2027届高中生物一轮复习讲义第八单元　第34课时　神经冲动的产生和传导

第34课时神经冲动的产生和传导考点一神经冲动的产生和传导1．兴奋在神经纤维上的传导(1)过程(2)特点①双向传导：从受刺激的部位向两边传导，但反射活动中兴奋的传导是单向的。②“全”或“无”：刺激必须达到一定的阈值才能出现动作电位，阈下刺激不能引起任何反应——“无”，而阈上刺激则不论强度如何，一律引起同样的最大反应——“全”。③不衰减：动作电位的传导不会随着时间而衰减。提醒局部电位的传导会随着时间而衰减。阈下刺激产生局部电位，局部电位可以叠加，且局部电位的大小随着刺激强度的增大而增大。2．兴奋在神经元之间的传递(1)结构基础——突触(2)兴奋传递的过程提醒突触小体≠突触①组成不同：突触小体是上一个神经元轴突末梢每个小枝末端的膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分。②信号转变不同：在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号；在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。(3)传递特点(4)神经递质提醒①若神经递质是NO，则通过自由扩散释放。②同一种神经递质与不同受体结合可能产生不同的生理效应。教材隐性知识源于选择性必修1P29“图2－8”：突触后膜上的受体和离子通道是结合在一起的，受体一旦结合相应的神经递质，会引起离子通道打开，进而引起相应的离子流动。3．滥用兴奋剂、吸食毒品的危害(1)主动运输维持着细胞内外离子浓度差，这是神经细胞形成静息电位的基础(2021·河北，11)(√)(2)高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大(2024·山东，9)(×)提示高钾血症患者细胞外的K＋浓度大于正常个体，神经细胞静息状态下K＋外流减少，膜内外电位差减小。(3)从突触前膜释放的神经递质只能作用于神经细胞(2020·海南，15)(×)提示还可作用于肌肉细胞、腺细胞。(4)兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流(2021·全国乙，4)(×)提示兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜，会引起Na＋内流产生动作电位。膜电位测量的相关曲线分析(1)动作电位的产生过程①如图所示，电流计两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧，刺激神经纤维任何一侧，会形成一个波峰。a点之前：K＋外流，K＋通道参与，属于协助扩散；此时膜电位表现为内负外正。ac段：Na＋大量内流，Na＋通道参与，属于协助扩散；c点膜电位表现为内正外负。c点：动作电位的峰值，此时膜外Na＋浓度高于膜内。ce段：K＋大量外流，膜电位恢复为静息状态。ef段：钠钾泵活动增强，将流入的Na＋泵出膜外，流出的K＋泵入膜内，属于主动运输(运输方式)；维持细胞外Na＋浓度高和细胞内K＋浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。②如图所示，将电表的两电极置于细胞膜同侧的不同位置上，请画出膜电位的变化曲线图(已知电表指针的偏转方向与电流方向相同，向左偏转为正电位，向右偏转为负电位)。提示如图所示(2)图1为动作电位产生过程，图2为动作电位传导过程，据图回答下列问题：①图1中b～d段的膜电位变化是由Na＋内流引起的，d～f段的膜电位变化是由K＋外流引起的。②图2中c～e段的膜电位变化是由K＋外流引起的，e～g段的膜电位变化是由Na＋内流引起的。(3)细胞外液Na＋、K＋浓度大小与膜电位变化的关系归纳提升膜电位测量及曲线解读(1)膜电位的测量测量装置电位变化曲线两电极分别位于细胞膜两侧相同位置两电极分别位于细胞膜同侧不同位置(2)膜电位变化曲线的解读和分析a．分析曲线变化时，应结合离子通道的开放形成静息电位和动作电位来分析。②过程受到刺激形成局部电位，只有达到阈值才能导致动作电位的产生。①～⑥过程，K＋通道都打开，⑤过程更多的K＋通道打开；②③过程Na＋通道打开，③过程更多的Na＋通道打开。b．在整个过程中，膜两侧离子的再平衡(胞外高Na＋、胞内高K＋的离子梯度状态)是依靠Na＋－K＋泵的主动运输实现的。事实上Na＋－K＋泵全过程都开放。考向一兴奋在神经纤维上的传导1．(2025·甘肃，9)现代生理学中将能发生动作电位的细胞称为可兴奋细胞，动作电位是在静息电位的基础上产生的膜电位变化。关于可兴奋细胞的静息电位和动作电位，下列叙述错误的是()A．静息状态下细胞内的K＋浓度高于细胞外，在动作电位发生时则相反B．胞外K＋浓度降低时，静息电位的绝对值会变大，动作电位不易发生C．动作电位发生时，细胞膜对Na＋的通透性迅速升高，随后快速回落D．由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度是动作电位发生的必要条件答案A解析无论是静息状态还是发生动作电位时，细胞内的K＋浓度始终高于细胞外，A错误；胞外K＋浓度降低时，K＋外流增多，静息电位的绝对值会变大，此时细胞更不容易兴奋，动作电位不易发生，B正确；动作电位发生时，细胞膜对Na＋的通透性迅速升高，Na＋内流形成动作电位，随后通透性快速回落，C正确；由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度(如细胞内K＋浓度高，细胞外Na＋浓度高)是动作电位发生的必要条件，D正确。