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第31讲 神经冲动的产生和传导
及神经系统的分级调节
考点二 神经冲动的产生和传导
1.分析兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递过程。通过观看动画和图片，培养观察、分析、比较、归纳等逻辑推理能力。
2.应用兴奋传导原理，辨别传导方向，解决实际问题。通过科学发现，培养实事求是的科学态度和不断探究的。
【资料分析】中枢神经系统中的抑制性神经元，能够分泌抑制性神经递质，引起突触后膜发生Cl－内流、K＋外流，从而造成突触后膜膜电位的改变，使突触后神经元受到抑制。如图是与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①～⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时，伸肌②收缩，屈肌⑦舒张。
（1）写出控制伸肌的完整反射弧
（膝盖下方的肌腱和韧带内的）感受器→传入神经→（膝跳反射）神经中枢→传出神经→伸肌
（2）画出兴奋在③中传导时A点的膜内电位变化曲线。
静息电位的维持是否需要消耗能量？
膜电位的变化
需要，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的。
静息电位产生原因：
动作电位的形成
动作电位产生原因：
C
A．图2中的乙对应图1中的⑤B．图2中的丙对应图1中的③C．由图1.2可知，在恢复静息电位时K＋通道通透性更高D．图1③中Na＋进入细胞中的方式为主动运输
（2018年山东高考题）图五表示枪乌贼离体神经纤维在正常海水和低Na+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
C
P425T4.(2023·河南顶级名校联考)耳蜗中的毛细胞能感知声音，其基底部浸浴在外淋巴液中，顶部浸浴在内淋巴液中。外淋巴液和一般细胞外液的成分类似；内淋巴液却相反，其中含有较高浓度的K＋(高于毛细胞细胞内液的K＋浓度)和较低浓度的Na＋。下列叙述正确的是(　　)
A.未受刺激时毛细胞基底部和顶部膜两侧的电位差相等
B.毛细胞受到刺激时内淋巴液中的Na＋内流进入毛细胞
C.内淋巴液中含有较高浓度的K＋与主动运输无关
D.K＋可以通过毛细胞基底部外流进入外淋巴液
D
由于内淋巴液含有较低浓度的Na＋，毛细胞受到刺激时，Na＋难以内流，B错误
A
1.(2021·湖南卷，11)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是(　　)
A.TEA处理后，只有内向电流存在
B.外向电流由Na＋通道所介导
C.TTX处理后，外向电流消失
D.内向电流结束后，神经纤维膜内Na＋浓度高于膜外
【资料分析】中枢神经系统中的抑制性神经元，能够分泌抑制性神经递质，引起突触后膜发生Cl－内流、K＋外流，从而造成突触后膜膜电位的改变，使突触后神经元受到抑制。如图是与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①～⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时，伸肌②收缩，屈肌⑦舒张。
（3）抑制性神经递质的作用原理是什么？
抑制性神经递质，引起突触后膜发生Cl－内流、K＋外流，使膜内外的电位差变得更大，突触后膜更难以兴奋。
【资料分析】中枢神经系统中的抑制性神经元，能够分泌抑制性神经递质，引起突触后膜发生Cl－内流、K＋外流，从而造成突触后膜膜电位的改变，使突触后神经元受到抑制。如图是与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①～⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时，伸肌②收缩，屈肌⑦舒张。
