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第二节　神经冲动的产生和传导
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方式完成。 1．科学思维——通过分析电位产生的机理及解读相关曲线，养成科学思维的习惯。 2．科学探究——通过对反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。 3．社会责任——关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够告知他人这些危害，拒绝毒品。
一、环境刺激使得神经细胞产生动作电位
1．动作电位的形成和恢复
(1)静息膜电位，极化状态：膜外为正电位、膜内为负电位。
(2)去极化：在膜上某处给予刺激后，该处极化状态被破坏，叫作去极化。
(3)发生动作电位期间，反极化：膜内为正电位、膜外为负电位。
(4)复极化，重建膜电位：神经纤维膜迅速恢复到原来的外正内负状态。
(5)去极化、反极化和复极化的过程，也就是动作电位——膜外负电位的形成和恢复的过程，全部过程只需数毫秒。
2．静息膜电位的产生
(1)细胞内的有机负离子如蛋白质为大分子，这些大分子不能透过细胞膜到细胞外。
(2)细胞膜上存在Na＋-K＋泵，每消耗1个ATP分子，逆着浓度梯度，从细胞内泵出3个钠离子，但只从膜外泵入2个钾离子。
(3)神经细胞膜在静息时对钾离子的通透性大，膜内的钾离子顺着浓度梯度扩散到细胞外，但对钠离子的通透性小，膜外的钠离子不能扩散进来。
3．动作电位的产生
在神经纤维膜上存在离子通道，其中包括钠离子通道和钾离子通道。当神经某处受到刺激时会使钠通道开放，于是膜外钠离子在短时间内顺浓度梯度大量涌入膜内，使膜内电势升高，造成了内正外负的反极化现象。
4．复极化状态的产生
在很短的时间内钠通道又重新关闭，钾通道随即开放，钾离子又很快涌出膜外，使得膜电位又恢复到原来外正内负的状态。
二、冲动在神经纤维上以电信号的形式传导
1．动作电位的传导过程
神经纤维膜电位处于外正内负的极化状态(未受刺激)
　　　　　　　　　　刺↓激
受刺激部位膜电位变为内正外负的反极化状态
　　　　　　　　　　　↓
与未受刺激的部位形成局部电流
　　　　　　　　　　　↓
局部电流刺激没有去极化的细胞膜使之去极化，形成动作电位
　　　　　　　　　　　↓
局部电流(兴奋)不断向前传导
2．特点：(1)动作电位沿着神经纤维传导，不会随传导距离的增加而衰减。
(2)各神经纤维之间具有绝缘性。
三、神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
1．突触
前一个神经元的轴突末梢的细小分支处膨大，与下一个神经元的树突或胞体相接触。两个神经元相接触部分的细胞膜，以及它们之间微小的缝隙，共同形成了突触(synapse)。
2．突触的结构
3．神经冲动在突触处的传递(以乙酰胆碱为例)
神经冲动→神经末梢→突触小泡释放乙酰胆碱→突触间隙→扩散到突触后膜处→和突触后膜上的乙酰胆碱受体结合→受体(一种通道蛋白)通道开放→正离子内流→突触后膜去极化，产生动作电位。
4．神经肌肉接点(也称之为突触)
5．神经冲动的跨膜传递特点：只能沿着一个方向进行，即从前一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或胞体。
　(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．神经细胞膜在静息时对Na＋的通透性高。 (　　)
2．复极化时，神经细胞膜电位是内负外正。 (　　)
3．突触是一个神经元与另一个神经元之间的接点。 (　　)
4．突触前膜神经递质的释放量能够影响突触后膜上Na＋通道的开放程度。 (　　)
5．一个乙酰胆碱分子可使突触后膜产生一个小电位。 (　　)
6．突触前膜释放的神经递质引起突触后膜兴奋。 (　　)
提示：1．×　静息电位主要是K＋外流造成的，静息时对K＋的通透性高。
2．×　复极化时，神经细胞的膜电位由内正外负变为内负外正。
3．×　一个神经元的神经末梢可以在下一个神经元的树突、胞体等处形成突触，也可在肌细胞上形成突触，因此突触还可以是神经与肌肉的接点。
4．√
5．√　一个乙酰胆碱分子在与突触后膜的受体结合后，在突触后膜上产生了一个小电位，但是这个电位不能传播，达到阈值后才可传播。
