（江蘇專用）2022高考生物二輪復習 專題七 人體的穩(wěn)態(tài)及調節(jié)機制 考點22 興奮的產生、傳導和傳遞學案

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1、（江蘇專用）2022高考生物二輪復習 專題七 人體的穩(wěn)態(tài)及調節(jié)機制 考點22 興奮的產生、傳導和傳遞學案 1．興奮產生的機制及傳導 (1)產生機制 (2)興奮的傳導 ①形式：電信號(局部電流、神經沖動)。 ②方向：膜外與局部電流的方向相反，膜內則相同。 ③特點：可雙向傳導(在機體內反射弧中只單向傳導)。 2．興奮在神經元間傳遞的過程及5點提醒 (1)遞質可分為興奮性遞質和抑制性遞質(如多巴胺)，后者可以使負離子(如Cl－)進入突觸后膜，從而強化“外正內負”的局面。同一神經元的末梢只能釋放一種神經遞質，或者是興奮性的，或者是抑制性的。 (2)神經遞質的釋

2、放過程體現(xiàn)的是生物膜的流動性；突觸小泡的形成與高爾基體密切相關；突觸間隙的液體是組織液；神經遞質的釋放方式是胞吐。 (3)突觸間隙中神經遞質的去向有三種：迅速地被酶分解、重吸收到突觸小泡、擴散離開突觸間隙。 (4)突觸前膜處發(fā)生的信號轉變是電信號→化學信號；突觸后膜處的信號轉變是化學信號→電信號。 (5)興奮經突觸的傳遞過程體現(xiàn)了細胞膜具有控制物質進出細胞和進行細胞間的信息交流兩種功能。 3．“兩看法”判斷電流計指針偏轉問題 (1)看電流計兩極連接的位置 ①甲圖：靈敏電流計一極與神經纖維膜外側連接，另一極與膜內側連接，刺激后觀察到兩次方向相同的偏轉。 ②乙圖將神經電位測量儀的

3、A、B電極均置于膜外，在箭頭處施加適宜刺激，測得電位差變化曲線如圖丙所示： Ⅰ.ab段——興奮傳至A電極時，膜外電位由正電位逐漸變?yōu)樨撾娢唬鳥電極處仍為正電位。 Ⅱ.bc段——興奮傳至AB兩電極之間。 Ⅲ.cd段——興奮傳至B電極時，膜外電位由正電位逐漸變?yōu)樨撾娢?，而A電位處恢復為正電位。 (2)看刺激能不能同時到達電流計兩極 ①若電極兩處同時興奮，則電流計指針不偏轉，如刺激丁圖中的c點。 ②若電極兩處先后興奮，則電流計指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉，如刺激丁圖中的a點和戊圖中的b點。 ③若兩電極只有一處興奮，則電流計指針發(fā)生一次偏轉，如刺激戊圖中的c點。 4．興奮在神經

4、纖維上的傳導及在神經元之間的傳遞實驗探究 (1)興奮在神經纖維上傳導的探究 方法設計：電刺激圖中甲處，觀察A的變化，同時測量乙處的電位有無變化。 結果分析： 電刺激甲處→A有反應 (2)興奮在神經元之間傳遞的探究 方法設計：先電刺激圖中甲處，測量丙處電位變化；再電刺激丙處，測量甲處的電位變化。 結果分析：甲、丙都有電位變化→雙向傳遞；只有甲處有電位變化→單向傳遞(且傳遞方向為丙→甲)。 題組一　反射及反射弧的相關辨析 1．(2018·高郵模擬)如圖是反射弧的結構模式圖，①②③表示反射弧中的部分結構。有關敘述錯誤的是(　　) A．圖中②是位于大腦皮層的神經中樞