2．(2023·山东，16)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。下列叙述正确的是()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，不会出现膜内外电位差为0的情况答案A解析静息电位状态下，K＋外流导致膜外为正电，膜内为负电，膜内外电位差阻止了K＋的继续外流，A正确；若膜内电位为正时，Cl－内流不会使膜内外电位差增大，B错误；动作电位产生过程中，膜内外电位差促进Na＋的内流，当膜内变为正电时则抑制Na＋的继续内流，C错误；静息电位→动作电位→静息电位过程中，膜电位的变化为由外正内负变为外负内正，再变为外正内负，则会出现膜内外电位差为0的情况，D错误。归纳提升(1)静息电位可以认为是K＋的平衡电位，动作电位峰值接近于Na＋的平衡电位。(2)静息电位的形成不需要消耗能量，但静息电位的维持需要消耗能量(静息电位的维持需要膜内外的K＋浓度差来平衡外正内负的电位差，K＋的浓度差由钠钾泵通过主动运输完成)。(3)K＋外流后，细胞膜内K＋浓度仍大于膜外；Na＋内流后，膜外Na＋浓度仍大于膜内。考向二兴奋在神经元之间的传递3．(2025·江苏，10)脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin可使兴奋性递质5-羟色胺的合成和释放减少，阻碍神经元之间的兴奋传递，如图所示。下列叙述错误的是()A．脂肪细胞通过释放Leptin使5-羟色胺的合成减少属于体液调节B．Leptin直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位C．Leptin与突触前膜受体结合，影响兴奋在突触处的传递D．5-羟色胺与突触后膜受体结合减少，导致Na＋内流减少答案B解析脂肪细胞分泌的Leptin通过体液运输作用于靶细胞，使5-羟色胺的合成减少，这种调节方式属于体液调节，A正确；由题图可知，Leptin与突触前膜受体结合，使兴奋性递质5-羟色胺的合成和释放减少，阻碍神经元之间的兴奋传递，它并不直接改变突触前膜或突触后膜的静息电位，B错误，C正确；5-羟色胺是兴奋性递质，当它与突触后膜受体正常结合时，会引起突触后膜兴奋，导致Na＋内流，当它与突触后膜受体结合减少时，Na＋内流的量相应减少，D正确。4．(2024·广东，16)轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质GABA。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl－通道开放，Cl－内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl－转运蛋白(单向转运Cl－)表达量改变，引起Cl－的转运量改变，细胞内Cl－浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl－经Cl－通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析，错误的是()A．触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位B．正常和患带状疱疹时，Cl－经Cl－通道的运输方式均为协助扩散C．GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的D．患带状疱疹后Cl－转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉答案D解析触觉神经元兴奋时，可将兴奋传递到抑制性神经元，使其释放神经递质GABA，由此说明触觉神经元释放兴奋性神经递质，作用于抑制性神经元，使抑制性神经元产生兴奋，所以在该神经元上可记录到动作电位，A正确。正常和患带状疱疹时，Cl－经Cl－通道分别内流和外流，通道蛋白介导的物质运输方式均为协助扩散，B正确。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元，造成Cl－内流，细胞内负电荷增多，静息电位增强，痛觉神经元兴奋受到抑制，不产生痛觉，此过程中的GABA属于抑制性神经递质；患带状疱疹后，痛觉神经元内Cl－浓度升高，轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl－经Cl－通道外流，使痛觉神经元兴奋，产生强烈痛觉，此过程中的GABA属于兴奋性神经递质，C正确。正常条件下，痛觉神经元内Cl－浓度低于细胞外，轻触引起Cl－内流；患带状疱疹后，因为该神经元上Cl－转运蛋白表达量减少，运输到细胞外的Cl－减少，导致细胞内Cl－浓度升高，轻触引起Cl－经Cl－通道外流，产生强烈痛觉，D错误。归纳提升抑制性突触后电位的产生机制(1)电位变化示意图(2)产生机制(3)结果：强化“外正内负”的静息电位，使膜内外的电位差变得更大，突触后膜更难兴奋。考向三化学物质对兴奋传导和传递的影响5．(2023·海南，9)药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体，增强该神经递质的抑制作用，可用于治疗癫痫。