第34讲神经冲动的产生和传导

第34讲神经冲动的产生和传导课标要求1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。考情分析1.神经冲动的产生和传导2024·山东卷，9；2024·广东卷，16；2023·广东卷，19；2023·重庆卷，3；2023·浙江1月选考，21；2023·全国乙卷，30；2023·辽宁卷，3；2023·浙江6月选考，20；2023·海南卷，9；2023·山东卷，16；2022·全国乙卷，3；2022·北京卷，8；2022·山东卷，9；2022·海南卷，17；2022·河北卷，21；2022·广东卷，152.兴奋传递中膜电位变化及实验探究2024·河北卷，20；2024·安徽卷，18；2024·浙江1月选考，18；2024·湖南卷，12；2024·甘肃卷，9；2024·浙江6月选考，16；2023·湖北卷，21；2023·辽宁卷，15；2023·浙江6月选考，20；2023·江苏卷，21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提醒在离体的神经纤维上，兴奋的传导是双向的；在反射弧中的神经纤维上，兴奋的传导是单向的，因为反射弧中神经纤维上的神经冲动只能来自感受器。2.兴奋在神经元之间的传递(1)突触的结构和类型突触小体≠突触①组成不同：突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分；突触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。②信号转换不同：在突触小体上的信号转化为电信号→化学信号。在突触处完成的信号转化为电信号→化学信号→电信号。(2)兴奋的传递过程(3)传递特点(4)神经递质与受体提醒若神经递质是NO，则通过自由扩散释放。3.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害(1)高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大。(2024·山东卷，9A)(×)提示患者细胞外的钾离子浓度大于正常个体，静息电位差减小。(2)动作电位产生过程中，膜内外电位差始终促进Na＋的内流。(2023·山东卷，16C)(×)提示当膜内变为正电位时则抑制Na＋的继续内流。(3)神经递质与相应受体结合后，进入突触后膜内发挥作用。(2021·辽宁卷，16D)(×)提示神经递质不进入突触后膜。(4)内环境K＋浓度升高，可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大。(2021·河北卷，11C)(×)提示内环境K＋浓度升高，会导致K＋外流减少，静息状态下膜电位差减小。(5)兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流。(2021·全国乙卷，4A改编)(×)提示会引起Na＋内流。(6)从突触前膜释放的神经递质只能作用于神经细胞。(2020·海南卷，15D)(×)提示还可作用于肌肉细胞、腺细胞。(7)神经细胞在静息状态时，Na＋外流使膜外电位高于膜内电位。(2020·海南卷，15A)(×)提示K＋外流。考向1结合兴奋的产生和传导，考查科学思维1.(2024·浙江6月选考，16)以枪乌贼的巨大神经纤维为材料，研究了静息状态和兴奋过程中，K＋、Na＋的内向流量与外向流量，结果如图所示。外向流量指经通道外流的离子量，内向流量指经通道内流的离子量。下列叙述正确的是()A.兴奋过程中，K＋外向流量大于内向流量B.兴奋过程中，Na＋内向流量小于外向流量C.静息状态时，K＋外向流量小于内向流量D.静息状态时，Na＋外向流量大于内向流量答案A解析由图可知：兴奋过程中，K＋外向流量大于内向流量，Na＋内向流量大于外向流量，A正确，B错误；静息状态时，K＋外向流量大于内向流量，Na＋外向流量小于内向流量，C、D错误。2.(2024·湖南卷，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；静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关，细胞外钾离子浓度降低时，膜两侧钾离子浓度差增大，钾离子外流增多，静息电位的绝对值增大，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，受到相同刺激后更难发生兴奋，D正确。3.(2023·山东卷，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。下列说法正确的是()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位，膜内为负电位，膜内外电位差阻止了K＋的继续外流，A正确；已知神经细胞膜外的Cl－浓度比膜内高，因此突触后膜的Cl－通道开放后，浓度差会促使Cl－内流，但膜两侧的电位差会阻止Cl－的内流，无法确定Cl－的运输情况，故膜内外电位差不一定增大，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，膜电位的变化为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错误。1.膜电位变化曲线解读2.细胞外液Na＋、K＋浓度大小与膜电位变化的关系考向2围绕兴奋在神经元之间的传递，考查科学思维4.(2023·辽宁卷，3)如图是兴奋在神经元之间传递过程的示意图，图中①～④错误的是()A.