高中生物浙科版必修三教学案：第二章 第二节 神经系统的结构与功能 Word版含答案

第二节神经系统的结构与功能1.神经元是构成人体神经系统的基本单位，其基本特性是受到刺激后会产生神经冲动并沿轴突传送出去。2神经元受到刺激后，会产生一个可沿神经传导的负电波，这个负电波叫做动作电位，即神经冲动。3神经纤维膜上去极化、反极化和复极化的过程，即为动作电位。4静息电位表现为内负外正，是由K外流形成的。动作电位表现为内正外负，是由Na内流形成的。5动作电位在神经纤维上的传导是以局部电流的形式向前传导的。兴奋在一条离体的神经纤维上可以双向传导。6突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。7神经系统活动的基本方式是反射。8白洛嘉区受到损伤导致病人可以理解语言，但不能说完整话和书写表达；韦尼克区受到损伤导致病人可以说话，但不能理解语言。9人体安静时主要由肝脏、肌肉、脑等组织的代谢过程释放热量，运动时人主要依靠增加肌肉活动来增加热量。皮肤是主要的散热器官。神经系统概述一、神经系统的重要作用1神经调节与体液调节的区别(1)神经调节比体液调节更迅速，更准确。(2)体液调节往往是在神经系统的影响下进行的。2神经系统的作用(1)通过感觉器官接受体内、外刺激，作出反应，直接调节或控制身体各器官、系统的活动。(2)通过调节或控制内分泌系统的活动来影响、调节机体各部分的活动。二、神经元是构成人神经系统的基本单位1神经元的结构一般包含胞体、树突、轴突三部分。树突是胞体发出的短突起，轴突是胞体发出的长突起。(1)特性：受到刺激后，产生神经冲动，并且沿轴突传送出去。(2)神经纤维：轴突是胞体发出的长突起，称神经纤维。2神经神经是由许多神经纤维被结缔组织包围而成的。三、神经系统活动的基本形式反射(1)反射：是指在中枢神经系统参与下，机体对刺激感受器所发生的规律性反应。(2)反射的结构基础反射弧。(3)反射弧的结构及功能：如图是反射弧结构，请填出AE各部分名称。A感受器；B传入神经元；C反射中枢；D传出神经元；E效应器，它由传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成。在膝反射中，反射中枢就是传入神经元与传出神经元之间的突触。反射弧中任何一个环节受损伤，反射活动都不能实现。(4)反射类型：简单反射：如瞬目反射、瞳孔反射、膝反射、屈反射等，其中膝反射是一个仅由一个感觉神经元和一个脊髓的运动神经元组成的二元反射弧完成的反射。复杂反射：如跨步反射、直立反射、性反射等四、动作电位的产生实例分析1动作电位神经冲动就是动作电位，神经冲动的传导就是动作电位的传播。2动作电位的产生实例(1)实验材料及实验处理：实验材料：蛙的坐骨神经腓肠肌标本。实验处理：电刺激(适当强度)。(2)实验现象：实现现象1：腓肠肌收缩。实验现象2的图像呈现：(3)实验结论：实验结论1：刺激部位产生了神经冲动，冲动是可以传播的，当神经冲动传播到神经末梢后，再从神经末梢传到肌肉，引起肌肉的收缩。实验结论2：刺激坐骨神经时，产生一个负电波，负电波沿着神经传导；神经冲动就是动作电位，神经冲动的传导就是动作电位的传导。1神经调节与体液调节比哪个更迅速，更准确？提示：神经调节比体液调节更迅速，更准确，体液调节往往是在神经系统的影响下进行的。2构成人神经系统的基本单位是什么？提示：神经元。一般包含胞体、树突、轴突三部分。3直接刺激反射弧中的传出神经，也会引起效应器发生相应的反应，这是否是反射？请说明理由。提示：不是。反射需要完整的反射弧。4一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗？至少需要几个？提示：不能。一个完整的反射至少需要两个神经元才能正常完成，大多数反射活动需要三个或三个以上神经元参与，反射活动越复杂，参与的神经元越多。5神经元功能特性的验证及分析：实验结果是什么？提示：a.肌肉收缩；b.电表偏转两次。如何对实验结果进行解释？提示：刺激部位产生了神经冲动，经神经末梢传到肌肉，引起肌肉收缩。(1)静息状态时，坐骨神经表面各处电位相等，受刺激时，神经表面产生负电波，叫动作电位，并沿神经传导，经神经末梢传到肌肉，引起肌肉收缩。(2)反射弧完整，还需要适宜刺激才能发生反射活动。(3)最简单的反射弧应至少包含感觉神经元与运动神经元，多数反射弧应包含三个以上神经元，反射弧中兴奋的传递方向取决于突触。神经冲动的产生与传导1负电位的形成和恢复过程动作电位动作电位是神经纤维的去极化、反极化和复极化的过程。如下图所示：(1)极化状态：细胞膜内外的各种离子浓度是不等的，膜内钾离子浓度高，膜外钠离子浓度高。神经细胞膜在静息时对钾离子的通透性大，对钠离子的通透性小，膜内的钾离子扩散到膜外，钾离子不断向膜外扩散，而膜内的负离子则不能扩散出去。膜外的钠离子也不能扩散进来，此时膜两侧的电位表现为外正内负，称为极化状态。此时的膜电位称为静息膜电位(静息电位)。(2)反极化状态：当神经细胞受到刺激后，钠通道会立即开放，短时间内钠离子大量涌入膜内，变成了膜内为正电位，膜外为负电位的状况，此时的膜电位称为动作电位。