下列叙述错误的是()A．该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来B．该神经递质与其受体结合后，可改变突触后膜对离子的通透性C．药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用D．药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病答案C解析该神经递质与其受体结合后，可改变突触后膜对离子的通透性，导致阴离子内流，进而使静息电位的绝对值更大，表现为抑制作用，B正确；药物W通过激活脑内该抑制性神经递质的受体，进而增强抑制作用，因此，药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病，C错误，D正确。6．(2022·山东，9)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病，相关作用机制如图所示，突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列叙述错误的是()A．药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多B．药物乙抑制NE释放过程中的正反馈C．药物丙抑制突触间隙中NE的回收D．NE－β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性答案B解析药物甲抑制去甲肾上腺素的灭活，进而导致突触间隙中的NE增多，A正确。根据题图可知，甲、丙的作用都是使突触间隙中的NE增多，且甲、乙、丙都可以治疗这种疾病，推测乙的作用也是使NE增多；图中乙可以抑制α受体的作用，故推测NE与α受体结合后抑制NE释放，即药物乙抑制NE释放过程中的负反馈，B错误。NE被突触前膜摄取回收，药物丙抑制突触间隙中NE的回收，C正确。NE与突触后膜的β受体特异性结合后，可改变突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化，D正确。归纳提升兴奋传递过程中出现异常的情况分析考点二兴奋传导中电表指针偏转问题及实验探究1．兴奋在神经纤维上双向传导电表指针偏转问题(1)刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电表指针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，电表指针不发生偏转。2．兴奋在神经元之间单向传递电表指针偏转问题(1)刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率，所以a点先兴奋，d点后兴奋，电表指针发生两次方向相反的偏转。(2)刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电表指针只发生一次偏转。3．电刺激法探究兴奋的传导和传递预实验：在E点给予适宜强度的刺激，观察效应器A的效应。实验结果：若效应器A产生效应，说明反射弧的结构是完整的。(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4．药物阻断实验探究兴奋的传导和传递探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导，还是阻断在突触处的传递，可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处，依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。考向四兴奋传递中电表指针偏转次数的判断7．如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生与传导的示意图。下列叙述正确的是()A．静息状态下，甲指针不偏转，乙指针不偏转B．刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转一次C．刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转两次D．清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲、乙指针各偏转一次答案D解析甲电流表的两极分别位于膜外和膜内，乙电流表的两极均置于膜外。静息状态下，甲电流表膜外为正电位，膜内为负电位，甲指针偏转，而乙电流表两极均为正电位，不发生偏转，A错误。刺激a处时，对于甲电流表，兴奋传到电极处，膜外为负电位，膜内为正电位，甲指针偏转一次。对于乙电流表，兴奋先传到乙电流表的左边电极，然后传到右边电极，乙指针偏转两次，B错误。刺激b处时，兴奋无法传到左边神经元，因此甲指针维持原状，对于乙电流表，兴奋无法传到电流表左边电极，乙指针偏转一次，C错误。清除c处的神经递质，再刺激a处时，兴奋无法传到右边神经元，甲指针偏转一次，乙指针偏转一次，D正确。8．(2024·浙江1月选考，18)坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经腓肠肌标本，将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处，如图甲。