6．×　兴奋性递质引起突触后膜兴奋，抑制性递质抑制突触后膜兴奋。
　环境刺激使得神经细胞产生动作电位、冲动在神经纤维上以电信号的形式传导
1．动作电位的产生机理
注：①在动作电位形成和恢复的过程中，Na＋浓度始终是膜外高于膜内，K＋浓度始终是膜内高于膜外，浓度差是由Na＋-K＋泵来维持的，Na＋-K＋泵不断地从膜外吸收K＋而泵出Na＋，这是主动转运的过程。
②Na＋通道受刺激后开放的早，关闭的快；K＋通道开放的迟，关闭的慢。
2．电位变化曲线解读
(1)图示：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。
(2)解读：A线段——极化状态、外正内负，K＋通道开放。
B点——0电位，去极化，Na＋通道开放。
BC段——反极化，Na＋通道继续开放。
CD段——复极化，静息电位恢复过程。
DE段——极化状态。
3．神经冲动在神经纤维上的传导机理和特点
(1)传导的机制
(2)兴奋在神经元内双向传导，膜外局部电流方向与兴奋传导方向相反，膜内局部电流方向与兴奋传导方向相同。如图所示：
(3)传导具有绝缘性：一条神经中包含许多根神经纤维，各条神经纤维上传导的兴奋基本上互不干扰。
(4)不衰减性：动作电位在传导过程中，电位变化总是一样的，不会随着传导距离的增加而衰减。
辨析下列图示，完成相关问题。
甲　　　　　　　　　　乙
(1)在图甲中箭头处给予刺激时，兴奋传导方向如何？(用图示表示)
提示：。
(2)图乙中箭头表示神经冲动的传导途径，其中哪一条最为正确？
提示：兴奋在神经纤维上双向传导，兴奋在神经元之间单向传递，因此D最符合题意。
(3)若测量该神经纤维上的静息电位和动作电位，电流计的两极应怎样连接？电流计指针会如何偏转？
提示：静息电位和动作电位的测量
①测静息电位：灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接(如图丙)，只观察到指针发生一次偏转。
②测动作电位：灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图丁)，可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
丙　　　　　　　　　　　　丁
1．下图表示动作电位在神经纤维上传导的示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．动作电位沿神经纤维传导时，其电位变化是一样的
B．在EF段神经纤维膜处于静息电位状态，D点处于反极化状态
C．DE段的电位变化与钠离子内流有关
D．CD段的神经纤维膜正处于去极化过程
D　[轴突上动作电位的传导具有不衰减性，因此电位变化是一样的。分析图中信息可知动作电位从左向右传导，动作电位还没有传导到EF段，EF段处于静息电位状态，D点的膜电位为外负内正，因此处于反极化状态。DE段从极化状态到反极化状态，主要是钠离子通道打开，钠离子快速、大量内流造成的。而CD段钾离子大量外流，从反极化状态恢复为极化状态，属于复极化过程。]
2．图甲为某一神经纤维示意图，将一电流表的a、b两极置于膜外，在X处给予适宜刺激，测得的电位变化如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　　乙
A．未受刺激时，电流表测得的电位差为静息电位
B．动作电位传导方向与神经纤维膜外局部电流方向相同
C．在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处
D．t1～t2，t3～t4电位的变化分别是由Na＋内流和K＋外流造成的
C　[静息状态时，神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位，图甲所示两电极都在膜外，所以电流表测得的为零电位，A错误；兴奋(动作电位)的传导方向和膜内的电流传导方向相同，B错误；静息电位是外正内负，动作电位是外负内正，电流表会有不同方向的偏转，在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处，并产生电位变化，C正确；t1～t2和t3～t4电位的变化都是Na＋内流和K＋外流造成的，D错误。]
K＋、Na＋对电位的影响不同
(1)静息电位的幅度取决于细胞内外的K＋浓度差，细胞外K＋浓度较低时，K＋外流加大，静息电位的绝对值加大，引起静息电位转化为动作电位的阈刺激加大。
