Na+内流,细胞膜两侧的电位表现为内正外负,C错误;动作电位沿着神经纤维传导时具有不衰减性,因此兴奋强度不会随传导距离的增加而衰减,D错误。2.(2023·石家庄模拟)反射弧中传入神经或传出神经被切断后,断口处离脊髓近的一侧称为向中段,离脊髓远的一侧称为外周段。下列有关叙述正确的是()。A.若要测量静息电位,可将电流计的两极同时放置在膜外B.传入神经某处被切断后,刺激其外周段时肌肉不会收缩C.兴奋的传导过程消耗能量,神经递质的释放过程不消耗能量D.神经递质与突触后膜上的受体结合会完成电信号到化学信号的转化答案B解析若要测量静息电位,应将电流计的两极分别放在膜内和膜外,A错误;传入神经某处被切断后,刺激其外周段,兴奋无法再向脊髓方向传导,肌肉不会收缩,B正确;兴奋在突触处传递时,突触小泡释放神经递质的过程属于胞吐,需要消耗能量,C错误;神经递质与突触后膜上的受体结合会完成化学信号到电信号的转化,D错误。3.(2023·吉林调研)大多数有机磷农药、蝎毒都属于神经毒素,其中有机磷农药能使分解神经递质的酶活性受抑制;蝎毒能破坏膜上钠离子通道,从而抑制神经冲动的产生,结合图分析,使用后果正确的是()。A.使用有机磷农药,在a处给予刺激,c处保持静息电位B.使用有机磷农药,在a处给予刺激,b处释放神经递质C.使用蝎毒,在a处给予刺激,c处产生神经冲动D.使用蝎毒,在a处给予刺激,b处神经递质通过主动运输释放到突触间隙答案B解析有机磷农药能使分解神经递质的酶活性受抑制,但并不影响神经递质的释放,在a处给予刺激,b处(突触前膜)能释放神经递质,c处能产生动作电位,且c处的动作电位持续较长时间,A错误,B正确;蝎毒能破坏膜上钠离子通道,从而抑制动作电位的产生,因此使用蝎毒,在a处给予刺激,a处不能产生兴奋,b处(突触前膜)不能释放神经递质,所以c处不产生神经冲动,且神经递质的释放方式是胞吐,C、D错误。增分点(二)神经系统的分级调节知识串讲·通规律1.神经系统对躯体运动的分级调节(1)躯体运动分级调节示意图(2)大脑皮层与躯体运动的关系①躯体各部分的运动机能在大脑皮层的第一运动区内都有它的代表区,且皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。②身体不同部位在大脑皮层上的代表区所占面积的大小与运动的精细程度有关。③躯体运动中枢对躯体运动的调节一般具有对侧(交叉)支配的特征。2.神经系统对内脏活动的分级调节(1)参与调节的神经结构(2)实例:排尿反射分层理解神经调节的机理真题引领·明考法(2023·山东卷)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是()。A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节答案A解析由题意可知,只有脑干呼吸中枢具有自主节律性,而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,故若仅有脑干功能正常而脊髓受损,自主节律性的呼吸运动也无法完成,A错误;脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,故大脑可通过传出神经支配呼吸肌,B正确;正常情况下,呼吸运动既能受到意识的控制,也可以自主进行,这反映了神经系统的分级调节,睡眠时呼吸运动能自主进行体现了脑干对脊髓的分级调节,C正确;CO2属于体液调节因子,体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节,如CO2浓度升高时,可刺激脑干加快呼吸频率,从而有助于CO2排出,D正确。知识内化·巧运用1.(2023·梅州三模)瞳孔反射的中枢在脑干,当外界光线较强时,缩瞳纤维兴奋;当外界光线较弱时,扩瞳纤维兴奋,进而控制通光量。此外,去甲肾上腺素也可使交感神经兴奋,间接影响瞳孔大小,下列有关叙述错误的是()。A.缩瞳纤维、扩瞳纤维分别属于副交感神经和交感神经,二者均属于自主性神经B.瞳孔反射的结构基础是反射弧,反射弧的基本组成单位是神经元C.对外界光线的强弱感觉产生于脑干,继而控制瞳孔大小D.直接决定瞳孔大小的括约肌细胞表面没有去甲肾上腺素的受体答案C解析感觉的产生是在大脑皮层,而不是脑干,C错误;去甲肾上腺素也可使交感神经兴奋,间接影响瞳孔大小,说明神经元上有去甲肾上腺素的受体,而括约肌细胞表面没有去甲肾上腺素的受体,D正确。2.(2023·重庆模拟)人类躯体运动的最高级调节中枢位于大脑皮层,主要分布于中央前回运动区。中央前回运动区有以下特点:①交叉性支配,即一侧皮层运动区支配对侧躯体的骨骼肌,但对头面部肌肉的支配多数是双侧的;②功能定位精细,呈倒置安排,但头面部运动区的安排仍是正立的;③运动代表区的大小与运动的精细复杂程度呈正相关;④刺激所得的肌肉运动反应单纯,主要为少数个别肌肉的收缩。下列相关叙述错误的是()。A.皮层代表区的位置与身体各部分的关系都是倒置的B.中央前回运动区能控制多数头面部双侧的肌肉C.手和五指的代表区较大,小腿和足的代表区较小D.某些神经递质可作用于肌肉细胞引起肌肉收缩答案A解析皮层代表区的位置与身体各部分的关系是倒置的,但是头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的,A错误;依据题干“交叉性支配,即一侧皮层运动区支配对侧躯体的骨骼肌,但对头面部肌肉的支配多数是双侧的”可知,中央前回运动区能控制多数头面部双侧的肌肉,B正确;手和五指的运动精细度高于小腿和足,结合题干“运动代表区的大小与运动的精细复杂程度呈正相关”可知,手和五指的代表区较大,小腿和足的代表区较小,C正确;神经递质为神经调节中的信号分子,效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等,故某些神经递质可作用于肌肉细胞引起肌肉收缩,D正确。3.(2023·抚顺模拟)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动。睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。下列相关叙述正确的是()。A.呼吸运动是通过反射来实现的,婴儿生下来就能呼吸,所以人体控制呼吸运动的反射属于非条件反射B.如果破坏哺乳动物的脑干,或切断脑干和脊髓间的联系,随意呼吸运动停止,但依然保留自主呼吸运动C.如果环境中有难闻的刺激性气味,人们会有意识地“屏住呼吸”,防止吸入有害气体,可见随意呼吸运动比自主呼吸运动具有更强的适应性和灵活性D.大脑皮层受损的“植物人”仍可以自主呼吸,可见呼吸运动不受大脑皮层的调控答案C解析根据“我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频