(3)复极化：动作电位产生后钠离子通道关闭，钾离子通道开放，钾离子涌出膜外，使得膜电位又恢复到原来外正内负的状态。2.神经冲动在神经纤维上的传导 受刺激局部电流回路兴奋传导：局部电流未兴奋部位电位变化(1)方式：兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种信号叫神经冲动。(2)过程：神经纤维上受刺激部位和邻近未受刺激的部位之间形成局部电流。这个局部电流会刺激没有去极化的细胞膜，使之去极化，也形成动作电位。这样，不断地以局部电流形式向前传导，将动作电位传播出去。(3)特点：在神经纤维上传导的主要特点是双向的、非递减性、绝缘性。1极化状态的离子基础是什么？提示：极化状态电位是外正内负。此时膜上Na通道关闭， K通道开放。K顺浓度梯度外流至平衡形成静息电位。2神经纤维某处受到适宜刺激后，电位表现是什么？提示：外负内正。3反极化状态的离子基础是什么？提示：反极化状态电位是外负内正。当神经细胞受到刺激后，Na通道会立即开放，K通道关闭。短时间内Na大量涌入膜内，变成了膜内为正电位，膜外为负电位的状况。4兴奋是以什么形式沿着神经纤维传导的？提示：电信号。5.结合右图探究处单独刺激时，电表指针的偏转次数及方向。提示：(1)刺激：偏转次数：2次。偏转方向：先向左偏再向右偏转。(2)刺激：偏转次数：0次。偏转方向：不偏转。(3)刺激：偏转次数：2次。偏转方向：先向右偏再向左偏转。1静息电位的大小决定于膜内外K的浓度差；动作电位的大小决定于膜内外Na的浓度差。2兴奋在神经纤维上传导时，在膜外，兴奋传导方向与局部电流方向相反；在膜内，兴奋传导方向与局部电流方向相同。3动作电位：“全或无”性质。如图： 突触的信号传递1结构基础填图(1)突触的结构： (2)其他结构：D.轴突；E.线粒体；F.突触小泡；G.神经末梢。2传递过程神经冲动轴突末梢突触小泡释放神经递质神经递质经扩散通过突触间隙神经递质与突触后膜上的特异性受体结合引起下一个神经元产生动作电位。3传递特点(1)特点：单向传递。(2)原因1据神经元之间通过突触传递信息图解回答问题： (1)突触前膜分泌神经递质的方式是什么？是否消耗能量？神经递质穿过几层生物膜？提示：胞吐，消耗能量，0层。(2)突触前膜释放的神经递质是否属于内环境的成分？说明理由。提示：是。因为神经递质要经突触前膜释放到突触间隙，突触间隙内的液体是指神经细胞间的组织液，因此释放的神经递质属于内环境的成分。(3)突触小泡的形成和神经递质的分泌与哪些细胞器有关？提示：高尔基体、线粒体。(4)突触后膜上受体的化学本质是什么？神经递质与受体的结合是否具有特异性？提示：受体的化学本质是糖蛋白。神经递质与受体的结合具有特异性。(5)神经递质作用于突触后膜，一定引起下一个神经元产生动作电位吗？提示：不一定，也有可能只引起下一个神经元形成一个小电位。(6)兴奋在突触中传递的过程中，信号的转变方式是什么？提示：电信号化学信号电信号。2填表比较兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。类型项目兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递结构基础_形式_速度_方向_提示：神经元(神经纤维)突触电信号神经递质快慢双向单向1突触的结构 结构2突触间兴奋的传递3传递特点(1)单向传递：神经递质只存在于突触前膜的突触小泡内，只能由突触前膜释放，经过突触间隙作用于突触后膜。方向是从一个神经元的轴突另一个神经元的细胞体或树突或轴突。在已知突触结构中，根据突触小泡存在的位置，可以判断出突触前膜和突触后膜，进而判定兴奋传递的方向。(2)突触延搁：兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢。所以，突触数量的多少决定着该反射所需时间的长短。4神经递质的种类和去向 (1)种类(2)递质的去向：迅速分解或被重吸收到神经末梢或扩散离开突触间隙，为下一次传递做好准备。大脑皮层的功能及体温调节1语言功能区白洛嘉区韦尼克区位置大脑左半球额叶后部大脑左半球颞叶后部与顶叶和枕叶相连接处损伤病表达性失语症(能理解语言，不能说完整的句子，不能书面表达思想)可以听，可以说，不能理解语言2运动区(中央前回)和体觉区(中央后回)(1)(2)3体温调节产热1能理解语言，不能说完整的句子，不能书面表达思想，是大脑皮层的哪个区域有损伤？提示：表达性失语症区，即白洛嘉区。2运动区和体觉区对躯体的调节支配具有交叉的性质，具体表现是什么？提示：(1)上下倒置、左右交叉。(2)身体各部在该区投射范围的大小取决于该部运动、感觉的精细复杂程度 。3人体主要是依靠什么来增加热量？最大的散热器官是什么？提示：依靠增加肌肉活动来增加热量；最大的散热器官是皮肤。4. 体温的相对恒定是靠什么来维持动态平衡？提示：产热与散热的动态平衡。1大脑皮层的运动区对躯体运动的支配特点(1)具有精细的机能定位，即一定部位的皮层刺激引起一定肌肉的收缩。