（4）兴奋在③中是如何传导的？有什么特点？（用图表示）
兴奋在神经纤维上的传导
内负外正
内正外负
局部电流
动作电位
电位差
双向传导
相反
相同
【资料分析】中枢神经系统中的抑制性神经元，能够分泌抑制性神经递质，引起突触后膜发生Cl－内流、K＋外流，从而造成突触后膜膜电位的改变，使突触后神经元受到抑制。如图是与膝跳反射有关的部分结构示意图(图中①～⑧表示细胞或结构)。发生膝跳反射时，伸肌②收缩，屈肌⑦舒张。
（4）兴奋是如何由③传递给④的？有什么特点？
通过突触；单向传递
突触前膜
突触间隙
突触后膜
电信号
化学信号
电信号
③突触间隙内的液体属于（ ），是内环境的成分。
①突触前膜分泌神经递质的方式为（ ），依赖于细胞膜的（ ）
②突触小泡的形成与（ ）有关，神经递质的分泌由线粒体提供能量。
胞吐
流动性
高尔基体
组织液
③突触后膜特异性受体与（ ）偶联，接受神经递质的刺激并使之开放。
Na+通道
兴奋在神经元间的传递
(1)兴奋的传递过程
兴奋在神经元之间的传递
(2)突触的结构和类型
突触前膜
突触间隙
突触后膜
神经递质
轴突—细胞体
轴突—树突
(3)传递特点　　　　　
细胞体或树突
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
化学信号
兴奋在神经元之间的传递
(4)神经递质
种类：使下一个神经元兴奋或抑制
去向：被相应的酶水解或被突触前神经元回收
如：甘氨酸一般引起突触后膜Cl-内流
乙酰胆碱一般为兴奋性的，但在心脏处是抑制性的；效果取决于突触后膜离子通透性和细胞内的离子浓度
B
4.(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
兴奋剂、毒品
突触
合成
释放
神经递质的酶
突触前膜上：影响神经递质的合成或释放
突触间隙上：药物作用神经递质或影响酶的数量与活性
突触后膜上：影响神经递质和受体结合
微专题7 兴奋的传导与传递实验探究题
例1.科学家用枪乌贼的神经纤维进行实验(如图甲，电流左进右出为+)，记录在钠离子溶液(盐溶液)中神经纤维产生兴奋的膜电位(如图乙)，图甲中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。若将记录仪的微电极均置于膜外，其他条件不变，则测量结果是
B
甲图左偏显示负值
一般情况下，指针的偏转与电流方向一致
总结：1.在神经纤维上的电流表偏转问题
(1)刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流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，电流表指针不发生偏转。
2.在神经元之间的电流表偏转问题
(1)刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流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点可以兴奋，电流表指针只发生一次偏转。
若刺激bc之间或cd之间呢？
实验小组的同学利用甲、乙两只电表探究兴奋在神经纤维传导及突触部位传递的情况。刺激部位和测量部位如图1所示，图2是图1某处兴奋时膜电位的变化图。已知药物X可以抑制兴奋性神经递质的释放。下列相关叙述错误的是（　　）
A．静息状态下，图2中a处膜电位为-70mV主要与K+外流有关B．静息状态下，甲电表指针向左偏转，图2中bc段由Na+内流所致C．适宜电刺激N处，可判断兴奋在图1神经纤维上的传导方向D．用药物X处理后，适宜电刺激M处只有一只电表发生一次偏转
B
2.探究兴奋在神经纤维上传导方向
实验设计：电刺激图中①处，观察A的变化，同时测量②处的电位有无变化。
2.探究兴奋在神经元之间传递方向
