2025年大学《生物科学》专业题库-脑部神经元网络中的信息传递机制

2025年大学《生物科学》专业题库——脑部神经元网络中的信息传递机制考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项字母填入括号内）1.神经元在静息状态下，膜内电位相对膜外为负，这主要归因于（）。A.膜主要对钠离子有通透性B.膜主要对钾离子有通透性，且钾离子外流C.膜上存在大量的钠泵，将Na+泵出，将K+泵入D.膜电位主要由氯离子浓度差决定2.动作电位沿神经纤维传导时，其传播方式是（）。A.双向传导B.单向传导C.整体反射式传导D.需要不断消耗ATP3.当一个神经元的兴奋传到突触时，会引起（）。A.突触前膜去极化B.突触后膜去极化或超极化C.突触间隙neurotransmitter浓度迅速升高D.突触前膜Ca2+通道关闭4.属于兴奋性神经递质的是（）。A.乙酰胆碱（ACh）B.GABAC.血清素D.肾上腺素5.突触后膜在神经递质作用下发生去极化，产生（）。A.突触后抑制电位B.突触后兴奋电位C.突触前抑制D.兴奋性突触后电位（EPSP）6.神经递质从突触前膜释放后，通过扩散到达突触后膜，并与受体结合，这一过程称为（）。A.电突触传递B.突触后信号转导C.突触前信号整合D.突触囊泡融合7.能够引起突触后神经元产生兴奋性突触后电位的离子主要是（）。A.Cl-B.K+C.Na+D.Ca2+8.神经元之间通过化学物质进行信息传递的结构是（）。A.电突触B.化学突触C.轴突侧支D.树突棘9.突触传递具有单向性的主要原因是（）。A.神经递质只能由突触前膜释放B.动作电位只能沿一个方向传导C.突触后膜对特定递质的受体数量有限D.突触间隙的宽度10.长时程增强（LTP）是指（）。A.短时间内多个冲动引起的突触后电位总和B.突触传递潜伏期的延长C.在持续或重复刺激下，突触传递效能的增强并维持较长时间D.突触传递失败二、填空题（每题1分，共10分。请将正确答案填入横线内）1.神经元膜内外存在电位差，称为__________。2.动作电位具有“全或无”定律和__________特性。3.神经递质通常储存在突触前膜的__________中。4.静息电位的产生主要与K+的外流以及钠钾泵的活动有关。5.突触后膜上能与神经递质特异性结合的蛋白质称为__________。6.兴奋性突触后电位（EPSP）是指突触后膜发生__________。7.当突触前神经元同时接收到多个兴奋性输入时，EPSP会发生总和，包括__________总和和时间总和。8.突触传递是电化学化学电过程。9.能够使突触后神经元产生抑制性突触后电位的神经递质，其作用通常导致突触后膜对Cl-或__________的通透性增加。10.神经元之间直接形成低电阻连接的结构是__________。三、名词解释（每题3分，共15分。请给出简洁、准确的定义）1.静息电位2.动作电位3.突触间隙4.突触后膜电位5.突触可塑性四、简答题（每题5分，共20分。请清晰、简洁地回答问题）1.简述动作电位的产生过程（离子基础）。2.简述化学突触传递的基本过程。3.简述兴奋性突触后电位（EPSP）是如何产生的。4.简述突触总和现象（空间总和与时间总和）。五、论述题（10分。请结合具体机制，深入阐述化学突触传递与电突触传递的主要区别。）试卷答案一、选择题1.B2.A3.B4.A5.B6.B7.C8.B9.A10.C二、填空题1.膜电位2.不衰减性传导（或传导不衰减）3.突触囊泡4.钠泵5.突触受体6.去极化7.空间总和8.化学9.Na+10.电突触三、名词解释1.静息电位：神经元在未受刺激时，膜内外存在的电位差。通常膜内电位较膜外负，主要由K+外流和钠钾泵活动维持。2.动作电位：神经元受有效刺激时，膜电位迅速、短暂、可逆地发生的变化，表现为膜内电位由负变正再变负的波动。是神经冲动传播的信号形式。3.突触间隙：位于突触前膜和突触后膜之间的、狭窄的（约20-40纳米）区域，神经递质在此处扩散。4.突触后膜电位：指突触后膜在接收到突触前传来信息后，其膜电位发生的变化（去极化或超极化），是突触传递的直接效应。5.