从运动区的上下分布来看，其定位安排是身体的倒影，下肢代表区在顶部，上肢代表区在中间，头面部肌肉代表区在底部。(2)对躯体运动的调节支配具有交叉的性质，即一侧皮层主要支配对侧躯体的肌肉。如大脑皮层右侧的运动区损伤或病变，则身体左侧相应的躯体运动出现障碍。(3)皮层代表区的大小与躯体的大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关。运动愈精细而复杂的肌肉，其代表区愈大，手与五指运动在大脑皮层所占区域与整个下肢所占区域相等。2. 体温调节 (1)正常的体温对于保持酶的最适活性、维持新陈代谢的正常进行具有十分重要的意义。 (2)体温调节过程中，既有神经系统的调节作用，也有内分泌系统分泌激素的作用。例如，甲状腺激素可引起机体增加产热。以曲线、图示为载体，考查兴奋在神经纤维上的产生与传导例1在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意如下图所示。下列叙述正确的是()Aab 段的Na内流是需要消耗能量的Bbc 段的Na外流是不需要消耗能量的Ccd段的K外流是不需要消耗能量的Dde段的K内流是需要消耗能量的思路点拨 精讲精析本题考查神经冲动的产生过程，意在考查对该知识的理解能力以及从图中获取信息与处理信息的能力。ab 段和 bc 段分别表示动作电位的产生过程，此时Na内流，顺浓度梯度进行，该过程不消耗能量。cd段和 de段表示恢复静息电位的过程，此时 K外流，该过程也不消耗能量。答案为C。神经纤维上膜电位变化曲线解读离体神经纤维某一部位受到适宜刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。如图表示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。详细分析如下：(1)a点静息电位，外正内负，此时细胞膜主要对K有通透性；(2)b点零电位，动作电位形成过程中，细胞膜对Na的通透性增强；(3)bc段动作电位，细胞膜对Na继续保持通透性；(4)cd和de段静息电位恢复；(5)e点静息电位。1神经电位的测量装置如下图甲所示， 其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录a、b两电极之间的电位差，结果如下图乙所示。若将记录仪的a、b两电极均置于膜外，其他实验条件不变，则测量结果是哪一个选项()甲乙解析：选C神经纤维上某个点受到刺激之后，细胞膜的外侧会在瞬间变为负电位，而对应点的内侧则成为正电位。所以在膜外局部电流的方向是从未兴奋部位流向兴奋部位，而膜内则是从兴奋部位流向未兴奋部位。电极a接在细胞内，电极b接在细胞外，故a、b两电极对应的均为正电位。若将a、b均接在细胞外，则a点对应的是负电位，b点对应的是正电位，则刺激的同时电势差由零不断升高到某一个峰值，然后随着电子的流动而逐渐恢复；当兴奋传导到b点时，电流又从a流向b，故电流出现一个负的峰值，之后恢复。以图示为载体，考查突触的信号传递例2下面为突触结构模式图，下列说法不正确的是()A在a中发生电信号化学信号的转变，信息传递需要能量B中内容物释放至中主要借助于突触前膜的选择透性C处的液体为组织液，含有能被特异性识别的物质D中内容物使b兴奋时，兴奋处外表面分布着负电荷思路点拨精讲精析选项分析A项正确图中a为突触小体，在突触小体中电信号转变为化学信号，在传递过程中需要线粒体提供能量B项错误是突触小泡，其内容物为神经递质，释放到突触间隙中是借助于突触前膜的胞吐作用，体现了膜的流动性，而不是选择透性C项和D项正确突触间隙为组织液，突触后膜上含有受体，若递质使突触后膜兴奋，则兴奋部位的电位由外正内负变为外负内正(1)神经递质作用于突触后膜后，即被相关酶分解或被转移，不能长时间存在于突触间隙。(2)神经递质释放的过程为胞吐，体现细胞膜的流动性(此过程消耗能量)，最终由突触后膜的糖蛋白识别。2在反射弧中，电刺激传入神经末梢，兴奋能传到效应器， 而刺激传出神经末梢，兴奋却不能传到感受器，原因是兴奋在下图所示结构上的传导(或传递)方向不能由()ABC D解析：选B兴奋在神经纤维上是双向传导的，在神经元之间只能由突触前膜传到突触后膜，也就是只能由突触前膜释放神经递质，作用于突触后膜。以结构图为载体，考查反射与反射弧例3下图为反射弧结构示意图，相关叙述中错误的是()A伸肌肌群内既有感受器也有效应器Bb神经元的活动可受大脑皮层控制C若在处施加一个有效刺激，a处膜电位的变化为：内负外正内正外负内负外正D在处施加刺激引起屈肌收缩属于反射思路点拨精讲精析选项分析A项正确据图知伸肌肌群内既与(传入神经元)相连，又与传出神经元相连，可判断伸肌肌群内既有感受器也有效应器B项正确脊髓等低级中枢的活动可受脑中相应高级中枢的控制C项正确因兴奋在神经纤维上可双向传导，若在处施加一个有效刺激，则a处将由静息电位(内负外正)变为动作电位(内正外负)，后又恢复为静息电位(内负外正)D项错误在处施加刺激引起屈肌收缩不属于反射，因为没有经过完整的反射弧反射弧中传入神经元和传出神经元的判断(1)依据神经节的位置判断：神经节是传入神经元细胞体集中的地方，传入神经元上有神经节，而传出神经元上则没有。