高考生物二轮复习 考前三个月 专题7 人体的稳态及调节机制 考点23 兴奋的产生、传导及相关实验分析课件.ppt

专题7人体的稳态及调节机制 考点23兴奋的产生 传导及相关实验分析 依纲联想 栏目索引 核心梳理 真题重温 典题特训 1 兴奋在神经纤维上的传导3点提醒 1 准确识记静息状态和兴奋状态下膜内外的电荷分布 静息状态下 由于K 外流 导致外正内负 兴奋状态下 由于Na 内流 导致外负内正 2 理顺兴奋传导方向与电流方向的关系 兴奋传导方向与膜内电流方向相同 与膜外电流方向相反 核心梳理 3 运用细胞的整体性原理解释 一个神经元上 若有一处受到刺激产生兴奋 兴奋会迅速传至整个神经元细胞 即在该神经元的任何部位均可测到生物电变化 2 有关突触的6点归纳提醒 1 常见的突触类型有两种 即轴突 胞体型和轴突 树突型 也有不常见的轴突 轴突型 还有类似突触的结构 如神经 肌肉接点等 2 神经递质的释放过程体现的是生物膜的流动性 突触小泡的形成与高尔基体密切相关 突触间隙的液体是组织液 神经递质的释放方式是胞吐 3 突触间隙中神经递质的去向有三种 迅速地被酶分解 重吸收到突触小泡 扩散离开突触间隙 有一些药物 如一些止痛药 有机磷农药等 作用的部位就在突触间隙 4 突触前膜处发生的信号转变是电信号 化学信号 突触后膜处的信号转变是化学信号 电信号 5 突触后膜上的神经递质受体的本质为糖蛋白 6 神经递质可分为兴奋性递质和抑制性递质 如多巴胺 后者可以使负离子 如Cl 进入突触后膜 从而强化 外正内负 的局面 3 神经调节中常考的3种物质运输方式 1 静息电位的形成主要是K 外流 动作电位的形成主要是Na 内流 它们都是从高浓度 低浓度 需要通道蛋白 属于协助扩散 2 静息电位恢复过程中 需要借助钠钾泵逆浓度梯度将Na 从膜内泵到膜外 将K 从膜外泵入膜内 且需要能量 属于主动运输 3 神经递质释放的过程属于非跨膜运输中的胞吐 体现了细胞膜的流动性 4 理解电位变化机理并分析下列相关曲线 1 受刺激部位细胞膜两侧电位差的变化曲线图 a点 静息电位 外正内负 此时K 通道开放 b点 0电位 动作电位形成过程中 Na 通道开放 bc段 动作电位 Na 通道继续开放 cd段 静息电位恢复 de段 静息电位 2 如图1是将神经电位测量仪的A B电极均置于膜外 在箭头处施加适宜刺激 测得电位差变化曲线如图2所示 ab段 兴奋传至A电极时 膜外电位由正电位逐渐变为负电位 而B电极处仍为正电位 bc段 兴奋传至AB两电极之间 cd段 兴奋传至B电极时 膜外电位由正电位逐渐变为负电位 而A电极处恢复为正电位 1 2014 海南 15 当快速牵拉骨骼肌时 会在d处记录到电位变化过程 据图判断下列相关叙述 错误的是 真题重温 A 感受器位于骨骼肌中B d处位于传出神经上C 从a到d构成一个完整的反射弧D 牵拉骨骼肌时 c处可检测到神经递质 解析由图可知 当快速牵拉骨骼肌时 会在d处记录到电位变化过程 感受器位于骨骼肌中 A正确 传入神经元的细胞体在灰质以外 d处位于传出神经上 B正确 从a到d没有效应器 不能构成一个完整的反射弧 C错误 牵拉骨骼肌时 会在d处记录到电位变化过程 说明有神经兴奋的传递 c处可检测到神经递质 D正确 答案C 2 如图1是反射弧的结构模式图 a b c d e表示反射弧的组成部分 表示突触的组成部分 1 2是指反射弧中的两个位点 判断下列相关叙述 1 若在1处施加一个有效刺激 2处膜电位的变化为 内负外正 内正外负 内负外正 2010 江苏 13C 2 若在2处施加一个有效刺激 则在1处无膜电位变化 其原因是兴奋在神经元之间只能单向传递 2012 山东 25 2 改编 3 兴奋在结构c和结构b的传导速度相同 且在c中 处发生的信号变化是电信号 化学信号 电信号 2011 江苏 13D 4 释放的乙酰胆碱经血液运输 导致突触间隙组织液中的Na 通过被动运输到达突触后膜 内 从而引起突触后神经细胞兴奋 2009 海南 6C和2011 海南 8A 5 如图2为在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图 其中a c段一直在发生Na 内流 不需要消耗能量 2011 浙江 3AB改编 3 请在空格处填充合适内容 1 2014 四川 8节选 某人行走时 足部突然受到伤害性刺激 迅速抬脚 下图为相关反射弧示意图 图示反射弧中 a是 当兴奋到达b点时 神经纤维膜内外两侧的电位变为 