(2)动作电位的幅度取决于细胞内外Na＋的浓度差，细胞外Na＋浓度降低，动作电位幅度也相应降低。
　神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
1．突触
(1)突触的结构
结构
(2)突触的简单表示法：　·——(其中表示突触前神经元的轴突，·——表示突触后神经元的胞体)，神经冲动在神经元间的传递为单向传递。
(3)突触的常见类型
①如图所示，从结构上来看：A为轴突—胞体型，B为轴突—树突型，C为轴突—轴突型。另外，还有轴突—肌细胞型。
②从功能上来看：突触分为兴奋性突触和抑制性突触。突触前神经元电信号通过突触传递，影响突触后神经元的活动。使突触后膜发生兴奋的突触称兴奋性突触，使突触后膜发生抑制的突触称抑制性突触。突触的兴奋或抑制，不仅取决于化学递质的种类，还取决于其受体的类型。
2．兴奋在两个神经元间的传递
(1)过程
在此过程中，突触处的信号转换：前膜将电信号变成化学信号，后膜将化学信号变成电信号。
(2)突触小泡释放的化学递质
①递质的供体：轴突末梢突触小体内的突触小泡。
②递质的受体：突触后膜上的受体蛋白。
③递质的作用：使下一个神经元兴奋或抑制。
④递质的化学本质：乙酰胆碱、单胺类物质、氨基酸类物质等。
3．神经冲动在突触处传递的特点
(1)单向传递：只能由一个神经元的轴突传递到另一个神经元的树突或胞体。
(2)突触延搁：神经冲动在突触处的传递比在神经纤维上的传递慢，因为神经冲动由突触前神经元传至突触后神经元，需要经历化学递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，所以需要较长时间。
4．化学递质的种类和去向
(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。
3．下列关于兴奋传递的叙述，错误的是(　　)
A．突触前后两个神经元的兴奋是不同步的
B．神经递质进入受体细胞后可引起其兴奋或抑制
C．抑制高尔基体的作用，会影响神经兴奋的传递
D．兴奋在神经元之间传递时，存在信号形式的转换
B　[兴奋在两个神经元之间的传递是通过突触进行的，存在突触延搁，是不同步的，A正确；神经递质作用于突触后膜上的特异性受体，引起突触后神经元的兴奋或抑制，并不是进入受体细胞，B错误；突触小泡的产生与高尔基体有关，而突触小泡中含有神经递质，所以如果抑制高尔基体的作用，则会影响神经兴奋的传递，C正确；兴奋在神经元之间传递时，会发生电信号→化学信号→电信号的转换，D正确。]
4．根据突触前神经元传来的信号，突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触，对下一个神经元产生抑制效应(抑制效应是指下一个神经元的膜电位仍为内负外正)的为抑制性突触。下图为某种动物体内神经调节的局部图(带圈数字代表不同的突触小体)。下列说法正确的是(　　)
A．①的突触小泡中是兴奋性神经递质
B．当兴奋传至突触3时，其突触后膜的电位变为内正外负
C．图中的突触类型有轴突—树突型、轴突—肌肉型
D．突触2和突触3的作用相同，均是抑制肌肉兴奋
A　[据图可知，突触1为兴奋性突触，因此，①的突触小泡中的神经递质是兴奋性神经递质，A正确；突触3为抑制性突触，因此，当兴奋传至突触3时，其突触后膜的膜电位仍为内负外正，B错误；由图可知，突触1和突触3为轴突—肌肉型，突触2是轴突—轴突型，C错误；突触2的作用是抑制①处的轴突兴奋，突触3的作用是抑制肌肉兴奋，D错误。]
突触的类型决定了突触后神经元膜电位的变化
化学递质的种类很多，但主要包括两种基本类型：兴奋性递质和抑制性递质。兴奋性递质，如乙酰胆碱、谷氨酸、天门冬氨酸、去甲肾上腺素等，其突触后膜受体同时又是一种Na＋通道，与受体结合后，会引起突触后神经元去极化，进而产生兴奋；抑制性递质，如甘氨酸、γ-氨基丁酸等，其突触后膜受体同时又是一种Cl－通道，与受体结合后，会引起突触后神经元超极化，进而产生抑制。通常，一个神经元的轴突只能释放一种类型的递质。释放兴奋性递质的突触称为兴奋性突触，释放抑制性递质的突触称为抑制性突触。
抑制性突触　　　　　兴奋性突触
通过对递质种类不同，突触后膜识别受体不同，开启的通道蛋白不同，突触后膜的电位变化不同的认识，认同生命的结构功能观；通过对突触传递示意图的识别分析，培养模型与建模的科学思维能力；通过对问题(2)的分析，提升演绎与推理的科学思维能力。