① B.②C.③ D.④答案C解析突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。在神经元的轴突末梢处，有许多突触小泡。当轴突末梢有神经冲动传来时，突触小泡受到刺激，就会向突触前膜移动并与它融合，同时释放神经递质，A正确；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，Na＋内流，B正确，C错误；神经递质在与突触后膜上的相关受体结合后会与之分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用，D正确。5.(2023·海南卷，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。下列有关叙述错误的是()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解析神经递质可由突触前膜通过胞吐方式释放，A正确；神经递质与突触后膜上相应的受体结合后，可使特定的离子通道打开，改变突触后膜对离子的通透性，引起突触后膜兴奋或抑制，B正确；药物W的作用是通过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实现的，与突触前膜对该神经递质的重吸收过程无关，C错误；药物W可增强抑制性神经递质的抑制作用，故药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病，D正确。6.(2024·广东卷，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，释放兴奋性神经递质，在抑制性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，均由高浓度向低浓度，运输方式均为协助扩散，B正确；正常情况下，GABA作用后不会引发痛觉，而患带状疱疹后会引发痛觉，因此GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的，C正确；患带状疱疹后Cl－转运蛋白表达量减少，导致细胞内Cl－浓度升高，轻触引起强烈痛觉，D错误。1.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，突触后膜更难以兴奋。2.兴奋传递过程中出现异常的情况分析,考点二兴奋传递过程中膜电位变化及实验探究类型一膜电位的测量及膜电位曲线解读1.膜电位的测量(已知电流计指针的偏转方向与电流方向相同)2.关于膜电位测量的相关曲线分析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，如图1所示。电流计两极均置于神经纤维膜的外侧(或内侧)，刺激任何一端，会形成方向相反的两个波峰，如图2、图3所示，图2和图3的判断可根据题中的提示得出。[例1](2024·甘肃卷，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解析分析题意，在图示位置给予一个适宜电刺激，由于兴奋先后到达电位记录仪的电极1和电极2，则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。[例2](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h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处动作电位峰值，A错误；Ⅱ处的兴奋神经纤维数量比Ⅲ处的多，可导致动作电位峰值h1>h2，B正确；从图中可以直接看出，t1、t3表示神经纤维的传导速度不同，导致t1<t3，C正确；两个电极之间的距离越远，Ⅱ处和Ⅲ处兴奋间隔越长，即t2的时间越长，D正确。类型二电流计指针偏转问题分析1.在神经纤维上(双向传导)(1)刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计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，电流计指针不发生偏转。2.在神经元之间(单向传递)(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，电流计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，电流计指针只发生一次偏转。[例3](2025·陕西西安五校联考)如图表示膝跳反射直接联系的2个神经元，a、b为电表的2个连接点，c为刺激点，下列相关叙述错误的是()A.膝跳反射时，兴奋在神经纤维上的传导是单向的B.静息状态时，b处膜外K＋浓度高于膜内K＋浓度C.在c处给予适宜刺激，不会导致a处细胞膜对Na＋通透性增加D.在c处给予适宜刺激，电表的指针将会产生1次偏转答案B解析在反射弧中兴奋的传递是单向的，故膝跳反射时，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，A正确；通常情况下，膜内K＋的浓度高于膜外，故静息状态时，b处膜外K＋浓度低于膜内K＋浓度，B错误；由于兴奋在突触间的传递是单向的，故在c处给予适宜刺激，兴奋不会传递到a处，故不会导致a处细胞膜对Na＋通透性增加，C正确；在c处给予适宜刺激，兴奋能传导到b处，但不能传递到a处，故电表的指针将会产生1次偏转，D正确。[例4](2025·广东汕头期末)取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于等渗溶液中，进行如图所示的实验。