2024-2025学年高中生物小专题大智慧神经冲动的产生传导和传递教学案浙科版必修3

PAGEPAGE9神经冲动的产生、传导和传递1．神经冲动的产生(1)神经纤维上电位产生的原理分析：①静息电位产生的原理分析：细胞膜内外离子分布不均和未受刺激时膜主要对K＋有通透性是细胞保持膜内为负电位、膜外为正电位的基础。膜外Na＋浓度高于膜内，膜内K＋浓度高于膜外，这种膜内外Na＋、K＋分布不均主要是“钠钾泵”活动的结果。能逆着浓度梯度将细胞内的Na＋移到膜外，同时将细胞外K＋移入膜内的机制称为“钠钾泵”。静息时，细胞膜主要对K＋有通透性，细胞膜内的K＋可顺着浓度梯度向膜外扩散；带负电的有机阴离子不能透过细胞膜，Cl－也很少透过，其只能聚集在膜的内侧；由于正负电荷相互吸引，K＋不能远离细胞膜，只能聚集在膜的外侧面。这样，在膜的内外就形成了电位差，该电位差又成了阻挡K＋外流的力气。随着K＋向外扩散，这种电位差越来越大，当它与促进K＋外流的力气达到平衡时，K＋的净流量为0，膜内外电位差即为静息电位。②动作电位产生的原理分析：细胞膜上存在着K＋通道和Na＋通道。通道一旦被激活，则膜对相应离子的通透性增大。但膜对Na＋、K＋通透性增高在时间上是不一样的。Na＋通道蛋白几乎在瞬间被激活。据测定，在0.5ms内，Na＋通透性即比静息时增加了500倍。由于膜内外Na＋的浓度梯度很大，因此大量的Na＋内流，膜两侧的静息电位差急剧减小，直至新形成的膜内正电位足以阻挡Na＋接着内流为止，这时膜两侧的电位差相当于Na＋平衡电位。K＋通道蛋白的激活稍迟，通透性增加也较缓慢，它导致K＋外流渐渐增多，有利于膜的静息电位复原。③动作电位复原为静息电位：在动作电位发生后的复原期间，钠泵活动增加，将内流的Na＋排出，同时将透出膜外的K＋重新移入膜内，复原了原先的离子浓度梯度，重建膜的静息电位。(2)测量单一神经纤维静息电位和动作电位：下图为测量单一神经纤维静息电位和动作电位的试验模式图：甲图中的S是一个刺激器，R表示记录仪(图中为示波器)，和它相连有两个电极，一个放在轴突膜的表面，另一个连接微电极，打算插入膜内。当未受到刺激时，若让微电极刺穿轴突膜进入膜内，那么在电极尖端刚刚进入膜内的瞬间，在记录仪上将显示膜内持续处于较膜外低70mV的负电位状态。当神经受到一次短促的外加刺激时，膜内原来存在的负电位消逝，进而变成正电位，即膜内电位在短短暂间内由原来的－70mV左右变为30mV左右的水平。但这种刺激所引起的膜内外电位的倒转只是短暂的，很快就出现膜内正电位值的削减，复原到受刺激前原有的负电位状态(如乙图)。2.神经冲动的传导(1)传导过程：静息时静息电位：eq\o(,\s\do5(细胞内K＋浓度高于细胞外，K＋通过离子通,道向细胞外扩散，形成静息电位：外正内负))兴奋时动作电位：兴奋传导(局部电流)：局部电流eq\o(→,\s\up7(刺激),\s\do5())未兴奋部位eq\o(→,\s\up7(产生),\s\do5())电位变更……(2)传导特点：双向传导。①在膜外，局部电流的方向与兴奋的传导方向相反。②在膜内，局部电流的方向与兴奋的传导方向相同。3．神经冲动的传递(1)传递过程：(2)传递特点：单向传递。只能由一个神经元的轴突传到下一个神经元的树突或胞体或轴突。(3)神经冲动在神经纤维上的传导和突触间传递的比较：过程特点速度神经纤维上的传导刺激→电位差→局部电流回路(兴奋区)→未兴奋区双向传导快神经细胞间的传递神经末梢→突触小泡→递质→突触(前膜→间隙→后膜)→下一个神经细胞树突或胞体单向传递相对慢[特殊提示]兴奋在神经元之间的传递速度远远慢于在神经纤维上的传导速度，其缘由主要与神经递质的产生、释放须要肯定时间有关。4．验证兴奋传导特点的设计(1)验证冲动在神经纤维上的传导：方法设计：电刺激图①处，视察A的变更，同时测量②处的电位有无变更。结果分析：若A有反应，且②处电位变更，说明冲动在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而②处无电位变更，则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。(2)验证冲动在神经元之间的传递：方法设计：先电刺激图①处，测量③处电位变更；再电刺激③处，测量①处的电位变更。结果分析：若两次试验的检测部位均发生电位变更，说明冲动在神经元间的传递是双向的；若只有一处电位变更，则说明冲动在神经元间的传递是单向的。5．兴奋在完整反射弧中的传导方向的推断与分析(1)依据是否具有神经节推断，有神经节的是传入神经元。(2)依据脊髓灰质内突触结构推断，兴奋在突触中的传递是单向的，由此确定在反射弧上的传导方向。常遇到的符号有：突触结构简图：⊙—，兴奋传递方向：→。6．兴奋传导与电流表指针偏转问题分析(1)在神经纤维上：①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。②刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电流计不发生偏转。(2)在神经元之间：①刺激b点，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。②刺激c点，兴奋不能传至a，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计只发生一次偏转。1．下图表示人体神经元的结构。以下相关叙述中，正确的是()A．发生反射时，神经冲动在Ⅱ上以局部电流的形式双向传导B．神经冲动传到Ⅲ部位时，电信号转变为化学信号C．只有兴奋时，Ⅲ才能合成神经递质D．突触一般不含有Ⅰ部位的结构解析：选B神经冲动在神经纤维上可以双向传导，但是在反射弧上，由于突触的存在，神经冲动只能以局部电流的形式从感受器传到效应器。神经冲动传到Ⅲ部位时，引起神经递质的释放，电信号转变为化学信号。Ⅲ合成的神经递质有兴奋型和抑制型。突触有轴突—胞体型和轴突—树突型两种类型。2．下图表示动作电位传导的示意图。下列叙述正确的是()A．轴突膜处于②状态时，钾离子通道关闭，钠离子通道大量开放B．处于③与④之间的轴突膜，由于钠离子通道大量开放，膜外钠离子大量涌入膜内C．轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相同D．轴突上兴奋的传导是以电脉冲信号传导，不须要耗能解析：选D此图是动作电位的传导，横坐标是轴突，纵坐标膜电位是膜外的电位，神经纤维在接受相宜刺激后的某一时刻，把轴突上各点的电位值连成的曲线。依据箭头，说明波峰的左边比右边先去极化也就先复极化。所以，轴突膜处于①状态时，是该点膜在复原静息过程的超极化；轴突膜处于②状态时，是迟于①处的，即在复原静息过程中，但还未结束，是钾离子外流过程；轴突膜处于③状态时，是迟于②处的，而又是曲线的最高点，即此处的膜是反极化状态；轴突膜处于④状态时，是迟于③处的，是反极化过程中，是钠离子内流；轴突膜处于⑤状态时，是迟于④处的，是去极化过程中。轴突膜外侧局部电流的方向与兴奋传导方向相反。3.右图表示三个神经元及其联系，其中“○”表示从树突到细胞体再到轴突，甲、乙为两个电流计。下列有关叙述正确的是()A．用肯定的电流刺激a点，甲发生一次偏转，乙发生两次偏转B．图中共有4个完整的突触C．在b点施加一强刺激，则该点的膜电位变为内正外负，并在f点可测到电位变更D．在e点施加一强刺激，则a、b、d点都不会测到电位变更解析：选C在同一神经元上，兴奋的传导是双向的，在不同神经元间，兴奋的传递是单向的，只能由一个神经元的轴突传给下一个神经元的细胞体或树突或轴突，所以当在a点赐予肯定的电流刺激，电流表的两接头处先后发生电位变更，所以甲、乙都偏转2次；图中共有3个完整的突触；在e点施加一强刺激，d点可测到电位的变更。4．下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示神经调整反射弧的部分结构示意图，相关描述正确的是()A．图Ⅰ中a为神经末梢，与图Ⅱ中c及图Ⅲ中g为同种结构B．图Ⅰ中a为神经末梢，与图Ⅱ中d及图Ⅲ中g为同种结构C．图Ⅰ中b为突触后膜，只能是图Ⅲ中e结构D．兴奋在图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的传递方向分别为a→b、d→c、e→g解析：选A图Ⅰ中a为神经末梢，b为突触后膜，突触后膜既可以是树突，也可以是胞体膜或轴突；图Ⅱ中d为突触后膜(或下一神经元胞体或树突或轴突)，兴奋在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的传递方向为Ⅰ：a→bⅡ：c→dⅢ：e→g或g→e。5．依据下图分析神经细胞，叙述错误的是()A．此图可表示突触小泡膜B．静息电位的形成可能与膜上的②⑤等载体有关C．若此图为突触后膜，则突触间隙位于图示膜的a面D．若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气－水界面上，③与水面接触解析：选A由该图a面具有糖蛋白，应是神经细胞膜外侧；静息电位的形成与K＋外流有关，可能与膜上的②⑤等载体对K＋的运输有关；若此图为突触后膜，则突触间隙位于图示膜的a面，即膜外侧；若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气－水界面上，亲水性头部③与水面接触。6.右图是突触的结构模式图，下列相关叙述错误的是()A．②④⑤共同构成突触B．①的形成须要高尔基体的参加C．③作用于④，只能使突触后膜产生兴奋D．由于③只能由②释放作用于④，所以兴奋在神经元之间的传递是单向的解析：选C图中①②③④⑤分别表示突触小泡、突触前膜、神经递质、突触后膜、突触间隙。突触由突触前膜、突触后膜和突触间隙构成。突触小泡的形成离不开高尔基体。