(1)释放到突触间隙中的兴奋性递质乙酰胆碱，是如何引起突触后膜产生膜电位变化的？若释放的是抑制性递质γ-氨基丁酸，又会如何呢？(生命观念)
提示：突触后膜上的乙酰胆碱受体同时又是一种Na＋通道，兴奋性递质乙酰胆碱与乙酰胆碱受体特异性结合后，会导致突触后膜上Na＋通道打开，Na＋内流引起突触后膜去极化，进而产生内正外负的动作电位(兴奋)；突触后膜上的γ-氨基丁酸受体同时又是一种Cl－通道，抑制性递质γ-氨基丁酸与γ-氨基丁酸受体特异性结合后，会导致突触后膜上Cl－通道打开，Cl－内流引起突触后膜超极化，产生抑制。
(2)若突触前膜释放的化学递质在与突触后膜上的受体特异性结合后，不能及时被降解或回收，会对突触后膜产生什么影响？(科学思维)
提示：突触后膜持续性兴奋或持续性抑制。
(3)在膝跳反射(如图)中，如果兴奋经过图中三个突触，都引起突触后膜去极化进而产生动作电位，股四头肌和股二头肌将会做出什么反应？能否完成伸小腿的动作？(科学思维)
提示：都将收缩；不能。
(4)膝跳反射的完成，需要股四头肌收缩，这说明突触①和②属于兴奋性突触还是抑制性突触？(科学思维)
提示：兴奋性突触。
(5)要想膝跳反射正常进行，在股四头肌收缩的同时，股二头肌应该收缩还是舒张？这说明突触③属于兴奋性突触还是抑制性突触？(科学思维)
提示：舒张；抑制性突触。
[课堂小结]
1．静息膜电位是膜外为正电位、膜内为负电位。膜处于极化状态。 2．去极化、反极化和复极化的过程，也就是动作电位——膜外负电位的形成和恢复膜外正电位的过程。 3．在神经纤维膜上存在离子通道，其中包括钠离子通道和钾离子通道。 4．冲动在神经纤维上以电信号的形式传导，且不会随传导距离的增加而衰减。各神经纤维之间具有绝缘性。 5．神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。 6．在突触处，神经末梢的细胞膜称为突触前膜，与之相对的树突或胞体的细胞膜称为突触后膜。突触前膜与突触后膜之间的间隙，称为突触间隙。 7．神经末梢内部有许多突触小泡，小泡中含有的化学物质称为神经递质。不同的神经元的轴突末梢可以释放兴奋性或者抑制性的神经递质。
1．下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激产生兴奋时，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(　　)
A　　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　　D
C　[兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的，S点受到刺激产生兴奋时，兴奋部位的膜两侧发生电位变化，膜外由正电位变成负电位，膜内由负电位变成正电位。在细胞膜的内外，兴奋部位与邻近未兴奋部位之间形成了电位差，也有了电荷的移动，这样就形成了局部电流。该电流在膜外由未兴奋部位移向兴奋部位，膜内由兴奋部位移向未兴奋部位，而兴奋传导的方向与膜内电流的移动方向一致，故C符合题意。]
2．将枪乌贼的巨大轴突(神经纤维)置于体内组织液的模拟环境中，下列相关分析不正确的是(　　)
A．静息时，膜主要对K＋有通透性，K＋外流
B．若减小模拟环境中K＋浓度，则静息电位的绝对值变小
C．若增大模拟环境中Na＋浓度，则刺激引发动作电位的速度加快
D．若减小模拟环境中的Na＋浓度，则动作电位峰值变小
B　[静息时，K＋外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正，A正确。减小模拟环境中K＋浓度，K＋外流增加，导致静息电位的绝对值变大，B错误。Na＋内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负，所以增大模拟环境中Na＋浓度，则刺激引发动作电位的速度加快，C正确。由于静息时，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，所以减小模拟环境中Na＋浓度，动作电位的峰值变小，D正确。]
3．下图为神经肌肉接点的亚显微结构。下列有关叙述错误的是(　　)
A．①是突触前膜，③是突触后膜
B．信号仅能从甲向乙方向传递而不会逆向传递
C．一个乙酰胆碱分子引起肌膜产生一个动作电位
D．乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合后，受体蛋白作为离子通道开放，引起突触后膜去极化