图中a、b、c是神经纤维上的三个位点。下列分析错误的是()A.给予c点适宜强度的刺激后，膜内Na＋浓度仍小于膜外B.给予c点适宜强度的刺激后，c处产生了内正外负的动作电位C.给予c点适宜强度的刺激后，灵敏电流计的指针先向左偏转D.给予c点适宜强度的刺激后，灵敏电流计的指针发生了两次方向相反的偏转答案C解析给予c点适宜强度的刺激后，c点兴奋，Na＋内流，c处产生了内正外负的动作电位，但膜内Na＋浓度仍小于膜外，A、B正确；给予c点适宜强度的刺激后，b处产生动作电位时，a处还是静息电位，因此灵敏电流计的指针先向右偏转；a处产生动作电位时，b处是静息电位，故灵敏电流计的指针再向左偏转，即发生了两次方向相反的偏转，C错误，D正确。类型三反射弧中兴奋传导特点的实验探究(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(3)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。[例5](2025·河南安阳一中质检)如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，用于记录电位变化；d表示神经—肌肉接点，可看成是突触。请回答下列问题：(1)图甲中反射弧的效应器是________________________________________。(2)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中，传入神经元处于静息状态时，膜内Na＋浓度将________(填“高于”“低于”或“等于”)膜外；图乙中神经纤维兴奋时动作电位的峰值将________(填“上升”“不变”或“下降”)。(3)正常情况下，用a刺激神经或用b刺激骨骼肌均会引起骨骼肌收缩。某同学做实验时用a刺激神经，发现骨骼肌没有收缩。为探究导致骨骼肌不收缩的受损部位，该同学利用图甲中的反射弧，设计了实验方案，通过观察c的电位变化和骨骼肌收缩情况进行判断。(注：只考虑一个部位受损)请设计实验并预测不同结论对应的实验现象。①如果________________________________________________________________________，则表明传出神经受损。②如果________________________________________________________________，则表明骨骼肌受损。③如果_________________________________________________________________，则表明d部位受损。答案(1)传出神经末梢及其所支配的骨骼肌(2)低于下降(3)①用a刺激神经元，c(电表)记录不到电流②用b刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩③用a刺激神经元，c(电表)记录到电流，骨骼肌不收缩，且用b刺激骨骼肌，骨骼肌收缩解析(1)图甲中反射弧的效应器是传出神经末梢及其所支配的骨骼肌。(2)神经纤维未受到刺激时，细胞膜外Na＋浓度高，膜内K＋浓度高，若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中，与正常情况相比，兴奋时Na＋内流减少，动作电位的峰值将下降。(3)①验证传出神经受损，应刺激传出神经，效应器无反应；刺激效应器，效应器有反应，但题干要求“通过观察c的电位变化和骨骼肌收缩情况进行判断”，故用a刺激神经元(传出神经)，在c处不能测量到电位变化，说明是传出神经受损。②验证效应器受损，应用b直接刺激骨骼肌(效应器)，如果骨骼肌不收缩(效应器无反应)，则说明是骨骼肌受损(效应器受损)。③d为神经—肌肉接点，验证该部位受损，应用a刺激神经元(传出神经)，在c处能测量到电位变化，骨骼肌不收缩(效应器无反应)，且用b刺激骨骼肌(效应器)，骨骼肌收缩(效应器有反应)，表明d部位受损(传出神经元与效应器接头部位受损)。1.(2024·山东卷，9)机体存在血浆K＋浓度调节机制，K＋浓度升高可直接刺激胰岛素的分泌，从而促进细胞摄入K＋，使血浆K＋浓度恢复正常。肾脏排钾功能障碍时，血浆K＋浓度异常升高，导致自身胰岛素分泌量最大时依然无法使血浆K＋浓度恢复正常，此时胞内摄入K＋的量小于胞外K＋的增加量，引起高钾血症。已知胞内K＋浓度总是高于胞外，下列说法错误的是()A.高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大B.胰岛B细胞受损可导致血浆K＋浓度升高C.高钾血症患者的心肌细胞对刺激的敏感性改变D.用胰岛素治疗高钾血症，需同时注射葡萄糖答案A解析已知胞内K＋浓度总是高于胞外，高钾血症患者细胞外的钾离子浓度大于正常个体，因此患者神经细胞静息状态下膜内外电位差减小，A错误；胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌减少，由于胰岛素能促进细胞摄入K＋，因此胰岛素分泌减少会导致血浆K＋浓度升高，B正确；高钾血症患者心肌细胞的静息电位绝对值减小，容易产生兴奋，因此对刺激的敏感性发生改变，C正确；胰岛素能促进细胞摄入K＋，使血浆K＋浓度恢复正常，同时胰岛素能降低血糖，因此用胰岛素治疗高钾血症时，为防止出现胰岛素增加导致的低血糖，需同时注射葡萄糖，D正确。2.(2023·重庆卷，3)某团队用果蝇研究了高蛋白饮食促进深度睡眠机制，发现肠道中的蛋白质促进肠道上皮细胞分泌神经肽Y，最终神经肽Y作用于大脑相关神经元，利于果蝇保持睡眠状态。