(2)依据感受器与效应器判断：与感受器相连的是传入神经元，与效应器相连的是传出神经元。(3) 切断实验法：若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，肌肉不收缩，而刺激向中段(近中枢的位置)，肌肉收缩，则切断的为传入神经元，反之则为传出神经元。(1)误认为只要效应器反应就是反射。若反射弧不完整，刺激后尽管能够引起效应器的活动，也不属于反射。(2)误认为只要有刺激就可引起反射。事实上，反射的进行需要接受适宜强度的刺激，若刺激过弱，则不能引起兴奋的产生。3.右图所示为反射弧结构模式图，在a、c处分别放置电位计，b处给予适宜刺激。据图分析下列说法正确的是 ()A骨骼肌收缩，发生反射活动B骨骼肌不收缩，无反射活动C骨骼肌收缩，并在a、c处均测到电位变化D骨骼肌收缩，a处测到电位变化，c处未测到电位变化解析：选D反射是动物体或人体在中枢神经系统的参与下，对内外环境变化作出的规律性应答。兴奋在神经纤维上双向传导，而在神经元之间单向传递，故刺激b处，c处不能测到膜电位变化，a处能测到膜电位变化；刺激b处，虽然肌肉能收缩，但由于未经过完整的反射弧，不能称为反射活动。以概念图为载体，考查大脑皮层的功能及体温调节例4下图所示为人体体温调节示意图，根据图示过程判断，下列说法错误的是()A人体的冷觉或热觉是在大脑皮层形成的B增加产热主要是骨骼肌通过厌氧呼吸完成C当机体受到炎热刺激时，体内的散热机制为图中的E和FD体温调节中最主要的散热器官是皮肤思路点拨精讲精析人体的冷觉或热觉是在大脑皮层形成的，体温调节中枢主要在下丘脑。骨骼肌进行厌氧呼吸是一种克服暂时缺氧的应急措施。答案为B。利用反射弧的知识建构体温调节的过程4下图是人体体温调节示意图，请据图回答问题： (1)从反射弧的结构上看，和属于_，属于_。在反射弧中，皮肤血管、立毛肌和分布在其上的神经末梢等属于_。(2)在寒冷环境中，皮肤血管会_，同时骨骼肌会_。(3)神经和内分泌都可以对体温进行调节，在这两种调节方式中，是以_调节为主。(4)人体的体温之所以保持相对恒定，是由于_和_两个过程相对平衡的结果。解析：解题的关键点在于对结构的判断和对效应器的理解。是连接感受器和神经中枢之间的传入神经元；属于传出神经元；皮肤血管、立毛肌和分布在其上的神经末梢等属于效应器。答案：(1)传入神经元传出神经元效应器(2)收缩不自主收缩(战栗)(3)神经(4)产热散热课堂回扣练习一、概念原理识记题1下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而产生兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向)，其中正确的是()解析：选C神经纤维上的静息电位是外正内负，当受到有效刺激后，改变了膜的通透性，钠离子大量内流，刺激点变为外负内正。局部电流方向是由正电荷流向负电荷，所以在细胞膜内是由刺激点向两边流动，在细胞膜外却流向刺激点，兴奋的传导方向与细胞膜内的局部电流方向相同，C项符合题意。2. 据右图判断相关叙述不正确的是()A若在S处给予刺激，则在e处可测知有兴奋存在Bc中的物质可以引起e处兴奋的发生C兴奋在ab的传导速度和在de的传导速度不同D兴奋在神经细胞之间通过电流传导解析：选D兴奋在神经纤维上的传导是双向的，因此S处给予刺激，e处可测知有兴奋存在；c中的物质是神经递质，释放后可以引起e处兴奋的发生；兴奋在神经纤维上以电流的形式传导，速度快；在神经元之间，以化学信号(递质)的形式传递，速度慢。二、易错易混辨析题3.将灵敏电流计连接到右图一神经纤维和图二突触结构的表面，分别在a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a点离左右两个接点距离相等)，下列说法不正确的是()A分别刺激a、d点时，指针都偏转1次B分别刺激b、c点时，指针都偏转2次C由于a点离两个接点距离相等，所以刺激a点时理论上指针不偏转D分别刺激a、b、c、d处，指针偏转1次的现象只发生在刺激d点时解析：选A根据兴奋在神经纤维上的传导特点可知，刺激a点指针不偏转(不会出现电位差)；刺激b点时，因为兴奋传至两电极所需时间不同，所以指针会出现2次偏转。根据兴奋在突触上的传递特点(单向传递)可知，刺激c点时，两电极均会出现电位变化，但时间不同，所以出现2次偏转；刺激d点时，只有右侧电极出现电位变化，故指针偏转1次。三、基本原理应用题4.右图表示枪乌贼离体神经纤维在Na浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是()A曲线a代表正常海水中膜电位的变化B两种海水中神经纤维的静息电位相同C低Na海水中神经纤维静息时，膜内Na浓度高于膜外D正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na浓度高于膜内解析：选C本题通过图示的方式显示了Na内流引发了动作电位的原理。