C　[一个乙酰胆碱分子可以引起一个小电位，随着乙酰胆碱与受体结合的增加，电位可加大，当电位达到一定(阈)值时，可在肌膜上引起动作电位。]
4．下图是突触局部模式图，以下说法错误的是(　　)
A．②和①的结合具有特异性
B．兴奋只能由③传递到④，而不能反过来
C．⑤内的液体是组织液
D．⑥的形成与高尔基体有关
B　[②化学递质和①受体的结合具有特异性，A正确；兴奋只能由④突触前膜传递到③突触后膜，而不能反过来，B错误；⑤突触间隙内的液体是组织液，C正确；⑥突触小泡的形成与高尔基体有关，D正确。]
5．图甲是测量神经纤维膜内外电位的装置，图乙是测量到的膜电位变化。请回答：
甲　　　　　　　　　　　　　乙
(1)图甲中装置A测得的电位相当于图乙中的________点的电位，该电位称为________电位。装置B测得的电位相当于图乙中的________点的电位，该电位称为________电位。
(2)当神经受到适宜刺激后，在兴奋部位，膜对钠离子的________性发生变化，钠离子大量流向膜________，引起电位逐渐变化，此时相当于图乙中的________点。
(3)将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中，给予一定刺激后，下图中能正确反映膜电位变化与钠离子浓度关系的是(图中纵轴表示膜电位，横轴表示钠离子浓度对数值)(　　)
A　　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　　D
[解析]　图乙中可以看出A点表示静息电位，C点表示的是受到刺激后的电位。所以装置A测的是A点的电位，为静息电位，装置B测的是C点的电位，为动作电位。神经冲动的传导过程是在神经纤维上顺序发生的电化学变化，神经受到刺激时，细胞膜的通透性发生急剧变化，钠离子向膜内的流量增加，所以神经冲动是伴随着钠离子大量的流入发生的。生理盐水中离体培养的神经，受到一定刺激后会产生膜电位的变化，出现动作电位。此时，钠离子会以易化扩散的形式大量内流，导致膜电位的改变。膜外钠离子的浓度越高，钠离子内流量越大，动作电位的峰值就越大，电位的变化也就越大，换言之，神经细胞膜电位的变化与钠离子浓度成正比，D正确。
[答案]　(1)A　静息　C　动作　(2)通透　内　B　(3)D
课时分层作业(3)　神经系统是神经调节的结构基础神经冲动的产生和传导(一)
题组一　神经系统是神经调节的结构基础
1．下列对神经系统的组成及相关结构的叙述中，错误的是(　　)
A．神经系统中有支持细胞(胶质细胞)
B．神经是由许多神经纤维被结缔组织包围而成的
C．运动神经元的胞体位于脊髓，它发出的轴突支配骨骼肌纤维
D．神经元的胞体膜表面受到其他神经元树突末梢的支配
D　[人的神经系统是由几百亿到上千亿个神经细胞以及为数更多的支持细胞(即胶质细胞)构成的，A正确；神经元一般包含胞体、树突、轴突三部分，轴突是胞体发出的长突起，又称为神经纤维，许多神经纤维集结成束，外面包着结缔组织膜，就成为一条神经，B正确；运动神经元的胞体位于脊髓，它发出的轴突支配骨骼肌纤维，C正确；神经元的胞体膜表面受到其他神经元轴突末梢的支配，D错误。]
2．神经元是一种可兴奋细胞，下列叙述正确的是(　　)
A．其胞体都位于脊髓
B．轴突的末梢就是神经末梢
C．多个神经元之间相互连接就组成一条神经
D．只要受到刺激就能迅速发生反应
B　[神经元的胞体不都位于脊髓，A错误；轴突外包有髓鞘形成神经纤维，轴突的末梢就是神经末梢，B正确；轴突外包有髓鞘形成神经纤维，多条神经纤维集结成束构成神经，C错误；受到的刺激要适宜且有一定的结构基础才能发生反应，D错误。]
3．运动神经元的结构如图所示，下列叙述正确的是(　　)
A．图中①、②属于神经末梢
B．该神经元有多个轴突和多个树突
C．①可用于支配其他神经元的胞体
D．刺激该神经元轴突产生的负电波沿神经纤维传播
D　[图中①属于树突，②属于神经末梢，神经元的胞体和树突膜表面受其他神经元神经末梢的支配，A、C错误；刺激该神经元轴突，能够产生神经冲动，即产生负电波，其能沿神经纤维以电信号形式传送出去，D正确。]
4．在某动物神经纤维的外表面放置一个电流表，在其左端给予一个较强的电刺激，如图所示，则下列曲线中能表示电流表指针偏转情况的是(　　)
A　　　　　B　 　　　　C　 　　　　D