下列叙述正确的是()A.蛋白质作用于肠道上皮细胞的过程发生在内环境B.肠上皮细胞分泌神经肽Y会使细胞膜面积减小C.肠道中的蛋白质增加使血液中神经肽Y含量降低D.若果蝇神经元上神经肽Y的受体减少，则容易从睡眠中醒来答案D解析蛋白质作用于肠道上皮细胞的过程发生在消化道内，不属于内环境，A错误；神经肽Y属于分泌蛋白，其分泌过程会使细胞膜的面积变大，B错误；由题意知，肠道中的蛋白质促进肠道上皮细胞分泌神经肽Y，故肠道中的蛋白质增加使血液中神经肽Y的含量升高，C错误；神经肽Y作用于大脑相关神经元，利于果蝇保持睡眠状态，若果蝇神经元上神经肽Y的受体减少，则容易从睡眠中醒来，D正确。3.(2023·辽宁卷，15)尾悬吊(后肢悬空)的大鼠常被用作骨骼肌萎缩研究的实验模型。将实验大鼠随机均分为3组：甲组不悬吊；乙组悬吊；丙组悬吊＋电针插入骨骼肌刺激。4周后结果显示：与甲组相比，乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状；丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻。据此分析，下列叙述错误的是()A.尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度B.乙组大鼠后肢骨骼肌萎缩与神经—肌肉突触传递减弱有关C.对丙组大鼠施加的电刺激信号经反射弧调控骨骼肌收缩D.长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩答案C解析由题干“与甲组相比，乙组大鼠后肢小腿骨骼肌出现重量降低、肌纤维横截面积减小等肌萎缩症状”推测，尾悬吊使大鼠骨骼肌的肌蛋白降解速度大于合成速度，A正确；乙组大鼠后肢出现了肌萎缩症状，大鼠后肢骨骼肌萎缩可能与神经对肌肉失去了支配能力或者支配能力减弱有关，B正确；对丙组大鼠施加的电刺激信号直接作用于效应器(骨骼肌)，没有经过完整的反射弧，C错误；据题干分析，丙组悬吊＋电针插入骨骼肌刺激，丙组的肌萎缩症状比乙组有一定程度的减轻，由此推测长期卧床病人通过适当的电刺激可能缓解骨骼肌萎缩，D正确。4.(2024·安徽卷，18)短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节，其部分通路如图。回答下列问题。(1)运动员听到发令枪响后起跑属于________反射。短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑视为抢跑，该行为的兴奋传导路径是________________________________________________________________________________________________________________________________________________(填结构名称并用箭头相连)。(2)大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，体现了神经系统对躯体运动的调节是____________。中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b结构收缩，可以推断a结构是反射弧中的________；若在箭头处切断神经纤维，b结构收缩强度会________。(3)脑机接口可用于因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗。原理是脑机接口获取________(填图中数字)发出的信号，运用计算机解码患者的运动意图，再将解码信息输送给患肢，实现对患肢活动的控制。答案(1)条件耳→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器(肌肉)(2)分级调节效应器和感受器减弱(3)⑥解析(1)运动员听到发令枪响后起跑的行为，是出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射，属于条件反射。听到发令枪响后起跑的行为需要经过完整的反射弧，兴奋传导的路径是耳(听觉感受器)接受声音刺激后兴奋，经传入神经将兴奋传至神经中枢，再经传出神经将兴奋传给肌肉(效应器)。(2)大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢，其发出的指令通过皮层下神经元④和⑤，控制位于低级中枢脊髓的神经元②和③，进而精准调控肌肉收缩，说明高级中枢可以控制低级中枢的活动，体现了神经系统对躯体运动的分级调节。图中④兴奋后可以经②将兴奋传给a(位于肌肉中)，说明a可以作为反射弧中的效应器；同时a可以经①将兴奋传给③，再传给b，说明a也可以作为反射弧中的感受器。根据题中信息，中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b收缩，兴奋传导途经分别是…④→②→a→①→③→b和…⑤→③→b，因此，切断图中箭头处神经纤维，b结构收缩强度会减弱。(3)根据(2)题的分级调节过程分析可知，低级中枢脊髓会接收最高级中枢大脑皮层发出的指令，因此因脊髓损伤导致瘫痪的临床康复治疗中，脑机接口获取了图中⑥(大脑皮层)发出的信号。研究发现，当胃或肠道遭受毒素入侵后，分布在肠嗜铬细胞膜上的Ca2＋通道被激活，并释放大量5－羟色胺(5－HT)，其周围的迷走神经感觉末梢能接收5－HT并将信号传送到脑干孤束核，脑干孤束核内的神经元一方面激活“厌恶中枢”，产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；另一方面激活脑干的呼吸中枢，通过调节负责膈肌和腹肌同时收缩的神经元，引发呕吐行为。