未刺激时电位相同，所以两种海水中神经纤维的静息电位相同。在两种海水中，均是膜外的Na浓度高于膜内，只是在正常海水中，膜外和膜内的Na浓度差高于低Na海水中的浓度差。在受到刺激后，由于正常海水中膜外和膜内的Na浓度差较大，所以钠离子迅速内流引发较大的动作电位，对应于曲线a，所以曲线a代表正常海水中膜电位的变化。5肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌中提取的毒蛋白，是自然界已知最强的神经毒素。它能选择性的阻遏乙酰胆碱(神经递质的一种)的释放过程，这种毒素对兴奋传导的作用是()A. 使另一个神经元产生兴奋B使兴奋的传递中断 C. 使兴奋的传递加速 D使另一个神经元产生抑制解析：选B由题意可知，肉毒杆菌毒素能阻遏乙酰胆碱的释放过程，从而使兴奋不能通过突触传递使另一个神经元兴奋或抑制，使兴奋的传递中断。四、实验探究分析题6. 下面为某种反射弧示意图，结合下述实验回答问题：(1)电激(即用电刺激)E，结果A发生运动反应；电激B，结果A反应而E无反应。这表明图中的A是_，E是_，而B和D分别是_和_。(2)给你提供必要的实验用具，如电刺激设备、电位测量仪等，请设计实验方案，以探究兴奋在神经纤维上和在相邻两神经元之间的传递特点(是双方的还是单向的)，并预期可能的实验结果及结论。a探究冲动在神经纤维上的传导。方法步骤：_。结果和结论：_。b探究冲动在神经元之间的传递。方法步骤：_。结果和结论：_。(3)在正常情况下，你认为神经冲动在一个完整反射弧中的传递是_的，决定这一传递特点的主要原因是_。解析：(1)兴奋在神经元间的传递是单向的，据题干信息，可判断A为效应器，E为感受器。(2)探究神经冲动在神经纤维上传导特点时，需在神经纤维上某一点给予刺激，检测其两侧是否有电位改变；探究神经冲动在神经元之间传递特点时，需在一神经元上给予刺激，在另一神经元上检测电位变化，然后交换刺激与电位检测位置，观察两次刺激的膜电位变化。(3)神经冲动在神经元之间是单向传递的，是由神经递质的储存、移动方式决定的。答案：(1)效应器感受器传出神经元传入神经元(2)a.方法步骤：电激处，观察A的变化，同时测量处的电位有无变化结果和结论：若A有反应，且处电位改变，则说明冲动在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而处无电位变化，则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的b.方法步骤：先电激处，测量处电位变化。再电激处，测量处的电位变化结果和结论：若两次实验的检测部位均发生电位变化，说明冲动在神经元间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明冲动在神经元间的传递是单向的(3)单向冲动在突触中的传递是单向的回扣知识点1兴奋在神经纤维上传导时局部电流的方向及兴奋传导的方向。 2兴奋传导、传递的形式和特点。 3易误点提醒：兴奋在神经元上的传导是双向的，而在神经元间的传递是单向的。4能力迁移：用动作电位产生、恢复的离子基础分析决定峰值高低的原因。5能力迁移：兴奋在突触中传递的变形。方法指导6探究性或验证性实验“实验步骤”的描述(1)步骤一：实验前的准备：选材的句式：“选取年龄、性别相同，健康且发育状况相同的同种动物”“选取长势相同、大小相似的同种植物”等分组的句式：“随机均分(或等分)为X组”编号的句式“编号为A、B组”或“编号为甲、乙组”(2)步骤二：实验中的处理：实验组“用适量的某溶液”处理，对照组“用等量的蒸馏水(或生理盐水或清水)”处理，且“每组都在相同且适宜的条件下培养(或饲养)”或“观察相同的时间”(3)步骤三：实验后的观测：“一段时间后，观察(现象)或测量(数据)，做好记录(并计算出平均值)”应用提示：步骤一主要是分组编号，设置对照，以描述“无关变量”；步骤二主要是对实验组别进行处理，以描述自变量如何控制，无关变量如何平衡；步骤三主要是针对实验结果的处理，以描述因变量怎样检测。课下综合检测(一)一、选择题1下图为神经元动作电位的示意图，下列有关分析正确的是()Aa阶段膜内的K浓度低于膜外Bb阶段的电位变化是Na主动转运所致Cc阶段膜内的Na浓度低于膜外Dd阶段的电位变化是K内流所致解析：选Ca阶段膜内K浓度高于膜外；b阶段的电位变化是Na通过通道蛋白所致，是不需要能量的过程；d阶段的电位变化是K外流所致。c阶段膜内Na浓度低于膜外是正确的，理由是动作电位的产生是某个位点，在这个位点上，膜内Na浓度高于膜外，而从整个神经细胞来说仍然是膜外高于膜内。2以枪乌贼的粗大神经纤维作材料，如下图所示。