突触可塑性：指突触传递效能（突触后电位的大小或传递概率）随着持续或重复的神经活动而发生可持久性改变的现象，是学习记忆等高级神经功能的基础。四、简答题1.简述动作电位的产生过程（离子基础）。*去极化：当刺激达到阈值时，突触后膜（或细胞膜）上的电压门控Na+通道大量开放，导致大量Na+顺浓度梯度和电位梯度快速内流，膜内电位迅速由负变正。*复极化：Na+通道失活关闭，同时电压门控K+通道开放，K+顺浓度梯度和电位梯度外流，使膜内电位迅速恢复到负值。*超极化（可选）：在复极化后期，K+外流可能略微超过静息状态下的外流，使膜电位暂时低于静息电位，称为超极化。随后K+通道关闭，离子泵活动将离子恢复到静息状态浓度，膜电位恢复到静息电位。2.简述化学突触传递的基本过程。*兴奋传来：神经冲动到达突触前末梢。*递质释放：动作电位使突触前膜去极化，触发电压门控Ca2+通道开放，Ca2+内流。Ca2+促使突触囊泡与前膜融合，通过胞吐作用释放神经递质到突触间隙。*递质扩散：神经递质通过扩散穿过突触间隙。*受体结合：神经递质与突触后膜上特异性受体结合。*效应产生：受体结合改变突触后膜离子通道的通透性，导致离子跨膜流动，产生突触后电位（兴奋性或抑制性）或触发第二信使系统。*递质清除：过量的神经递质通过突触间隙的酶降解、突触前末梢再摄取或摄取进入毛细血管等方式被清除，终止其作用。3.简述兴奋性突触后电位（EPSP）是如何产生的。*突触前传来兴奋性冲动，释放兴奋性神经递质。*兴奋性递质扩散到突触后膜并与其特异性受体结合。*受体结合后，通常使突触后膜对Na+和/或K+（以Na+为主）的通透性增加。*导致带正电的离子（主要是Na+）内流。*Na+内流使突触后膜内电位变得更正，即发生去极化，形成EPSP。4.简述突触总和现象（空间总和与时间总和）。*空间总和：当一个突触接收到多个突触前神经元同时传来的兴奋性输入时，每个输入引起的EPSP都发生在同一突触后膜位点，并且它们的电位变化是叠加的。如果多个输入引起的EPSP的总和达到了阈值，就能触发突触后神经元产生动作电位。*时间总和：当一个突触接收到来自同一突触前神经元的连续、快速的兴奋性输入时，前一个输入引起的EPSP尚未完全衰减时，后一个输入又引起了新的EPSP。这些连续发生的EPSP在突触后膜上发生叠加。如果输入的频率足够高，叠加的EPSP的总和达到了阈值，就能触发突触后神经元产生动作电位。五、论述题化学突触传递与电突触传递的主要区别。化学突触和电突触是神经元之间信息传递的两种主要方式，它们在结构、传递速度、信号性质、传播方向、电绝缘性等方面存在显著差异：1.结构基础：*化学突触：由突触前膜、突触间隙和突触后膜三个部分组成，结构复杂。突触前膜含有神经递质的囊泡，突触后膜上有相应的受体。存在明显的突触间隙。*电突触：由两个相邻神经元的膜直接紧密接触形成，通过缝隙连接（GapJunctions）实现。缝隙连接是允许小分子和离子直接通过的门控通道。2.信号性质：*化学突触：信号传递依赖于化学物质（神经递质）作为载体。信号形式是化学信号（电化学化学电信号）。*电突触：信号传递直接通过离子电流。信号形式是电信号。3.传递速度：*化学突触：信号传递速度较慢。因为信号需要经历电信号（动作电位）在突触前膜的产生、神经递质的释放、扩散穿过突触间隙、与受体结合、引发突触后电/化学反应等一系列复杂步骤。*电突触：信号传递速度极快，接近于动作电位的传导速度。因为信号通过缝隙连接直接从一个神经元的膜传递到另一个神经元的膜，几乎没有延迟。4.传播方向：*化学突触：信号通常具有单向性，即从突触前神经元传递到突触后神经元。因为递质的释放和受体只存在于特定的膜上。*电突触：信号通常可以双向传递，即可以从一个神经元传递到另一个神经元，也可以反向传递。因为缝隙连接允许信号在两个方向上自由流动。5.电绝缘性：*化学突触：具有电绝缘性。一个突触传递的信号不会直接影响到其他邻近的突触或神经元，每个突触是相对独立的。*电突触：几乎没有电绝缘性。一个神经元的兴奋可以通过电突触直接影响到与之相连的所有神经元，形成“电突触链”，使得信号在同一链上的传播非常迅速和同步。6.信号衰减：*化学突触：信号在传递过程中可能会发