我国科学家首次详细绘制出了小鼠从肠道到大脑的防御反应神经通路，具体过程如图所示。回答下列问题：(1)图中Ca2＋进入肠嗜铬细胞的方式是________，迷走神经感觉末梢的特异性受体与5－HT结合后，产生兴奋，其膜电位发生变化的原因是________________________________________________________________________。(2)食源性细菌被机体摄入后，会在宿主体内产生毒素，刺激机体的“厌恶中枢”，在________产生与“恶心”相关的厌恶性情绪；引发的呕吐行为可将摄入的变质食物排出消化道。结合上述信息可知，由变质食物引发呕吐的反射弧中，效应器是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究发现，脑干孤束核中有多种神经元，其中只有表达速激肽基因的神经元(M)能接收到迷走神经传来的信息，并通过释放速激肽来传导信息引发呕吐行为。已知化学遗传学技术可特异性抑制M神经元，请以正常小鼠为实验材料，设计实验加以验证，简要写出实验思路：___________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)临床研究发现，化疗药物会激活化疗患者与上述相同的神经通路。科研人员研发出针对性的抗恶心药物，结合上述信息试分析其可能的作用机制是________________________________________________________________________(答出2点即可)。答案(1)协助扩散Na＋通道开放，Na＋内流(2)大脑皮层传出神经末梢及其所支配的膈肌和腹肌(3)选取生理状态相同的健康小鼠均分为甲、乙两组，甲组用化学遗传学技术特异性抑制M神经元，乙组作为对照不作处理；用毒素刺激两组小鼠，观察小鼠的呕吐行为(4)抑制Ca2＋通道的活性，减少Ca2＋内流；抑制M神经元中的速激肽基因的表达限时练34神经冲动的产生和传导(A组)(时间：30分钟分值：40分)【对点强化】考点一神经冲动的产生和传导1.(2022·全国乙卷，3)运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起肌肉痉挛，严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是()A.通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中B.通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合C.通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性D.通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量答案B解析通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中，会加剧肌肉痉挛，不能达到治疗目的，A不合理；通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合，可以中断信号由突触间隙传至突触后膜的过程，能够阻止肌肉组织持续兴奋，从而达到治疗目的，B合理；通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性，会使得突触间隙中的神经递质难以被降解，从而持续作用于肌肉组织，不能达到治疗目的，C不合理；通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量，有利于突触后膜上的特异性受体与神经递质结合，使肌肉组织持续兴奋，不能达到治疗目的，D不合理。2.(2018·江苏卷，11)如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是()A.K＋的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因B.BC段Na＋大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量C.CD段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大答案C解析神经纤维形成静息电位的主要原因是K＋的大量外流，A错误；BC段Na＋通过协助扩散的方式大量内流，需要通道蛋白的协助，不消耗能量，B错误；CD段K＋外流，此时细胞膜对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，K＋通道多处于开放状态，Na＋通道多处于关闭状态，C正确；动作电位的大小与有效刺激的强弱无关，只要达到了有效刺激强度，动作电位就会产生，其电位变化情况是相对固定的，但其最大值会受细胞外液中Na＋浓度的影响，D错误。3.(2025·广东深圳高中质检)如图表示受刺激后，某时刻神经纤维上①～⑨连续9个位置的膜电位，已知静息电位为－70mV。下列叙述正确的是()A.神经冲动沿神经纤维由①向⑨传导B.①处细胞膜对K＋的通透性小于对Na＋的通透性C.测③处膜电位时，电表的电极在细胞膜两侧D.