在坐骨神经Ⅰ处，给一个适当强度的电刺激，指针偏转情况如图乙，其中h1>h2，t1<t3。下列叙述错误的是()A．h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维数量B．Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2C．神经纤维的传导速度不同可导致t1<t3D．两个电极之间的距离越远，t2的时间越长答案A解析h与神经纤维数量有关，但影响h的因素较多，仅依据h不能反映神经纤维的数量，A错误；神经纤维数量多，叠加的电位就大，B正确；h主要与多个神经纤维上的电位叠加情况有关，因为不同神经纤维上神经冲动的传导速率不同，传导距离越远，同一位点电位的叠加会减小，但持续的时间会变长，C正确；t2反映的是2个电极之间的距离，Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长，t2越大，D正确。考向五兴奋传导和传递的实验探究9．(2024·甘肃，9)图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激，可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导，给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是()答案B解析观察图甲，在坐骨神经左侧给予一个适宜的电刺激，由于兴奋先到达电极1，后到达电极2，因此电位记录仪会发生两次方向相反的偏转，可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化；如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导，兴奋只能传导至电极1，无法传导至电极2，只发生一次偏转，对应的图形应是图乙中的前半段，B符合题意。10．(2025·安徽，7)正常情况下，神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致，乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。如图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处，电表偏转，腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后，再进行以下实验，其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是()选项刺激a处滴加乙酰胆碱刺激b处电表偏转腓肠肌收缩腓肠肌收缩腓肠肌收缩A是－＋＋B是－－＋C否－－－D是＋＋＋＋＋＋＋注：“＋”表示收缩；“－”表示无收缩；“＋＋＋”表示持续性收缩。答案A解析根据题意可知，去除钙离子后，神经元将不会释放乙酰胆碱递质，而兴奋沿着神经纤维的传导不依赖钙离子，所以刺激a处，兴奋可以在神经纤维上传导，电表会发生偏转；细胞外液缺乏钙离子，因此神经元不会释放乙酰胆碱递质，腓肠肌不收缩，如果滴加乙酰胆碱，即补充了神经递质，肌肉细胞接受神经递质，会收缩，刺激b处，是直接刺激肌肉细胞，肌肉会收缩，A符合题意。11．科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况，设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点，且X＝Y。请回答下列问题：(1)在a点受刺激时，膜外电位为______电位。若刺激b点，电流计①指针_______________(填偏转方向和次数)；若刺激c点，电流计①指针________。(2)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转的情况)：Ⅰ.________________________________________________________________________，说明兴奋可以从A传到B；Ⅱ.________________________________________________________________________，说明兴奋不能从B传到A。(3)请利用电流计①②设计一个简单实验，证明兴奋在神经纤维上的传导速度快于其在突触间的传递速度。实验思路：____________________________________________________________________。结果预测：____________________________________________________________________。答案(1)负发生两次方向相反的偏转不偏转(2)刺激d(或a或b或c)点，电流计②指针发生两次方向相反的偏转刺激e点，电流计②指针只发生一次偏转(3)刺激d点，观察电流计①②指针发生第二次偏转的先后顺序电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计②解析(1)若刺激b点，由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的，因此导致电流计①的两极不同时兴奋，电流计①指针将发生两次方向相反的偏转；若刺激c点，电流计①的两个电极将同时发生兴奋，电流计①指针不会发生偏转。