当兴奋到达c处时 该结构发生的信号转变是 伤害性刺激产生的信号传到 会形成痛觉 此时 内脏神经支配的肾上腺分泌的肾上腺素增加 导致心率加快 这种生理活动的调节方式是 传入神经 内正外负 电信号 化学信号 电信号 大脑皮层 神经 体液调节 2 2014 广东 27节选 小红不小心被针刺 随即出现抬手动作 其神经反射如图所示 则图中传出神经元是 b1兴奋后使c1兴奋 而b2兴奋后使c2抑制 可推测b1和b2的突触小泡释放的 是不同的物质 小红抬手之后对妈妈说 我手指被针刺了 有点疼 该过程一定有大脑皮层的躯体感觉中枢以及言语区的 参与调节 c1 c2 神经递质 S区 3 2013 安徽 30节选 将蛙脑破坏 保留脊髓 做蛙心静脉灌注 以维持蛙的基本生命活动 暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经 分别连接电位计 和 将蛙左后肢趾尖浸入0 5 硫酸溶液后 电位计 和 有电位波动 出现屈反射 如图为该反射弧结构示意图 用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导 而在反射弧中只能单向传递 若在灌注液中添加某种药物 将蛙左后肢趾尖浸入0 5 硫酸溶液后 电位计 有波动 电位计 未出现波动 左后肢未出现屈反射 其原因可能有 第一点为 第二点为 方法和现象 刺激电位计 与骨骼肌之间的传出神经 观察到电位计 有电位波动和左后肢屈腿 电位计 未出现电位波动 突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合 突触前膜不能释 放递质 本考点主要集中在 以膜电位变化曲线的形式考查对神经纤维上兴奋产生机理的理解 以图示形式考查兴奋在突触间传递的机理 以实验分析和设计题的形式考查兴奋的传导与传递的证明 以及药物作用位置的判断 抑制性递质产生的生理效应 备考时 要着力通过构建兴奋产生 传导和传递过程模型 直观理解内在机理 练后反思 1 下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图 下列据图描述不正确的是 A 在A图中 所示的结构属于反射弧的效应器B B图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况 在a b c中兴奋部位是b 典题特训 C 在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间 由于电位差而发生电荷移动 这样就形成了局部电流D 兴奋在反射弧中按单一方向传递是由于结构 的存在 在此结构中信号的转换模式为电信号 化学信号 电信号解析由于 上有神经节 故 为传入神经 则 为感受器 A错误 由于静息电位的特点是外正内负 动作电位的特点是外负内正 故b处为兴奋部位 B正确 兴奋部位与未兴奋部位有电位差 能形成局部电流 故C正确 兴奋在反射弧中按照单一方向传导的原因是在神经元之间的传递是单向的 即在突触部位是单向的 在突触部位发生的信号变化为电信号 化学信号 电信号 故D正确 答案A 判断正误 1 题中人体内B图所示神经纤维的兴奋传导方向是a b c 2 题中A图的 结构中发生的信号变化需要消耗ATP 3 B图的b处神经纤维膜对Na 的通透性增强 4 题中静息状态时神经元的细胞膜内外有离子进出 5 题图中 为传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等 思维延伸 6 题图中 具有分析 综合各种变化的功能并以此调节机体的生理活动 7 兴奋部位与相邻未兴奋部位间 电流方向与兴奋传导方向一致 8 假设 是肌肉 现切断 处 用足够强的电流刺激 肌肉不收缩 而刺激 处 肌肉收缩 9 用显微镜观察 人体内 所属细胞中四分体数目为23个 深度思考 1 题图中区分传入神经和传出神经的关键点是什么 答案传入神经具有神经节 而传出神经没有 或根据图示 的方向信息来判断 2 兴奋在突触小体上的信号变化是怎样的 神经递质释放的过程中穿过了几层生物膜 需要载体吗 需要消耗能量吗 答案电信号 化学信号 0层 不需要载体 需要消耗能量 2 2015 浙江 4 血液中K 浓度急性降低到一定程度会导致膝跳反射减弱 下列解释合理的是 A 伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部B 