此时④处没有离子通过细胞膜进出神经元答案C解析⑧处膜电位的绝对值高于静息电位的绝对值，故⑧处受钠钾泵的影响，已兴奋的部位刚刚恢复，可推知神经冲动传导方向是⑨到①，A错误；①处细胞处于静息电位，对K＋的通透性大于对Na＋的通透性，B错误；测③处膜电位时，电表的电极一个在细胞膜内，一个在细胞膜外，C正确；此时④处正在形成动作电位，Na＋大量内流，D错误，4.(2025·山东济南模拟)单胺类递质假说认为，抑郁症是由大脑内神经递质5－羟色胺(5－HT)缺乏引起的。5－HT在突触间隙发挥作用的过程如图。盐酸帕罗西汀(PX)是一种5－羟色胺再摄取阻滞剂类抗抑郁药。下列叙述错误的是()A.当兴奋传导到神经末梢时，Ca2＋进入细胞促进5－HT的释放，5－HT与突触后膜上的受体结合进而引起突触后膜兴奋B.发挥作用后5－HT被5－HT转运体重新转移到细胞内进入突触小泡或被酶水解掉C.突触前受体可将过多的5－HT转入突触小体，对保证神经冲动的传递的准确性具有重要意义D.PX能提高突触间隙中5－HT的相对含量，进而治疗抑郁症答案C解析由图可知，当兴奋传导到神经末梢时，Ca2＋进入细胞促进5－HT的释放，5－HT与突触后膜上的受体结合，后膜上Na＋通道打开，Na＋内流，引起突触后膜兴奋，A正确；由图可知，5－HT转运体位于突触前膜，发挥作用后5－HT被5－HT转运体重新转移到细胞内进入突触小泡或被酶(即图中的5－HT水解酶)水解掉，B正确；突触前受体不能转运5－HT，5－HT转运体可将过多的5－HT转入突触小体，对保证神经冲动的传递的准确性具有重要意义，C错误；PX能抑制5－HT转运体对5－HT再摄取，从而提高突触间隙中5－HT的相对含量，进而治疗抑郁症，D正确。考点二兴奋传递过程中膜电位变化及实验探究5.(2022·浙江6月选考，24)听到上课铃声，同学们立刻走进教室，这一行为与神经调节有关。该过程中，其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述，错误的是()A.此刻①处Na＋内流，②处K＋外流，且两者均不需要消耗能量B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直稳定不变C.②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去D.若将电表的两个电极分别置于③④处，指针会发生偏转答案A解析根据兴奋传导的方向为③→④，则①处恢复静息电位，为K＋外流，②处产生动作电位，为Na＋内流，A错误；动作电位沿神经纤维传导时，其电位变化总是一样的，波幅稳定不变，不会随传导距离的增加而衰减，B正确；反射弧中，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，由轴突传导到轴突末梢，即向右侧传播出去，C正确；将电表的两个电极分别置于③④处时，由于会存在电位差，指针会发生偏转，D正确。6.(2023·浙江6月选考，20)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解析由题图可知，突触a、b前膜释放的递质能引起突触后膜电位改变，使突触a、b后膜通透性均增大，A错误；PSP1由Na＋或Ca2＋内流形成，PSP2由K＋外流或Cl－内流形成，膜电位的幅值由膜内外离子浓度差决定，C、D错误。7.(2025·广东东莞中学联考)动作电位一旦发生，可以沿着细胞膜传播至整个细胞，其传播实质是沿着细胞膜不断产生新的动作电位，保持其原有的波形和波幅度，这是动作电位的一个重要特征。动作电位可以在有髓(有髓鞘且髓鞘具有绝缘性)神经纤维和无髓神经纤维上进行传导。其传导示意图如下，判断下列说法错误的是()A.动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的，传导速度比无髓神经纤维快得多B.动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的钠离子通道大量开放，进而产生新的动作电位C.动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更多D.动作电位在有髓神经纤维上传导时没有衰减答案C解析有髓神经纤维外包裹着髓鞘，髓鞘具有绝缘性，动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的，传导速度比无髓神经纤维快得多，极大地加快了神经冲动的传导速度，A正确；动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的Na＋通道大量开放，Na＋内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负，形成动作电位，B正确；动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的，在髓鞘处没有离子的转运，因此动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更少，C错误；动作电位一旦发生，可以沿着细胞膜传导至整个细胞，其传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位，保持其原有的波形和波幅度，因此，动作电位在有髓神经纤维上传导时没有衰减，D正确。【综合提升】8.(2025·江苏南京六校调研)人体运动需要神经系统对肌群进行精确的调控来实现。肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经肌肉退行性疾病，患者神经肌肉接头示意图如下。