(2)刺激d(或a或b或c)点，电流计②指针发生两次方向相反的偏转，说明兴奋可以由A传到B；刺激e点，电流计②指针只发生一次偏转，说明兴奋不能由B传到A。(3)根据已知条件，利用电流计①②验证兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度，实验思路为刺激d点，观察电流计①②指针发生第二次偏转的先后顺序。由于兴奋在神经纤维上传导的速度快于兴奋在神经元之间传递的速度，故电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计②。一、基础排查1．判断下列有关神经兴奋的产生和传导的叙述(1)静息状态时，神经细胞膜内外不存在电位差(×)提示静息状态时，K＋外流，神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正，存在电位差。(2)神经纤维受到刺激时，Na＋经Na＋通道进入细胞需要消耗细胞呼吸产生的ATP(×)提示Na＋经Na＋通道以协助扩散的方式进入细胞，不需要消耗细胞呼吸产生的ATP。(3)神经纤维受到刺激产生兴奋时，膜内的电位变化是由正变负(×)提示膜内的电位变化是由负变正。(4)兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内电流方向一致(√)(5)膝跳反射进行时，兴奋在神经纤维上的传导是单向的(√)(6)细胞外液Na＋浓度增大，则神经纤维兴奋时，动作电位的峰值变小(×)提示细胞外液Na＋浓度增大，神经纤维兴奋时，更多Na＋内流，动作电位的峰值变大。(7)动作电位峰值大小随刺激的增强而不断加大(×)提示动作电位的峰值与刺激的强弱无关，与膜两侧Na＋浓度有关。2．判断下列关于兴奋在神经元之间传递的叙述(1)突触由突触小体、突触间隙、突触后膜组成，兴奋在突触中的传递只能是单方向的(×)提示突触的结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。(2)大多数神经递质都通过胞吐的方式释放到突触间隙，其释放主要与细胞膜的选择透过性有关(×)提示胞吐主要与细胞膜的流动性有关。(3)突触间隙中神经递质扩散到突触后膜需要消耗细胞呼吸产生的能量(×)提示突触间隙中神经递质的扩散不需要消耗细胞呼吸产生的能量。(4)神经递质进入突触后膜所在的神经元与突触后膜上的受体特异性结合(×)提示神经递质与突触后膜上的受体结合发挥作用，不需要进入突触后膜所在的神经元内。(5)突触后膜识别神经递质后，就会引起Na＋内流，使突触后膜所在的神经元兴奋(×)提示突触后膜识别神经递质后，也可能引起Cl－内流或K＋外流，抑制突触后膜所在的神经元兴奋。(6)突触间隙的神经递质可能会被降解或回收(√)(7)神经递质都是在神经元之间传递信息的(×)提示神经递质也可以在神经元与肌肉细胞、腺体细胞之间传递信息。(8)神经递质种类很多，其中大多数是蛋白质(×)提示目前已知的神经递质种类很多，主要的有乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等，神经递质大多数是小分子化合物。(9)兴奋在神经元之间传递的速度比在神经纤维上慢(√)二、要语必背1．(选择性必修1P28)静息时，膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位。2．(选择性必修1P28)当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负，称为动作电位。3．(选择性必修1P28)在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，就形成了局部电流。神经冲动在神经纤维上的传导方向与膜内电流方向一致，与膜外相反。4．(选择性必修1P29)神经递质经扩散通过突触间隙，与突触后膜上的相关受体结合，形成递质－受体复合物，从而改变了突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化。5．(选择性必修1P29)神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。6．(选择性必修1P29)由于神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此，神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。7．(选择性必修1P29)由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。8．(选择性必修1P30)吸食可卡因后，可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少，机体正常的神经活动受到影响。课时精练[分值：100分][1～9题，每题6分，共54分]一、选择题1．(2021·湖北，17)正常情况下，神经细胞内K＋浓度约为150mmol/L，细胞外液约为4mmol/L。细胞膜内外K＋浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)时，神经细胞兴奋。离体培养条件下，改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是()A．