传出神经元去极化时膜对K 的通透性增大C 兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱D 可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大解析细胞膜的动作电位可通过局部电流的形式传到肌纤维的内部 A错误 传出神经元在去极化时Na 通道开放 Na 大量内流 所以是膜对Na 的通透性增大 B错误 兴奋在传导的过程中动作电位的大小不会因传导距离的增加而衰减 C错误 可兴奋细胞的静息电位是由于K 外流引起的 所以当血液中K 浓度急性降低导致细胞外K 浓度比较低 进而导致可兴奋细胞的静息电位的绝对值增大 引起神经元不易产生兴奋 最后导致膝跳反射减弱 D正确 答案D 1 已知Ca2 能消除突触前膜内的负电荷 利于突触小泡和前膜融合 释放神经递质 若瞬间增大突触前膜对组织液中Ca2 的通透性 判断如下对将引起的效应的推断 突触前膜内的Ca2 快速外流 加速神经冲动的传递 使突触后神经元持续性兴奋 突触后膜迅速将电信号转变为化学信号 思维延伸 2 离体神经纤维某一部位受到适当刺激时 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 图1表示该部位神经细胞的细胞膜结构示意图 图2表示该部位受刺激前后 膜两侧电位差的变化 判断如下分析 a点时 K 从细胞膜B侧到A侧移动 b点时 细胞膜A侧电位比B侧高 静息电位的形成可能与膜上的 有关 b c过程中 大量钠离子从细胞膜A侧到B侧 若图2表示受到寒冷刺激时 人体下丘脑细胞接受C物质后 膜两侧电位差的变化 C物质很有可能是甲状腺激素 接受C物质后 下丘脑细胞膜通透性改变 代谢速率不变 3 2015 江苏 18 下图表示当有神经冲动传到神经末梢时 神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制 下列叙述错误的是 A 神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏B 神经冲动引起神经递质的释放 实现了由电信号向化学信号的转变 C 神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放D 图中离子通道开放后 Na 和Cl 同时内流解析A项正确 神经递质在突触前神经细胞内合成 经高尔基体加工后 储存在突触小泡内 以防止被细胞内其他酶系所破坏 B项正确 神经末梢有神经冲动传来时 突触小泡释放神经递质 电信号转变为化学信号 C项正确 神经递质与受体结合 使突触后膜上相应的离子通道开放 使下一个神经细胞兴奋或抑制 D项错误 若为兴奋性神经递质 与后膜受体结合 Na 内流 若为抑制性神经递质 与后膜受体结合 Cl 内流 两者不能同时发生 答案D 氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用机理如图所示 此种局部麻醉药单独使用时不能通过细胞膜 若与辣椒素同时注射才会发生如图乙所示效果 判断下列分析 思维延伸 1 神经细胞兴奋时 膜外由正电位变为负电位 膜内由负电位变为正电位 2 氨基丁酸与突触后膜的受体结合 促进Cl 内流 抑制突触后膜产生兴奋 3 局部麻醉药和 氨基丁酸的作用效果和作用机理一致 都属于抑制性神经递质 4 局部麻醉药作用于突触后膜的Na 通道 阻碍Na 内流 抑制突触后膜产生兴奋 5 由题干信息可看出此种麻醉药只有与辣椒素同时注射才会产生效应 6 题中图甲中 氨基丁酸被释放到突触间隙的组织液的过程中共穿过了2层磷脂分子 7 由题图可看出局部麻醉药使用过程中 突触后膜上存在辣椒素受体 4 示意图与曲线图 图甲为研究神经细胞膜电位变化的实验装置 两个神经元以突触联系 并连有电表 两电极位于Q点位置的膜外和膜内 R处和S处电极分别位于膜外和膜内 给予适宜刺激后 电表 测得电位变化如图乙所示 下列分析正确的是 A 电位变化对应于P Q兴奋传导过程B 电表 记录到 处电位值时 Q处无K 外流C 电表 记录到的电位变化波形与图乙基本相同D 若S处电极移至膜外 电表 的指针将发生两次方向相反的偏转解析 电位变化表示受刺激后由静息电位形成动作电位 可表示兴奋产生过程 A错误 处已恢复为静息电位 静息电位的产生原因是K 外流 B错误 电表 偏转是由于R处带正电荷 S处带负电荷 与图乙基本相同 