神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，使下一个神经元兴奋或抑制，故兴奋在神经元之间的传递是单向的。7．下图为神经调整中两个重要的结构模式图，有关选项叙述错误的是()A．图甲中③内的物质为神经递质，它可以和⑥上的特异性受体结合B．图甲为图乙中结构e的局部放大图像C．图乙中b受损的状况下，刺激a仍有感觉，但是肌肉不能收缩D．图乙中的X所示神经纤维为传入神经元解析：选C图乙中，刺激a神经冲动不能传到脊髓，也就不能传到大脑皮层，无感觉。b受损，神经冲动不能传到肌肉，肌肉不能收缩。8．下图为某一传出神经元与肌细胞形成的突触。以下说法错误的是()A．①的形成与高尔基体有关B．参加突触形成的肌细胞膜面积增大有利于神经递质的作用C．④兴奋时，其两侧的电位表现为内正外负D．②释放的神经递质肯定会使肌细胞兴奋解析：选D分泌小泡的形成与高尔基体有关；肌细胞膜的面积增大有利于更好地接受神经递质传递的信息；神经细胞兴奋时，兴奋部位的电位变更是外负内正；突触前膜释放的神经递质可以使突触后膜产生兴奋或抑制。9．某种药物可以阻断蟾蜍的屈肌反射活动。图示为该反射弧的模式图。甲、乙为神经纤维上的试验位点，丙为突触间隙。下列试验结果中，能够证明“这种药物在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”的是()①将药物放在甲处，刺激乙处，肌肉收缩②将药物放在乙处，刺激甲处，肌肉收缩③将药物放在丙处，刺激乙处，肌肉不收缩④将药物放在丙处，刺激甲处，肌肉收缩A．①③ B．②③C．①④ D．②④解析：选A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。将药物放在甲处，刺激乙处，肌肉收缩，说明药物对兴奋在神经纤维上的传导无影响；将药物放在丙处，刺激乙处，肌肉不收缩，说明药物抑制了兴奋在神经元间的传递。10．下图为反射弧的模式图，则下列说法正确的是()A．神经冲动在②和④上以局部电流的形式传导B．兴奋的传导方向是⑤→④→③→②→①C．②受损时，刺激④仍能引起反射活动D．③具有语言、学习、思维、记忆等方面的高级功能解析：选A由图可推断，兴奋的传导方向是①→②→③→④→⑤；②受损时，刺激④仍能引起⑤反应，但因没有经过完整的反射弧，所以不属于反射活动；只有大脑皮层才具有语言、学习、思维、记忆等方面的高级功能。11．图A表示神经元之间兴奋传递的过程，图B是图中⑤结构的部分放大。请回答下列问题：(1)图A中的③为____________、④为____________、⑤为____________，共同构成____________。(2)结构②中所含的传递信息的物质称为__________，信息传递的方向为__________(用图中的序号表示)，缘由是___________________________________________________。(3)构成结构⑤的基本组成成分是___________________________________________。(4)静息时，结构⑤两侧的电位表现为_______________________________________。解析：图A为突触结构模式图，其中③为突触前膜、④为突触间隙、⑤为突触后膜，它们共同构成突触；结构②为突触小泡，其内所含的传递信息的物质称为神经递质，由于神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜；膜的基本组成成分为磷脂和蛋白质，静息时，膜外为正电位，膜内为负电位。答案：(1)突触前膜突触间隙突触后膜突触(2)神经递质③→④→⑤(或③→⑤)神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜(3)脂质和蛋白质(或磷脂和蛋白质)(4)内负外正12．下图甲是反射弧结构模式图，a、b分别是放置在传出神经元和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经元上的电表，用于记录神经兴奋电位变更。请分析回答下列问题：(1)图甲中的d表示____________；最简洁的反射弧由__________种神经元组成。(2)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培育液中，传入神经元静息时，膜内Na＋浓度将________(填“高于”、“低于”或“等于”)膜外。(3)用a刺激神经，c测到的电位变更如乙图。膜电位从③到④变更时，膜上打开的离子通道是________________________________________________________________________。(4)正常时，分别用a、b刺激神经和骨骼肌，会引起骨骼肌收缩。某同学用a刺激神经，发觉骨骼肌不收缩。是传出神经元受损、d部位受损还是骨骼肌受损导致骨骼肌不