当K＋浓度为4mmol/L时，K＋外流增加，细胞难以兴奋B．当K＋浓度为150mmol/L时，K＋外流增加，细胞容易兴奋C．K＋浓度增加到一定值(<150mmol/L)，K＋外流增加，导致细胞兴奋D．K＋浓度增加到一定值(<150mmol/L)，K＋外流减少，导致细胞兴奋答案D解析正常情况下，神经细胞内K＋浓度约为150mmol/L，细胞外液约为4mmol/L，当神经细胞培养液的K＋浓度为4mmol/L时，和正常情况一样，K＋外流不变，细胞的兴奋性不变，A错误；当K＋浓度为150mmol/L时，细胞外K＋浓度增加，K＋外流减少，细胞容易兴奋，B错误；K＋浓度增加到一定值(<150mmol/L)，细胞外K＋浓度增加，K＋外流减少，细胞膜电位绝对值降低到一定值(阈值)，导致细胞兴奋，C错误，D正确。2．(2024·湖南，12)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性，膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后，才能产生兴奋。如图所示，甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是()A．正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响B．环境甲中钾离子浓度低于正常环境C．细胞膜电位达到阈电位后，钠离子通道才开放D．同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋答案C解析动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关，细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值，A正确；由图可知，甲表示静息电位绝对值增大，而静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关，静息电位绝对值增大说明环境甲中的细胞钾离子外流增多，因此环境甲中钾离子浓度低于正常环境，使膜两侧钾离子浓度差增大，B正确；细胞膜电位达到阈电位前，钠离子通道就已经开放，C错误；分析题图可知，与环境丙相比，细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大，受到刺激后更难发生兴奋，D正确。3．(2025·安徽A10联盟模拟)在听觉过程中，声波首先通过外耳和中耳传到内耳，引起内耳中听觉毛细胞的纤毛倾斜，K＋通道打开(图1)，K＋内流引起听觉毛细胞兴奋，进而激活听觉毛细胞上的Ca2＋通道，使Ca2＋进入细胞并触发神经递质(如谷氨酸)的释放，释放的神经递质随后与听觉神经元上的受体结合，引起听觉神经元兴奋(图2)。下列叙述错误的是()A．K＋经K＋通道进入听觉毛细胞不消耗细胞呼吸产生的ATPB．图2突触后膜上神经递质受体数量减少，会影响听力C．听觉毛细胞处于静息状态，其细胞膜上的Ca2＋通道处于关闭状态D．声波引起大脑皮层产生听觉，是一种非条件反射活动答案D解析K＋经K＋通道进入听觉毛细胞，其运输方式是协助扩散，不消耗细胞呼吸产生的ATP，A正确；听觉毛细胞释放的神经递质(如谷氨酸)与听觉神经元上的受体结合，引起听觉神经元兴奋，突触后膜上神经递质受体数量减少，会影响神经递质与受体的结合，进而影响听力，B正确；由题可知，K＋内流引起听觉毛细胞兴奋，进而激活听觉毛细胞上的Ca2＋通道，使Ca2＋进入细胞，因此，听觉毛细胞处于静息状态时，其细胞膜上的Ca2＋通道处于关闭状态，C正确；反射的结构基础是反射弧，听觉的产生没有经过完整的反射弧，不属于反射，D错误。4．(2025·河北，7)血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞，由此引发的Ca2＋内流促使神经递质释放，引起传入神经兴奋，最终使呼吸加深加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述错误的是()A．Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时，胞内K＋浓度降低，引发膜电位变化B．阻断Ⅰ型细胞的Ca2＋内流，可阻断该通路对呼吸的调节作用C．该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号D．机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程存在负反馈调节答案A解析据图可知，Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时，钾通道关闭，K＋外流减少，胞内K＋浓度增加，A错误；由题意可知，Ca2＋内流促使神经递质释放，引起传入神经兴奋，最终使呼吸加深加快，故阻断Ⅰ型细胞的Ca2＋内流，可阻断该通路对呼吸的调节作用，B正确；血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞，由此引发的Ca2＋内流促使神经递质释放，引起传入神经兴奋，故该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号，C正确；机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程，最终使呼吸加深加快，血液中CO2浓度降低，故存在负反馈调节，D正确。