方法设计：先电刺激图①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。
取新鲜的神经一肌肉标本（实验期间用生理盐水湿润），设计了下面的实验装置图，若在C点（两电极中点）给予适宜强度的刺激，以下说法正确的是（ ）
A．微电流计不发生偏转，可说明兴奋在神经纤维上双向传导B．若在A、C两点同时给子同等强度的刺激，微电流计会发生4次偏转C．若在A、D两点同时给予同等强度的刺激，肌肉不只收缩一次D．静息状态下，微电流计的指针在中央，两电极没有电位差
D
在t1、t2、t3时刻给予神经纤维同一处三次强度相同的刺激，测得神经纤维膜电位变化如图所示。（注：阈下刺激表示能引起动作电位的临界刺激），下列叙述正确的是（ ）
A．用多个相同强度的阈下刺激，不能叠加引发突触后膜的动作电位
B．t1时刻的刺激无法引起神经纤维受刺激处部分Na+通道打开
C．t5后钠钾泵吸钾排钠，该过程不需要消耗ATP
D．适当提高细胞外K+浓度，测得静息电位可能位于-65~-55mV之间
D
蛙类的坐骨神经是混合神经，既有传入神经纤维，又有传出神经纤维。为探究蛙类坐骨神经中的传入神经纤维是否比传出神经纤维粗，设计以下实验：实验原理：局部麻醉药对细的神经纤维比粗的起效快。实验材料：脊蛙局部麻醉药、任氏液（生理盐水）(1)实验步骤：步骤1：实验人员准备了脊蛙，用 处理其中 （填“左侧”或“右侧”）腿的坐骨神经，再刺激其左腿和右腿感受器，观察刺激反应。步骤2：再用 处理坐骨神经的相同位置，分别在不同时间刺激其左腿和右腿感受器，观察刺激反应，实验结果如表。请回答下列问题：
任氏液（生理盐水）
左侧
等量的由任氏液配制的局部麻醉药
(2)实验分析：实验前剪去蛙的头部制成脊蛙，目的是 。用药10分钟后，刺激左腿，左腿和右腿均没有缩腿反射，说明麻醉药先麻醉的是 （填“传入”或“传出”）神经纤维。(3)该实验的实验结论： 。
为了排除脑对脊髓的控制
传入
蛙类坐骨神经中的传入神经纤维比传出神经纤维细
P426T8.(不定项)(2023·河北石家庄调研)俗话说“苦尽甘来”，但我们都有这样的体验：即便在苦药里加糖，仍会感觉很苦。研究发现，甜味和苦味分子首先被味细胞(TRC)识别，经一系列传导和传递，最终抵达大脑皮层的CeA和GCbt区域，产生甜味和苦味(如下图，图中“＋”表示促进，“—”表示抑制)。下列叙述正确的是
A.神经冲动在①处传递和②处传导形式分别为化学信号和电信号
B.CeA产生的甜觉不能传至苦味中枢GCbt，所以“甜不压苦”
C.GCbt产生的苦觉会抑制脑干中甜味神经元，因此“苦尽”才能“甘来”
D.甜味和苦味分子引起大脑皮层产生相应感觉的过程属于非条件反射
注：浅色TRC感应苦味；深色TRC感应甜味。
BC
CD
A.在S5～S8期间，细胞膜的电位是外正内负
B.若给a点适当强度的刺激，则该效应器能出现反射活动
C.神经纤维可以传导的兴奋的大小与刺激强弱无关，通常是恒定的
D.S1～S4范围内细胞膜上有钾离子外流
（不定项）图1为某反射弧模式图。对图1中a点施加强度逐渐增大的刺激(S1～S8)，测得的神经细胞细胞膜电位的变化规律如图2所示。下列相关叙述正确的是
例.试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物——河豚毒素(Na＋—离子转运载体抑制剂)后，是如何变化的
A
P215T1(2021·湖南高考)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是
A．TEA处理后，只有内向电流存在B．外向电流由Na＋通道所介导C．TTX处理后，外向电流消失D．内向电流结束后，神经纤维膜内Na＋浓度高于膜外
A
刺激离体的神经纤维中间任意一点，兴奋沿神经纤维双向传导。在体内的反射活动中，兴奋沿着反射弧单向传导。为什么？
在实验条件下，刺激神经纤维除端点外的任何一点，所产生的神经冲动沿神经纤维向两端同时传递，由于传递的双向性，在受刺激的整个神经元均可测到电位变化。