C正确 突触传递是单向的 从图示结构看 兴奋不能传递到S D错误 答案C 1 若题中S处电极移至膜外 电表 的指针将发生一次偏转 思维延伸 2 若题中电表 的两电极如图甲所示均放置于膜外 给予适宜刺激后 观察记录C D两电极之间的电位差 请在图乙中画出电位变化 注 静息时的膜外电位为零 答案曲线如图所示 5 美国神经生物学家埃里克 坎德尔因对海兔缩鳃反射的习惯化和敏感化的杰出研究 获得2000年诺贝尔生理学或医学奖 敏感化是指人或动物受到强烈的或伤害性刺激后 对其他刺激的反应更加敏感 下图1表示海兔缩鳃反射敏感化的神经调节模式图 图2表示短期敏感化前后有关神经元轴突末梢的生理变化 图1 图2 1 图1中最简单的反射弧只含有 个神经元 海兔缩鳃反射弧中的效应器为 若在图1中的c处给予适宜的电刺激 图中a b d三处能检测到电位变化的是 处 解析由图1可知 此反射弧包含了感觉神经元 中间神经元和运动神经元三种神经元 效应器是传出神经末梢及其所支配的鳃 由图2可知 敏感化后Ca2 进入神经细胞增加 神经递质释放量增加 效应器是传出神经末梢及其所支配的鳃 1 由图和分析可知 图1中有3种神经元 而最简单的反射弧只含有2个神经元 就是只含有感觉神经元和运动神经元 而没有图1中的中间神经元 海兔缩鳃反射弧中的效应器是传出神经末梢及其所支配的鳃 答案2运动神经末梢及其支配的鳃d 2 图2显示 当海兔受到强烈的或伤害性刺激后 易化性中间神经元轴突末梢释放5 HT 这种信号分子与感觉神经元轴突末梢上的 结合后 引起Ca2 内流量增加 从而使感觉神经元轴突末梢发生易化 即末梢释放神经递质的量 解析图2显示 当海兔受到强烈的或伤害性刺激后 易化性中间神经元轴突末梢释放5 HT 这种信号分子与感觉神经元轴突末梢上的特异性受体结合后 引起Ca2 内流量增加 从而使感觉神经元轴突末梢发生易化 即末梢释放神经递质的量增加 特异性受体 增加 3 如果实验中不小心将海兔缩鳃反射效应器中的某一处损坏 刺激喷水管时鳃不再发生反应 此时 若刺激图1中的a处 在运动神经末梢的最末端检测不到电位变化 表明 受损 若直接刺激鳃 鳃没有反应 表明鳃受损 若 表明运动神经末梢与鳃的接触部位受损 解析如果实验中不小心将海兔缩鳃反射效应器中的某一处损坏 刺激喷水管时鳃不再发生反应 此时 若刺激图1中的a处 在运动神经末梢的最末端检测不到电位变化 表明运动神经末梢受损 a处产生的兴奋不能传导到运动神经末梢的最末端 若直接刺激鳃 鳃没有反应 表明鳃受损 若刺激图1中的a处 在运动神经末梢的最末端能检测到电位变化 直接刺激鳃 鳃有反应 表明运动神经末梢与鳃的接触部位受损 答案运动神经末梢刺激a处 在运动神经末梢的最末端能检测到电位变化 直接刺激鳃 鳃有反应 6 甘蔗发霉时滋生的节菱孢霉菌能产生三硝基丙酸 3 NP 该物质能抑制胆碱酯酶 能催化乙酰胆碱的分解 的合成 图1表示突触结构 为乙酰胆碱 兴奋性神经递质 图2是人体胃酸分泌的部分调节途径 其中幽门黏膜G细胞 一种内分泌细胞 能合成分泌胃泌素 作用于胃黏膜壁细胞 促进其分泌胃酸 请回答下列问题 1 图1中结构 的作用是 的化学本质是 解析图1中结构 是线粒体 氧化分解有机物释放能量 是识别特异性神经递质的受体 本质是蛋白质 提供能量 糖蛋白 或蛋白质 2 若人体误食发霉的甘蔗后 图1中物质 的含量会 将导致下一个神经元 解析结合题意 胆碱酯酶能够分解兴奋性神经递质 而3 NP能抑制胆碱酯酶的合成 导致胆碱酯酶量减少 则图1中物质 兴奋性神经递质的含量会升高 将导致下一个神经元持续性兴奋 升高 持续性兴奋 3 图2通过 胃黏膜壁细胞 促进胃酸分泌过程中 兴奋在 和 神经元之间传递时 信号发生的变化是 作用于胃黏膜壁细胞的信号物质是 解析图2中 兴奋在 和 神经元之间传递时 信号发生的变化是电信号 化学信号 电信号 作用于胃黏膜壁细胞的信号物质是轴突末梢分泌的神经递质 电信号 化学信号 电信号 神经递质 4 图2通过 胃黏膜壁细胞 促进胃酸分泌的调节方式是 研究发现 当胃酸分泌增加后会引起胃壁扩张 后者又会加强胃泌素的分泌 胃泌素的这种分泌调节机制称为 解析图2通过 胃黏膜壁细胞 促进胃酸分泌的调节过程中 是神经调节 胃黏膜壁细胞 是体液调节 所以全过程调节方式是神经 体液调节 当胃酸分泌增加后会引起胃壁扩张 后者又会加强胃泌素的分泌 胃泌素的这种分泌调节机制称为正反馈调节 神经调节和体液 激素 调节 或 神经 体液调节 正反馈调节