5．(2025·四川，13)为模拟大脑控制骨骼肌运动的生理过程，科学家将人干细胞诱导分化成三种细胞(图甲)，并分别培养成具有相应功能的细胞团，再将不同细胞团组合培养一段时间后，观察骨骼肌细胞团(简称肌)的收缩频率(图乙)。下列推断最合理的是()注：谷氨酸和乙酰胆碱为两种神经元释放的神经递质。A．若在③培养液中加入谷氨酸，肌收缩频率不会发生变化B．若将④中乙酰胆碱受体阻断，刺激X会增加肌收缩频率C．分析②③④可知，X需要通过Y与肌发生功能上的联系D．由实验结果可知，肌与神经元共培养时收缩频率均增加答案C解析由图甲可知，Y释放乙酰胆碱，X释放谷氨酸，由图乙可知，①和②肌收缩频率相同，③肌收缩频率较①和②的明显增强，而④肌收缩频率较③进一步增强，则可推知X需要通过Y与肌发生功能上的联系，C合理；进而可知若在③培养液中加入谷氨酸，谷氨酸通过Y与肌发生功能上的联系引起肌收缩频率发生变化，A不合理；若将④中乙酰胆碱受体阻断，会导致乙酰胆碱无法发挥作用进而引起肌收缩频率下降，由题图可知，刺激X不会增加肌收缩频率，B不合理；从图乙可知，②中X＋肌的收缩频率和①中肌单独培养时的收缩频率相近，并没有明显增加，D不合理。6．(2025·河南部分学校联考)伤害性刺激作用于机体时，诱发组织释放某些化学物质，作用于痛觉感受器，使之产生兴奋沿传入神经抵达大脑皮层特定感觉区产生痛觉。人体内存在天然的镇痛系统，起重要作用的是可释放脑啡肽的神经元(图1)。研究发现，痛觉和痒觉既存在各自特定的传导通路，也存在一些共同的信号通路，图2是痛觉对痒觉产生影响的部分神经调节机制，已知GABA是一种抑制性神经递质，且GRPR神经元兴奋后能传递痒觉信号。下列叙述错误的是()A．痛觉形成过程中，突触前膜释放痛觉神经递质过程中电信号转变为化学信号B．脑啡肽释放并与感觉神经元细胞膜上的受体结合后，使得动作电位无法产生，实现镇痛C．毒品海洛因与脑啡肽结构相似，代替脑啡肽长时间起作用后，自身脑啡肽释放量或脑啡肽受体数量增加D．“抓挠止痒”的原理是抓挠使痛觉感受器兴奋，B5-I神经元释放GABA，使GRPR神经元被抑制，不能传递痒觉信号答案C解析痛觉形成过程中，人体的痛觉感受器接受到伤害性刺激时，会产生兴奋，突触前膜释放痛觉神经递质，此过程是电信号转变为化学信号的过程，A正确；脑啡肽具有镇痛作用，属于抑制性神经递质，脑啡肽神经元释放脑啡肽，与感觉神经元细胞膜上特异性受体结合后，使得动作电位无法产生，从而抑制感觉神经元释放痛觉神经递质，实现镇痛，B正确；海洛因的结构与脑啡肽相似，具有镇痛作用，吸毒成瘾者由于海洛因代替脑啡肽长时间起作用后，自身脑啡肽释放量或脑啡肽受体数量减少，对感觉神经元释放痛觉神经递质的抑制作用减弱，C错误。7．(2025·安徽A10联盟联考)将两个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外，并与电表正负两极相连，刺激e处，肌肉收缩且电表指针偏转。下列叙述错误的是()A．静息状态时，b、c处膜外均为正电位B．刺激e处，肌肉收缩，电表指针会发生两次方向相反的偏转C．e处兴奋时与临近的未兴奋部位之间会产生局部电流，且膜内外局部电流方向相同D．局部电流传导到b处时，b处细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流答案C解析刺激e，兴奋先传导到c，再传导到b，电表发生两次方向相反的偏转，B正确；e处兴奋时与临近的未兴奋部位之间会产生局部电流，且膜内局部电流方向是由兴奋部位到未兴奋部位，膜外局部电流方向是由未兴奋部位到兴奋部位，膜内外局部电流方向相反，C错误；局部电流传导到b处时，b处细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，b处产生动作电位，D正确。8．如图甲所示，现将A、B两个微电极分别置于一条神经纤维上a点的膜外和b点的膜内，刺激a点左侧，记录膜电位的变化如图乙，①～⑤代表曲线的不同阶段。下列叙述正确的是()A．兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外电流方向相同B．兴奋在由A→B传导过程中不消耗细胞代谢产生的能量C．图乙的纵坐标是A－B的电位差，①与A处Na＋内流有关D．当A处达到动作电位峰值时，A处膜外电位比B处膜内电位高答案C解析兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外电流方向相反，与膜内电流方向相同，A错误；兴奋在由A→B传导过程中消耗细胞代谢产生的能量，B错误；图甲微电极属于异侧测量膜电位，图乙的纵坐标是A－B的电位差，①与A处Na＋内流有关，C正确；当A处达到动作电位峰值时，A－B的电位差达到t1～t2阶段的最低值，该值为负值，因此A处膜外电位比B处膜内电位低，D错误。9．(2025·南充二模)窦房结细胞是心脏中一种特殊的自律细胞，除了受自主神经系统调控外，它在没有外来刺激的情况下，也会自动去极化利于动作电位的形成。窦房结细胞的动作电位形态和形成的离子机制如图，其中IK为钾通道，ICa－L和ICa－T分别为L型和T型钙通道。下列叙述错误的是()A．交感神经和副交感神经可调控窦房结进而影响心率变化B．窦房结细胞形成动作电位的机制与神经细胞完全相同C．复极化时IK开放，钾离子外流使膜电位达到最大复极电位D．