而在生物体内正常生理条件下兴奋在神经纤维上的传递是单向的（因为刺激总是来自感受器）
【例】将灵敏电流计的两极分别置于膝跳反射反射弧中的a处外表面和b处内表面，图中ac=db，若在 c、d 两点同时施加能引起兴奋的刺激，有关该实验的叙述，正确的是( )
B
A.神经细胞膜在正常状态下，会出现膜外 K+浓度高于膜内的现象
B.当指针第二次偏转时，引起该次偏转的兴奋一定来自 c
C.d 所在的神经元可能是中间神经元
D.一般情况下，在动物体内，兴奋在该反射弧的神经纤维上进行双向传导，在突触处进行单向传递
1.（2023·浙江·统考高考真题）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
B
神经系统的分级调节及人脑的高级功能
人脑的高级功能：
(1)感知外部世界，产生感觉。
(2)控制机体的反射活动。
(3)语言、学习、记忆等
大脑皮层的组成：主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构
1.大脑皮层与躯体运动的关系
①管理身体对侧骨骼肌的随意运动。
②皮层代表区的位置与躯体各部分的关系一般是______的(如图所示)。
倒置
倒置（正立），交叉，面积与精细度正相关
2.躯体运动的分级调节
如：排尿反射
(1)婴儿会尿床，也就是膀胱内尿满了就会排出，没有控制的意识，那么婴儿的排尿反射的过程是 (用字母表示)。
(2)成年人在医院做尿检时能主动排尿，原因是指令能够从大脑皮层（g）通过____________传至e(用字母和箭头表示)。
(3)分级调节的意义是_____________________________________________
(4)分级调节也体现了自主神经对运动的调节_______________
如图是排尿反射的示意图，据图分析：
a→b→c→d→e
h→c→d
机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。
不完全自主
试想：如果大脑皮层不能对较低级中枢进行分级调节，一旦这些低级中枢出现损伤，生理活动将会严重失调。如：造成排尿不完全，严重时会出现呼吸、心脏停止。
感受器：膀胱的牵张感受器
效应器：膀胱逼尿肌、尿道括约肌
传出：自主神经（排尿时，副交感兴奋，逼尿肌收缩，膀胱缩小；尿道括约肌舒张）
神经中枢：脊髓、大脑皮层
如图为排尿反射的示意图。排尿反射的感受器、效应器、传出神经分别是什么？
副交感神经兴奋，促进排尿；交感神经兴奋，使排尿停止。
你如何做到“憋尿”十分钟的？（根据图说明）
(4)若某患者神经系统h处受损，其还能完成排尿反射吗？能否产生尿意？
能，该患者神经系统h处受损时，参与排尿反射的初级反射弧仍然完整；也能产生尿意，因为产生尿意的神经冲动传导途径仍然完整，故能产生尿意，在大脑皮层的感觉中枢中形成。
(5)若某患者f受损、传入神经受损，传出神经受损呢？
涉及大脑皮层“感觉中枢”及言语区中“S”区。
(6)某小孩对妈妈说“我想小便”，参与该过程的大脑皮层中枢主要有哪些？
3.人脑的高级功能
(1)感知外部世界，产生感觉。
(2)控制机体的______活动。
(3)具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
①语言功能
反射
W
V
H
S
②学习和记忆功能
a.学习和记忆涉及脑内__________的作用以及某些种类________的合成。
b.短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像______的脑区有关。
c.长期记忆可能与________的建立有关。
神经递质
蛋白质
海马
新突触
A.巴宾斯基征阴性有完整的反射弧，但巴宾斯基征阳性没有
B.巴宾斯基征的初级控制中枢位于脊髓，但受大脑皮层的控制