5、B．發(fā)生反射活動時，興奮傳導方向是①→②→③ C．給b點一個足夠強的刺激，a、c兩點中只有c點可測到膜電位變化 D．反射完成過程中存在著電信號和化學信號的轉換 答案　A 解析　反射弧的低級神經中樞位于脊髓，A錯誤；發(fā)生反射活動時，皮膚中的感受器產生興奮，沿傳入神經①傳到神經中樞②，神經中樞的“指令”沿傳出神經③傳到效應器，B正確；興奮在神經元之間只能由一個神經元的軸突傳到下一個神經元的樹突或細胞體，給b點一個足夠強的刺激，a、c兩點中只有c點可測到膜電位變化，C正確；興奮在神經元之間傳遞時發(fā)生電信號→化學信號→電信號的轉變，D正確。 2．(2018·淮安、宿遷期中聯(lián)考)興奮性是指細胞

6、接受刺激產生興奮的能力。為探究不同缺氧時間對中樞神經細胞興奮性的影響，研究人員先將體外培養(yǎng)的大鼠海馬神經細胞置于含氧培養(yǎng)液中，測定單細胞的靜息電位和閾強度(引發(fā)神經沖動的最小電刺激強度)，之后再將其置于無氧培養(yǎng)液中，于不同時間點重復上述測定，結果如下圖所示。請據(jù)圖回答下列問題： (1)本實驗的自變量是____________。 (2)正常情況下，靜息電位大小主要決定于細胞內外________濃度差。據(jù)圖分析，當靜息電位由－60 mV變?yōu)椋?5 mV時，此時神經細胞的興奮性水平__________。 (3)下面四種測量方式，能測出靜息電位數(shù)值的是________。 (4)給予

7、對照組神經元30 pA強度的電刺激，則神經纖維膜外電位變化是____________；然后缺氧處理20 min，給予相同強度的電刺激，__________(填“能”或“不能”)測到神經沖動，判斷理由是________________________。 (5)在無氧培養(yǎng)液中，細胞內ATP含量減少，對細胞通過____________方式跨膜運輸離子產生影響，這是缺氧引起神經細胞興奮性改變的可能機制之一。 答案　(1)缺氧時間　(2)K＋　降低　(3)A　(4)由正到負　不能　刺激強度低于閾強度　 (5)主動運輸 解析　(1)據(jù)題意可知，本實驗的實驗目的是探究不同缺氧時間對中樞神經細胞興奮性

8、的影響，故自變量為缺氧時間。(2)正常情況下，大多數(shù)神經細胞產生和維持靜息電位的主要原因是細胞內K＋的外流，使膜外陽離子濃度高于膜內，所以靜息電位大小主要決定于細胞內外K＋濃度差。分析題圖可知，當靜息電位由－60 mV變?yōu)椋?5 mV時，閾強度變大，說明神經細胞的興奮性水平降低。(3)測量靜息電位時，電表的一極接在膜內，另一極接在膜外，據(jù)圖可知，A正確。(4)據(jù)圖可知，對于對照組來說，30 pA閾強度是引發(fā)神經沖動的最小電刺激強度，因此刺激對照組，能測到神經沖動，神經纖維膜外電位變化是由正到負；據(jù)圖可知，缺氧處理20 min，閾強度約是35 pA，給予30 pA強度的電刺激，刺激強度低于閾強度

9、，故不能測到神經沖動。(5)在無氧培養(yǎng)液中，細胞進行無氧呼吸，ATP的合成減少，將對主動運輸產生影響。 題組二　興奮產生、傳導與傳遞過程及相關實驗 3．(2017·錫山期末)下圖為有髓神經纖維的局部，被髓鞘細胞包裹的軸突區(qū)(b、d)鈉、鉀離子不能進出細胞，裸露的軸突區(qū)域(a、c、e)鈉、鉀離子進出不受影響。下列敘述正確的是(　　) A．c區(qū)域處于興奮狀態(tài)，膜內離子均為正離子 B．a區(qū)域處于靜息狀態(tài)，細胞膜對Na＋的通透性較大 C．b、d區(qū)域的電位為外正內負，不能產生動作電位 D．局部電流在軸突內的傳導方向為a→c和e→c 答案　C 解析　由于c區(qū)域受到刺激，Na＋內流，造成