回答下列问题：(1)当神经纤维处于兴奋状态时，细胞膜的内外电位表现为____________，与邻近未兴奋部位形成电位差，从而产生____________，使兴奋依次向前传导，导致突触前膜将兴奋性神经递质Ach以________的方式释放至突触间隙。(2)图示神经肌肉接头属于反射弧中的__________。有机磷杀虫剂(OPI)中毒者由于________________________的活性受到抑制，导致突触间隙积累大量的Ach，使肌细胞________________。(3)ALS的发生及病情加重与自身补体C5(一种蛋白质)的激活相关。如图所示，患者体内的C5被激活后裂解为C5a和C5b，两者发挥的作用不同，据图分析。①C5a与________结合后可激活巨噬细胞，后者攻击运动神经元而致其损伤，导致ALS的发生，从免疫学角度分析该病属于____________。②C5b与其他补体在突触后膜上形成____________________，引起Ca2＋和Na＋内流进入肌细胞，肌细胞破裂，原因是____________________________________________________________________________________________________________________。③据图示ALS的发病机理，请给出合理的ALS治疗途径________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)外负内正局部电流胞吐(2)效应器AchE(或乙酰胆碱酯酶)持续性收缩(3)①C5aR1自身免疫病②膜攻击复合物Ca2＋和Na＋内流进入肌细胞，会增加肌细胞内的渗透压，导致肌细胞大量吸水破裂③研发抗C5的单克隆抗体(或抑制C5的激活)解析(1)当神经纤维处于兴奋状态时，Na＋通道开放，Na＋内流，细胞膜的内外电位表现为外负内正，与邻近未兴奋部位形成电位差，从而产生局部电流，神经递质以胞吐的形式释放。(2)效应器是指传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体，图示神经肌肉接头属于反射弧中的效应器。正常情况下，神经递质发挥作用后被降解或回收进细胞，有机磷杀虫剂(OPI)中毒者由于AchE(或乙酰胆碱酯酶)活性受到抑制，导致突触间隙积累大量的Ach，使肌细胞持续性收缩。(3)①C5a与C5aR1结合后可激活巨噬细胞，后者攻击运动神经元而致其损伤，导致ALS的发生。自身免疫病是指免疫系统对自身成分发生免疫反应而导致自身组织和器官造成损伤出现了症状所引起的疾病，从免疫学角度分析该病属自身免疫病。②C5b与其他补体在突触后膜上形成膜攻击复合物，引起Ca2＋和Na＋内流进入肌细胞，增加肌细胞内的渗透压，导致肌细胞大量吸水破裂。③ALs的发生及病情加重与自身补体C5的激活相关，故可研发抗C5的单克隆抗体，C5抗体特异性与C5结合，从而阻止C5被激活。9.(2025·河南名校联考)太极拳是我国传统运动项目，其行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控而完成的。太极拳“白鹤亮翅”招式中的屈肘动作在脊髓水平上的反射弧的基本结构如图所示。其中突触1和突触4是抑制性突触，突触2和突触3是兴奋性突触。请回答下列问题。(1)屈肘动作是通过屈肘反射来完成的，在屈肘反射过程中，兴奋沿神经纤维________(填“单向”或“双向”)传导，脊髓作为神经中枢，作用是____________________________，最终引起的规律性应答是屈肌________(填“收缩”或“舒张”)。(2)突触有多种类型，包括轴突—胞体型、轴突—树突型，根据图中信息判断，突触类型还包括________型，刺激位点1，突触________(填数字)处有神经递质释放。(3)若要检测图中B点在屈肘反射中膜电位的变化，理论上正确的操作是将电表两极分别连接于____________________(填“膜外B点两侧”或“B点膜内和膜外”)，同时刺激____________(填“肌梭”“A点”或“肌梭或A点”)。答案(1)单向对传入的信息进行分析和综合收缩(2)轴突—轴突1、2、3、4(3)B点膜内和膜外肌梭解析(1)在屈肘反射过程中，兴奋产生于感受器，沿着反射弧传向效应器，在神经纤维中单向传导；脊髓作为低级神经中枢，能够对传入的信息进行分析和综合，最终引起的规律性应答为屈肌收缩。(2)结合图示信息可知，突触类型还有轴突—轴突型，则刺激位点1，突触1、2、3、4处有神经递质释放。(3)膜电位是指膜内电位与膜外电位的差值，要测B点膜电位变化，则应将电表两极分别连接于B点膜内和膜外，同时刺激肌梭。限时练34神经冲动的产生和传导(B组)(时间：30分钟分值：40分)【对点强化】考点一神经冲动的产生和传导1.(2021·全国乙卷，4)在神经调节过程中，兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是()A.兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流B.突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱C.乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化答案A解析兴奋从神经元的胞体传导至突触前膜的过程中，细胞膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，A错误；突触前膜内的突触小泡受到刺激，就会向突触前膜移动并与它融合，会释放一种化学物质——神经递质，乙酰胆碱就是一种神经递质，被释放的神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，B、C、D正确。