图中箭头表示电流方向，下列说法错误的是()A在a点左侧刺激，依次看到现象的顺序是1、2、3、4B在b点右侧刺激，依次看到现象的顺序是1、3、2、4C在a、b两点中央刺激会出现1或4现象D在a、b两点中央偏左刺激，依次看到现象的顺序是1、3、2、4解析：选DA、B选项可以根据课本图形推测静息时神经纤维细胞膜电位是外正内负，当刺激时电位变成外负内正，在神经纤维上的传导速度是相同的，因此在a、b两点中央刺激，则冲动同时到达a、b两点，指针不偏转；在a、b两点中央偏左刺激，则a点先负，而b点后负，因此正确顺序应该是1、2、3、4。3下图依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是()A图表示甲、乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同B图表示甲电极处的膜处于去极化过程，乙电极处的膜处于极化状态C图表示甲电极处的膜处于复极化过程，乙电极处的膜处于反极化状态D图表示甲、乙两个电极处的膜均处于极化状态解析：选D蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程包括去极化、反极化和复极化。根据图示信息知，图电流表指针不偏转，说明甲、乙两个电极处的膜外电位的大小与极性相同；由于电流方向为甲乙，所以图中乙为受刺激部位，而甲为静息部位，甲电极处的膜处于极化状态，乙电极处的膜处于去极化状态；与图类似，图电流方向为乙甲，说明乙部位已经恢复为静息电位，甲电极处的膜处于去极化状态，乙电极处的膜处于极化状态；图电流表指针不偏转，说明甲、乙两个部位均恢复为静息电位，即甲、乙两个电极处的膜均处于极化状态。4如下图所示，将连接灵敏电压表的导线两端置于神经纤维的外表面或内部(已知表的指针向电流流入表内的接线柱一侧偏转)，显示神经纤维兴奋部位膜电位的是()解析：选D将接有灵敏电压表的导线两端置于神经纤维的外表面或内部，由于神经细胞有静息电位或动作电位，故电压表指针不可能指向零刻度。神经纤维在静息状态下，表现为内负外正，兴奋后由内负外正的静息电位转变为内正外负的动作电位，所以电流的方向是从膜内经电压表流向膜外。5关于神经动作电位的叙述，错误的是()A动作电位随刺激强度的增大而增大B膜电位因受到一定刺激而变成内正外负C动作电位的传导是一种依赖于细胞膜对相关离子通透性变化的现象D复极化过程指反极化的电位逐渐恢复至静息电位水平解析：选A一定刺激使得膜电位由外正内负变为外负内正，即产生动作电位，并与相邻处形成局部电流，该电流刺激相邻部位使膜去极化，钠离子通道打开，钠离子内流，随即钠离子通道关闭，钾离子通道打开，钾离子外流，膜电位恢复静息状态。动作电位的大小取决于离子浓度差的大小，而刺激要达到一定的强度，即动作电位是“全或无”。6在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。下列四项表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是()解析：选C神经纤维静息时的膜内外的电位是外正内负，当接受刺激后，膜内外的电位变成外负内正。神经冲动在神经纤维上的传导是由兴奋部位传到未兴奋的部位双向传导。7下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程是()ABC D解析：选D静息状态下神经纤维膜外为正电位，膜内为负电位，受刺激后，电荷分布为外负内正。8如下图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是()A丁区发生K外流和Na内流B甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态C乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁D图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左解析：选A神经纤维静息电位为外正内负， 动作电位为外负内正。图示中乙处外负内正，则乙处兴奋，甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态；乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁；丁区域外正内负，是K外流所致。二非选择题9. 动作电位的产生与细胞膜离子通透性的变化直接相关。细胞膜对离子通透性的高低可以用电导(g)表示，电导大，离子通透性高，电导小，离子通透性低。下图表示神经细胞接受刺激产生动作电位过程中，细胞膜对Na和K的通透性及膜电位的变化(gNa、gK分别表示Na、K的电导)。请据图回答问题。(1)细胞膜对离子通透性与分布的控制很可能是通过控制细胞膜上的_来实现的。(2)接受刺激时，细胞膜对Na、K的通透性分别发生了怎样的变化？_(3)动作电位产生时，膜内电位如何变化？_。根据该过程中膜电位的变化和离子通透性的变化可以推测，动作电位的产生主要是由哪种离子如何变化造成的？_。