10、膜兩側的電位表現(xiàn)為內正外負，膜內正離子多，但仍有Cl－存在，A錯誤；a區(qū)域處于靜息狀態(tài)，細胞膜對Na＋的通透性較小，膜兩側的電位表現(xiàn)為內負外正，B錯誤；由于被髓鞘細胞包裹的軸突區(qū)域(b、d)鈉、鉀離子不能進出細胞，所以刺激c區(qū)域，b、d區(qū)域的電位仍為外正內負，不能產生動作電位，C正確；局部電流在軸突內的傳導方向為c→a和c→e，D錯誤。 4．下圖中a、b、c三個神經元構成了1、2兩個突觸，甲、乙、丙3條曲線為不同刺激引起神經元c上的電位變化。下列敘述正確的是(　　) A．甲表明刺激a時興奮以電信號形式迅速傳導給c B．乙表明興奮在突觸間的傳遞是單向的 C．乙也可表示只刺激b時，a神

11、經元的電位變化 D．丙表明b神經元能釋放抑制性神經遞質 答案　D 解析　據(jù)圖分析，甲表示只刺激a，c神經元產生了電位變化，即興奮通過突觸1由a傳到了c，但是不能說明兩者之間以電信號傳遞，A錯誤；由于沒有設置對照實驗，因此不能說明興奮在突觸間是單向傳遞的，B錯誤；乙表示只刺激b，結果c沒有產生電位變化；丙表示同時刺激a、b，結果c產生了電位變化，但是與單獨刺激a相比減弱了，說明刺激b抑制了a向c傳遞興奮，進而說明b神經元能釋放抑制性神經遞質，C錯誤、D正確。 5．(2018·興化模擬)如圖表示神經元之間的連接(BD＝DE)，M為連接在神經元表面上的電流計。請回答： (1)神經纖維產

12、生興奮時，細胞膜對________的通透性增大，引起膜內外的電位發(fā)生變化，神經纖維細胞膜外電流方向與興奮傳導方向________。 (2)刺激上圖________點可以證明興奮在神經纖維上的傳導是雙向的，你判斷的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為研究鈣離子對神經沖動的產生及神經元之間興奮傳遞的影響，研究者做了如下實驗：

13、 ①當興奮傳遞到突觸小體時，先出現(xiàn)鈣離子內流，利用熒光標記膜蛋白，可觀察到__________定向移動，釋放神經遞質。 ②將能與鈣離子結合的藥物BAPTA注入突觸小體內，電刺激突觸前神經元，發(fā)現(xiàn)突觸前膜發(fā)生了電位變化，但神經遞質的釋放量減少。由此得出的結論是：鈣離子 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _______________

14、_________________________________________________________。 答案　(1)Na＋　相反　(2)C　刺激C點電流計指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉，說明興奮既傳到了B點，也傳到了E點　(3)①突觸小泡?、诓挥绊懲挥|前神經元產生神經沖動(興奮)，但會影響神經元之間興奮的傳遞 解析　(1)神經纖維產生興奮時鈉離子通道開放，鈉離子內流，膜電位由外正內負變成外負內正，在興奮部位和未興奮部位之間存在電位差，形成局部電流，神經纖維細胞膜外電流方向與興奮傳導方向相反，而膜內相同。(2)據(jù)圖分析，三個神經元中只有中間的神經元上有四個點，若要判斷在神經纖維上的