(2022·武汉市质量检测)神经科医生常对患者做如下检查：手持钝物自足底外侧从后向前快速轻划至小趾根部，再转向拇趾侧。成年人的正常表现是足趾向跖面屈曲，称巴宾斯基征阴性。如出现趾背屈，其余足趾呈扇形展开，称巴宾斯基征阳性，是一种病理性反射。婴儿以及成年人在深睡的状态下，也都可出现巴宾斯基征阳性。下列有关推理分析错误的是
A
C.正常人巴宾斯基征阴性体现了神经系统的分级调节特点
D.推测巴宾斯基征阳性成年人患者可能是大脑皮层相关区域有损伤
神经递质是突触传递中担当“信使”的特定化学物质，其种类很多，根据作用效果，可分为兴奋性神经递质和抑制性神经递质，它们共同参与生命活动调节，以维持内环境稳定。甲图是帕金森病患者的脑与脊髓调节关系示意图（脑内纹状体与黑质之间存在调节环路，其中“-”表示抑制），乙图是患者用某种特效药后的效果图。请回答下列问题：
(1)甲图中，黑质通过神经元a释放的多巴胺对脊髓运动神经元起抑制作用，这种调节方式属于： 。(2)研究发现，在神经元a的轴突末梢上也存在多巴胺受体（自身受体），如果自身受体与多巴胺结合，会导致Ca2+内流减少，使轴突末梢的兴奋性下降，从而 （填：促进或抑制）多巴胺合成、释放。(3)帕金森病是一种常见于中老年人的神经系统变性疾病。研究发现其病因主要是黑质损伤、退变，多巴胺合成减少。由图中黑质一纹状体相互调节关系，可以推测帕金森病患者的纹状体合成乙酰胆碱 （填：增加或减少）。对比甲、乙两图，请推测该特效药的作用机理可能是 、
等。
促进（神经元a）合成、分泌多巴胺 抑制（神经元b）合成、分泌乙酰胆碱
分级调节
抑制
增加
2．牵张反射是指骨骼肌在受到外力牵拉时引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。如图表示牵张反射的过程，请分析回答：
（1）肌肉受牵拉时肌梭兴奋，兴奋以电信号形式沿传入神经传到神经中枢。兴奋再由α传出神经传到肌肉，引起收缩，α传出神经末梢与肌肉细胞的接头部位类似于突触，兴奋在此部位只能单向传递的原因是 。
神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜
同时兴奋也经γ传出神经引起肌梭再兴奋，使肌肉收缩更有力，这种调节机制属于 调节。
正反馈
2．牵张反射是指骨骼肌在受到外力牵拉时引起受牵拉的同一肌肉收缩的反射活动。如图表示牵张反射的过程，请分析回答：
（2）举重运动员在比赛中举起杠铃并维持一定的时间，这主要是由于大脑发出的神经冲动能作用于α和γ传出神经的结果，这说明 。
（3）在骨骼肌过度牵拉时，会引起骨骼肌另一种感受器兴奋，通过脊髓中抑制性中间神经元的作用，抑制α传出神经的活动，使相应肌肉 ，其生理意义是 。
高级神经中枢可以调控低级神经中枢
舒张
以防止肌肉因为过度兴奋而受到损伤
3．
(1) 减少排尿 神经系统和内分泌(2) （神经）垂体
兴奋/（神经）冲动/动作电位(3) （肾小管和）集合管（上皮）
增加 AQP-2的表达量(4) 传入神经和传出神经 副交感
躯体运动 正
4．(1) 细胞外液渗透压升高
细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器兴奋→下丘脑分泌、垂体释放的抗利尿激素增加→肾小管、集合管对水的重吸收增加→尿液量减少(2) 传出神经末梢及其支配的逼尿肌和尿道括约肌 传入神经
不能产生尿意、不能进行排尿活动（尿液在膀胱中滞留）(3) 大脑皮层和脊髓 a b
6．
(1) 脊髓 单向 (2) Na+
分泌抗炎症因子 （儿茶酚胺类物质）(3)主要存在于四肢节段(4) 破坏Prokr2神经元
细菌脂多糖 抗炎症反应
明显强于A组
7．(1)属于(2)阴影刺激通过激活VTA区GABA能神经元进而诱发小鼠逃跑行为(3) 内流 内流 VTA区GABA能神经元表达出光敏蛋白C和光敏蛋白N 蓝光刺激 黄光刺激 阴影刺激 黄光刺激+阴影刺激
逃跑 不逃跑 逃跑 不逃跑

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