解析：神经纤维未受到刺激时，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，其膜电位变为外负内正。静息时，K外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正；受刺激后，Na内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负，形成动作电位。答案：(1)载体(2)对Na的通透性迅速增加，并且增加的幅度较大；对K的通透性缓慢增加，并且增加的幅度较小(3)由负电位变成正电位Na通过细胞膜快速内流10. 科学研究表明：细胞外液中K浓度会影响神经纤维静息电位的大小，而细胞外液中Na浓度几乎不影响；但细胞外液中Na浓度会影响受刺激神经膜电位的变化幅度和速率。请根据以下提供的材料和用具设计实验证明。要求写出实验思路，预测实验结果并分析预测结果。材料和用具：测量电位变化的测量仪器、刺激器、生理状态一致的枪乌贼离体神经纤维若干、正常海水、低K海水、高K海水、低Na海水、高Na海水等。(注：不同海水的渗透压相等但K或Na浓度不同)(1)实验思路：_；_；_。(2)预测实验结果：在不同K浓度的海水中，按静息电位绝对值由大到小排序，顺序是_。在下边的坐标中画出不同Na浓度海水中枪乌贼离体神经纤维受刺激后的膜电位变化曲线(假设在正常海水中静息电位是70 mV)。(3)分析预测结果：在不同K浓度的海水中，静息电位如此排序，这是因为在不同K浓度的海水中，_不同，造成静息电位不同。在不同Na浓度海水中神经纤维受刺激后的膜电位变化曲线呈现图中所示结果，是因为在不同Na浓度的海水中_不同，造成电位变化的幅度和速率不同。解析：动物生理实验一般要对生物材料的初始状态进行测定，而神经纤维的初始状态一般指静息状态。静息电位的大少取决于细胞内外的K的浓度差，与Na无关，而动作电位的高低取决于Na的浓度差，与K无关。答案：(1)将枪乌贼离体神经纤维分成5组，分别放到正常海水、低K海水、高K海水、低Na海水、高Na海水中；一段时间后，分别测量、记录枪乌贼离体神经纤维的静息电位；分别给予这5组枪乌贼离体神经纤维相同的适宜刺激，再测量、记录枪乌贼离体神经纤维的电位变化(2)低K海水正常海水高K海水如下图。说明：a为正常海水、b为低Na海水、c为高Na海水。要求：三条曲线起点即70 mV基本相同，低Na海水与正常海水比较，电位变化幅度要小，上升的速率要慢，恢复的时间要更长。高Na海水中相反。曲线未注明不得分，起点、高度、斜率、时间有一项不符这条曲线就不得分。(3)K外流的量Na内流的量和速率课下综合检测(二)一、选择题1.右图为突触结构模式图，下列有关说法正确的是()A在a中实现电信号化学信号的转变，该信息传递需要能量B中内容物以被动转运的方式释放至中C兴奋传递时，处的组织液含有特异性受体D中内容物使b兴奋时，兴奋处外表面分布着正电荷解析：选A题图所示为一突触，在此处电信号将转换成化学信号(递质)，然后再转换成电信号。在该过程中，化学递质的释放(胞吐)与膜电位(离子的出入)的变化，需要细胞代谢为其提供能量。2神经冲动在两个神经元之间传递时，以下生理活动不会发生的是()A生物膜的融合和转化B离子通道的开放和关闭CATP的合成和水解D信号分子与突触前膜上受体的识别和结合解析：选D神经冲动在神经元间的传递是通过细胞膜以胞吐的方式释放化学递质到突触间隙，被突触后膜上的受体识别，激活突触后膜离子通道的开放和关闭，引起下一个神经元神经冲动的产生，这个过程消耗能量，自然发生ATP的合成与水解，注意受体在突触后膜上，不在突触前膜。3刺激某一个神经元引起后一个神经元兴奋。当给予某种药物后，再刺激同一个神经元，发现神经冲动的传递被阻断，但检测到突触间隙中化学递质的量与给予药物之前相同。这是由于该药物()A抑制了突触小体中化学递质的合成B抑制了突触后膜的功能C与递质的化学结构完全相同D抑制了突触前膜化学递质的释放解析：选B神经元之间神经冲动的传递是由突触前膜释放的递质通过突触间隙，与突触后膜上的受体结合后引起。经过药物处理后，发现神经冲动的传递被阻断，但突触间隙中化学递质的量与处理前未发生变化，因此该药物处理只能是抑制了突触后膜的功能。4下图为突触的结构示意图，在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计，下列分析正确的是()A图示结构包括3个神经元，1个突触B如果刺激甲，丙会兴奋，则兴奋处外表面呈负电位C突触后膜上“受体”的化学本质是脂质D若abbd，电刺激c点，灵敏电流计的指针偏转两次解析：选B图中有三个神经元，两个突触；如果刺激甲，会引起丙的兴奋，则兴奋处外表面呈负电位；突触后膜上“受体”的化学本质是蛋白质；电刺激c点，兴奋不能传到乙，灵敏电流计的指针偏转1次。5下图是反射弧的组成示意图(虚线内为反射中枢)。