15、雙向傳導，若選擇中間的點刺激，D點刺激后興奮會同時到達B、E兩點，電流計指針不偏轉，因此只能刺激C點，興奮先后到達B、E兩點，電流計指針偏轉兩次，進而證明興奮在神經纖維上的傳導是雙向的。(3)①神經遞質存在于突觸小泡中，當興奮傳遞到突觸小體時，先出現(xiàn)鈣離子內流，利用熒光標記膜蛋白，可觀察到突觸小泡定向移動，釋放神經遞質。②將能與鈣離子結合的藥物BAPTA注入突觸小體內，電刺激突觸前神經元，發(fā)現(xiàn)突觸前膜發(fā)生了電位變化，但神經遞質的釋放量減少，說明鈣離子不影響突觸前神經元產生神經沖動(興奮)，但會影響神經元之間興奮的傳遞。 題組三　電流表指針偏轉問題 6．(2018·鎮(zhèn)江模擬)下圖表示

16、具有生物活性的蛙坐骨神經—腓腸肌標本，神經末梢與肌細胞的接觸部位類似于突觸，稱“神經—肌肉接頭”。下列敘述符合事實的是(多選)(　　) A．電刺激①處，肌肉不收縮，靈敏電流計指針會偏轉 B．電刺激②處，肌肉會收縮，靈敏電流計指針會偏轉 C．神經纖維上興奮的傳導方向與膜內的電流方向相同 D．“神經—肌肉接頭”處發(fā)生電信號→化學信號→電信號的轉變 答案　CD 解析　電刺激①處，即神經纖維上的某一點，因興奮在神經纖維上是雙向傳導的，所以肌肉會收縮、靈敏電流計指針也會偏轉，A錯誤；興奮在“神經—肌肉接頭”處是單向傳遞，即神經纖維→腓腸肌，所以電刺激腓腸肌上的某一點即②處，肌肉會收縮，但

17、神經纖維上的靈敏電流計不會記錄到電位變化，電流計指針不會偏轉，B錯誤；當神經纖維受到刺激產生興奮時，膜內的電流方向是由興奮部位的正電位流向未興奮部位的負電位，即與神經纖維上興奮的傳導方向相同，C正確；“神經—肌肉接頭”類似于突觸，在突觸處可發(fā)生電信號→化學信號→電信號的轉變，D正確。 7．如圖甲所示，在神經纖維上安裝兩個完全相同的靈敏電表，表1兩電極分別在a、b處膜外，表2兩電極分別在d處膜的內外側。在bd的中點c處給予一適宜刺激，相關的電位變化曲線如圖乙、圖丙所示。下列分析中，正確的是(　　) A．表1記錄得到圖乙所示的雙向電位變化曲線 B．圖乙①點時Na＋的內流速率比②點時大

18、 C．圖乙曲線處于③點時，圖丙曲線正處于④點 D．圖丙曲線處于⑤點時，圖甲a處膜外表現(xiàn)為負電位 答案　C 解析　由圖可知，表1記錄得到圖丙所示的雙向電位變化曲線，A錯誤；由圖可知，圖乙①點時Na＋的內流速率比②點時小，B錯誤；由圖可知，圖乙曲線處于③點時，圖丙曲線正處于④點，C正確；圖丙曲線處于⑤點時，a、b兩點間電位差為0，此時興奮已傳過b點，而還未到達a點，a點還處于靜息狀態(tài)，所以圖甲a處膜外表現(xiàn)應為正電位，D錯誤。 思維延伸 圖甲為研究神經細胞膜電位變化的實驗裝置，兩個神經元以突觸聯(lián)系，并連有電表Ⅰ(兩電極位于Q點位置的膜外和膜內)、Ⅱ(R處和S處電極分別位于膜外和膜內)，給予適宜刺激后，電表Ⅰ測得電位變化如圖乙所示，則： (1)①→②電位變化對應于P→Q興奮傳導過程(　×　) (2)電表Ⅰ記錄到③處電位值時，Q處無K＋外流(　×　) (3)電表Ⅱ記錄到的電位變化波形與圖乙基本相同(　√　) (4)若將S處電極移至膜外，電表Ⅱ的指針將發(fā)生兩次方向相反的偏轉(　×　)