T型钙通道阻滞剂可减慢窦房结细胞自动去极化，从而减慢心率答案B解析由题意可知，交感神经和副交感神经可调控窦房结细胞，而窦房结作为心脏的起搏点，其活动能影响心率变化，所以交感神经和副交感神经可调控窦房结进而影响心率变化，A正确。神经细胞形成动作电位主要是钠离子内流，恢复静息电位主要是钾离子外流；从图中可知窦房结细胞动作电位的形成除了与钾离子有关(IK通道)，还与L型和T型钙通道(Ica－L和ICa－T)等相关，所以窦房结细胞形成动作电位的机制与神经细胞不完全相同，B错误。从图中可以看到，复极化时IK开放，钾离子外流，使得膜电位达到最大复极电位，C正确。因为T型钙通道(ICa－T)参与窦房结细胞自动去极化过程，那么T型钙通道阻滞剂可作用于T型钙通道，减慢窦房结细胞自动去极化，从而减慢心率，D正确。二、非选择题10．(14分)(2025·滁州二模)大别山姬蛙是近年来在安徽省大别山地区发现的新物种。图甲表示大别山姬蛙在捕食过程中后肢运动的反射弧，Ⅰ、Ⅱ为突触。图乙表示在某时刻感觉神经元上的电位，图丙为突触Ⅱ的放大结构。回答下列问题：(1)科研人员将图甲中的大别山姬蛙反射弧剥离出来，将电表两极连接在1和2处的外侧，在1、2处的中点偏2侧一端给予刺激，从刺激时刻开始，电表指针变化的顺序是____________(用图丁中A、B、C、D和箭头回答)。若刺激1至肌肉发生收缩，测得所需时间为3×10－3s，刺激2至肌肉发生收缩，测得所需时间为2×10－3s，刺激点离肌肉中心距离分别为13cm和10cm，则神经冲动的传导速度是________m/s。(2)在图乙中，此刻a处K＋外流，________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。b处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维________(填“向左”或“向右”)传播出去。当图甲突触Ⅱ处于兴奋时，图丙中③处信号转换情况是___________________________。(3)(4分)兴奋在突触Ⅰ处只能单向传递，请重新设计实验加以证明，简要说明设计思路。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)D→C→D→B→D30(2)不需要向右电信号转变为化学信号(3)将电表两极分别连接在离体的大别山姬蛙1(或2)处坐骨神经膜内侧和外侧，刺激3点，指针不偏转；将电表两极分别连接在离体的大别山姬蛙3处坐骨神经膜内侧和外侧，刺激1(或2)点，指针发生偏转解析(1)科研人员将图甲中的大别山姬蛙反射弧剥离出来，将电表两极连接在1和2处的外侧，此时膜外表现为正电位，由于两极的电位相同，因而此时电流计不会发生偏转，对应图丁中的D，在1、2处的中点偏2侧一端给予刺激，由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的，且表现为2侧先兴奋，此时电流表向2处偏转，即图丁中的C，此后2处恢复正电位，电流表恢复正常，对应图丁中的D，随后兴奋传至1处，表现为负电位，电流表向左偏转，即图丁中的B，而后恢复正常，对应D。因此，在刺激发生后，从刺激时刻开始，电表指针变化的顺序是D→C→D→B→D。若刺激1至肌肉发生收缩，测得所需时间为3×10－3s，刺激2至肌肉发生收缩，测得所需时间为2×10－3s，刺激点离肌肉中心距离分别为13cm和10cm，则神经冲动的传导速度是(13－10)÷(1×10－3)cm/s＝3×103cm/s＝30m/s。(2)在图乙中，此刻a处K＋外流，即表现为外正内负的静息电位状态，钾离子外流过程是顺浓度梯度进行的，因而不需要消耗能量。b处表示在某时刻感觉神经元上的动作电位，只能沿着神经纤维向右(神经中枢的位置)传播出去。当图甲突触Ⅱ处于兴奋时，图丙中③处即突触前膜的信号转换情况是电信号转变为化学信号。(3)兴奋在突触Ⅰ处只能单向传递，为了证明该结论，则需要在突触的上一个神经元和下一个神经元分别进行刺激，观察电表的偏转情况。11．(16分)(2025·云南，19)经皮电刺激(TENS)是一种安全的电刺激镇痛技术(神经传递过程如图)，其依据是“闸门控制学说”，“闸门”位于脊髓背角，传导兴奋的神经纤维包括并行的粗纤维(传导触觉信号)和细纤维(传导痛觉信号)，这两类纤维分别以120m·s－1和2.3m·s－1的速度传导电信号，粗纤维传导的信号能短暂关闭“闸门”，阻断细纤维向大脑传递信号。回答下列问题：(1)TENS作用于皮肤，产生的兴奋沿着神经纤维向大脑皮层传递，兴奋时细胞膜的膜电位表现为____________________，膜电位发生变化的机理是____________________________。(2)兴奋由大脑向肌肉传递的过程中，需通过突触传递信号，电信号传导到轴突末梢，突触小体内的____________________与突触前膜融合后释放____________________进入突触间隙，经扩散与突触后膜上的____________________结合后引起下一个神经元兴奋。(3)能产生动作电位的细胞称为可兴奋细胞，包括神经细胞、肌肉细胞和___________等类型。(4)TENS镇痛的原理是________________________________________。若动物手术中运用TENS镇痛，具体措施是________________________________________。答