下列说法正确的是()Aa、b、c处，兴奋的传导方式是由电信号转变为化学信号B该反射弧中共有三个神经突触、四个神经元C此反射弧完成反射活动一定不需要大脑皮层的参与D刺激b部位，、神经细胞都能够产生膜电位的变化解析：选Ba、b、c处兴奋的传递为突触传递，故由电信号化学信号电信号；反射弧是完成反射活动的结构基础，此反射活动的完成可能需要大脑皮层参与；在整个反射弧中兴奋的传递方向是单向的，刺激b部位不能产生兴奋。6下图表示三个神经元及其联系。其中“”表示树突到胞体再到轴突及末梢，则下列叙述正确的是()A甲和丙可与感受器相连，图中共有3个完整的突触B若在f点施加一强刺激，则f点的膜电位变为外正内负，并在b点可测到电位变化C对该反射弧来说，大脑皮层对其活动不会产生影响D若在e点施加一强刺激，则f点不会测到电位变化，而下一神经元的兴奋将会加强解析：选A兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的，兴奋在神经元之间的传递只能是单方向的，即只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突或轴突，由于题干中给出了“”表示从树突到胞体再到轴突及末梢，故此图中反射弧兴奋的传导方向应该有三条途径：abcg，aedg，hfedg。通过传导的三条途径可知，甲与丙可与感受器相连，图中有三个完整的突触；若在f点施加一强刺激，f点的膜电位变为外负内正，而非外正内负，而且b点不能测到电位变化；大多数反射弧的活动均受大脑皮层的控制，有的反射弧不受大脑皮层控制(如蛙的搔扒反射)，题中并未明确此反射弧所完成的反射名称，故无法断定其活动是否受大脑皮层的影响；在e点施加一强刺激，兴奋可以传到f点。7某人因受外伤，可以听到声音，可以说话但不能理解语言，则受损区域是()A白洛嘉区B韦尼克区C大脑皮层中央前回 D大脑皮层中央后回解析：选B“不能理解语言”表明病变部位应为大脑皮层语言区而不是中央前回的躯体运动区，也不是中央后回的体觉区，由病人可以说话可听到声音，只是不理解声音含义，可推知，受损部位应为韦尼克区。8. 人的体温之所以维持恒定，依赖于机体产热和散热的平衡。人体在夏季高温环境中，热量散出的主要途径为()A汗液的蒸发 B呼气C排尿 D排便解析：选A人体热量的散出主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热，其次还有呼气、排尿和排便等。当人处于高温环境时(35 C以上)，机体的散热则主要通过汗液蒸发这条途径。二非选择题9肌肉受到刺激会产生收缩，肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样。现取两个新鲜的神经肌肉标本，将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上，此时神经纤维与肌肉细胞相连接(实验期间用生理盐水湿润标本)，如图所示。图中、指的是神经纤维与肌细胞之间的接头，此接头与突触结构类似。刺激可引起右肌肉收缩，左肌肉也随之收缩。请回答：(1)中能进行兴奋传递的是_(填写标号)；能进行兴奋传导的是_(填写标号)。(2)右肌肉兴奋时，其细胞膜内外形成的_电流会对的神经纤维产生_作用，从而引起的神经纤维兴奋。(3)直接刺激会引起收缩的肌肉是_。解析：兴奋传递是指兴奋在神经肌肉之间或神经元之间的传递过程，是依靠释放化学物质(如乙酰胆碱)来进行的(由电信号化学信号电信号)，是单向传递的；而兴奋传导是在同一细胞(或神经纤维)内依靠局部电流的作用进行的(电信号电信号)，故兴奋在神经纤维上的传导是双向的，所以，刺激神经纤维，兴奋会分别传导到左、右肌肉使之收缩。答案：(1)、(2)局部刺激(3)左肌肉和右肌肉10.右图是神经元网络结构示意简图，图中神经元、都是兴奋性神经元，且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋。和神经细胞一样，肌肉细胞在受到适宜的刺激后，也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头，其结构和功能与突触类似。请回答：(1)给神经元一个适宜刺激，在A处能记录到膜电位的变化。这是因为刺激使神经元兴奋，引起其神经末梢释放的_进入_，随后与突触后膜上的_结合，导致神经元产生兴奋。(2)若给骨骼肌一个适宜刺激，在A处_(填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化，原因是_。(3)若在A处给予一个适宜刺激，在C处_(填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化，原因是_。解析：兴奋在神经元之间的传递过程是前一神经元的轴突末端(突触前膜)释放化学递质，化学递质与下一神经元的树突或胞体或轴突的膜(突触后膜)结合，使下一神经元兴奋或抑制。兴奋在神经元之间只能单方向传递。答案：(1)神经(化学)递质突触间隙特异性受体(2)不能由肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递(3)能兴奋从A处传到神经元，再传到神经元，故在C处能测到膜电位的变化