2.(2024·江苏卷，10)图示为反射弧传导兴奋的部分结构，a、b表示轴突末梢。下列相关叙述错误的是()A.a、b可能来自同一神经元，也可能来自不同神经元B.a、b释放的神经递质可能相同，也可能不同C.a、b通过突触传递的兴奋都能经细胞膜传递到Ⅰ处D.脑和脊髓中都存在图示这种传导兴奋的结构答案C解析一个神经元可以有多个轴突，所以a、b可能来自同一神经元，也可能来自不同神经元，A正确；不同或相同的神经元可能释放相同的神经递质，也可能释放不同的神经递质，B正确；a、b产生的兴奋通过神经递质传至突触后膜，如果释放的是抑制性神经递质，则兴奋不能传递至Ⅰ处，C错误；脑和脊髓中都存在由多个神经元构成的突触结构，即都存在图示这种传导兴奋的结构，D正确。3.(2025·福建厦门外国语学校检测)如图是某同学在体检抽血时缩手反射弧中的局部结构示意图。下列叙述错误的是()A.乙酰胆碱是兴奋性神经递质，5－羟色胺是抑制性神经递质B.神经元A释放乙酰胆碱的过程中需要消耗能量但不需要载体蛋白的协助C.乙酰胆碱与5－羟色胺均在神经元C上实现了化学信号向电信号的转变D.若该同学咬紧牙关未缩手，说明神经元C的Na＋内流大于Cl－内流答案D解析神经元A释放乙酰胆碱的过程是通过胞吐完成的，需要消耗能量但不需要载体蛋白的协助，B正确；乙酰胆碱与5－羟色胺均在神经元C上实现了化学信号向电信号的转变，C正确；该同学在抽血时咬紧牙关未缩手，说明神经元B的抑制作用大于神经元A的兴奋作用，即神经元C的Cl－内流大于Na＋内流，神经元C受抑制，D错误。4.(2025·江苏盐城质检)NO作为脑内的气体分子神经递质，参与神经系统的信息传递、发育及再生等过程。与一般的神经递质不同，NO可作为逆行信使参与突触间信号的传递，其调节过程如图所示。下列说法正确的是()A.电信号直接刺激突触小泡可促使其释放GluB.Na＋与通道蛋白结合，快速内流引发电位变化C.NO储存于突触小泡中，通过自由扩散释放到细胞外D.Glu通过调节可持续释放，使突触后神经元持续兴奋答案D解析当突触小泡受到电信号的刺激后，突触小泡与突触前膜融合，从而使突触前膜释放Glu，A错误；Na＋通过通道蛋白的过程不与通道蛋白结合，Na＋的快速内流(协助扩散)引发电位变化，使膜位由外正内负变为外负内正，B错误；由题图可知，突触后神经元的L－精氨酸在NOS的催化下生成NO(不储存于突触小泡中)，NO经自由扩散释放到细胞外后，进入突触前膜，促进突触小泡与突触前膜融合并释放Glu，Glu可引起突触后膜上Ca2＋、Na＋内流，Na＋的快速内流可引发突触后神经元的兴奋，突触后神经元内的Ca2＋又可促进L－精氨酸生成NO，促进突触前膜释放更多的Glu，故Glu通过调节可持续释放，使突触后神经元持续兴奋，C错误，D正确。考点二兴奋传递过程中膜电位变化及实验探究5.(2021·江苏卷，6改编)在脊髓中央灰质区，神经元a、b、c通过两个突触传递信息，如图所示。下列相关叙述正确的是()A.a兴奋则会引起b、c兴奋B.b兴奋使c内Na＋快速外流产生动作电位C.a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性D.失去脑的调控作用，脊髓反射活动无法完成答案C解析突触前膜可释放兴奋性或者抑制性的神经递质，则a兴奋会引起b兴奋或者抑制，b兴奋会引起c兴奋或者抑制，A错误；产生动作电位的原因是Na＋内流，B错误；神经元b释放的神经递质作用于神经元c，神经元a释放的神经递质作用于神经元b，改变突触后膜的离子通透性，即a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性，C正确；一些简单的反射活动，例如：膝跳反射，不需要大脑皮层的参与，所以失去脑的调控作用，脊髓反射活动依然能完成，D错误。6.(2025·辽宁朝阳期中)“蒌蒿满地芦芽短，正是河豚欲上时。”河豚是一种美味的食材，但其体内含有的河豚毒素是一种剧毒的神经毒素，若烹饪不当会引发中毒。河豚毒素能特异性地抑制Na＋通道，且作用时间越长，效果越明显；但河豚毒素对K＋通道无直接影响。下列分析错误的是()A.增加神经细胞间隙的Na＋浓度不能有效治疗河豚毒素中毒B.河豚毒素会减小动作电位的峰值，增大静息电位的绝对值C.河豚毒素中毒后人的肌肉会松弛，随着时间延长，症状逐渐增强D.河豚毒素经提纯、减毒后可作为镇痛药或麻醉药答案B解析【综合提升】7.(2022·广东卷，15)研究多巴胺的合成和释放机制，可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据，最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控，该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析，下列叙述错误的是()A.乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变B.多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息C.从功能角度看，乙膜既是突触前膜也是突触后膜D.乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放答案B解析多巴胺是乙释放的神经递质，与丙膜上的受体结合后会使其发生电位变化，A正确；分析题图可知，多巴胺可在乙与丙之间传递信息，不能在甲和乙之间传递信息，B错误；分析题图可知，乙膜既是乙酰胆碱作用的突触后膜，又是释放多巴