B　[在图中的刺激点给予较强的电刺激，a点先兴奋，膜外变为负电位，而b点还处于静息电位，即b点膜外为正电位，因此电流表先向左偏转；当兴奋从a点传走但未到b点时，a、b点膜外均为正电位，此时电流表指针处于中间位置；当兴奋传至b点时，a点为静息电位，膜外为正电位，b点处于兴奋状态，膜外为负电位，因此电流表指针向右偏转；当兴奋传至b点右侧，a、b两点都为静息电位，膜外为正电位。由于电流计的接线柱均位于膜的外表面，所以开始时指针不偏转，而后发生两次相反方向的偏转。]
5．下图为神经元结构模式图，据图回答下列问题：
(1)神经元一般包括________、________和________三部分。
(2)轴突是________发出的长突起，又称神经纤维；多数神经纤维是由③________以及外面包着的髓鞘共同组成的。神经纤维末端的细小分支④又称为________。
(3)神经元接受刺激后能产生________，并且把____________传导到其他的神经元。
(4)神经冲动就是________，神经冲动的传导就是__________的传播。
[解析]　(1)图中①是树突，②是细胞核，③是轴突，④是神经末梢。神经元的基本结构包括胞体、树突和轴突三部分。
(2)树突是胞体发出的短突起，轴突是胞体发出的长突起，又称神经纤维，神经纤维末端的细小分支叫神经末梢，神经末梢分布在全身各处。
(3)神经元受到刺激后能产生神经冲动(或兴奋)，并能把神经冲动(或兴奋)传导到其他的神经元。
(4)刺激神经元，会产生一个负电波，它沿着神经传导，这个负电波称为动作电位，因此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。
[答案]　(1)胞体　树突　轴突　(2)胞体　轴突　神经末梢　(3)神经冲动(或兴奋)　神经冲动(或兴奋)　(4)动作电位　动作电位
题组二　动作电位的产生和在神经纤维上的传导
6．当神经元某一部位处于兴奋状态时，下列说法正确的是(　　)
A．细胞内的Na＋浓度高于细胞外
B．兴奋传导的方向与膜内电流方向一致
C．膜内Na＋/K＋的值比静息电位时低
D．Na＋内流的方式与静息时K＋外流的方式不同
B　[不论什么时候，细胞内的Na＋浓度始终低于细胞外，A错误；兴奋传导的方向与膜内电流方向一致，B正确；兴奋时，Na＋内流，膜内Na＋/K＋的值比静息电位时高，C错误；兴奋时Na＋内流的方式与静息时K＋外流的方式都是易化扩散，D错误。]
7．如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是(　　)
A．甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
B．乙区发生了Na＋内流
C．乙区与丁区间，膜内局部电流的方向是从乙到丁
D．据图可判断神经冲动的传导方向是从左到右
D　[由于乙区是动作电位，如果神经冲动是从图示轴突左侧传导而来，则甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态，A正确；乙区是动作电位，说明其从静息电位变成了动作电位，因此该区发生了Na＋内流，B正确；局部电流的方向是由正电荷到负电荷，乙区膜内是正电位，丁区膜内是负电位，所以乙区与丁区间，膜内局部电流的方向是从乙到丁，C正确；由于图中只有乙区是动作电位，因而在轴突上，神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左，D错误。]
8．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＋的大量内流是形成静息电位的主要原因
B．bc段Na＋大量内流，需要通道蛋白，并消耗能量
C．ce段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态
D．动作电位的峰值大小与膜两侧Na＋浓度差无关
C　[K＋的大量外流是神经纤维形成静息电位的主要原因，A错误；bc段为动作电位的形成，此时Na＋大量内流，其运输方式属于易化扩散，需要通道蛋白，不消耗能量，B错误；ce段为静息电位的恢复，此时Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态，表现为K＋外流，C正确；动作电位是膜外Na＋大量内流形成的，其峰值大小与膜两侧Na＋浓度差有关，D错误。]
9．若神经细胞受到适宜刺激，受刺激部位不会发生(　　)
A．细胞膜内外电位发生变化
B．钠离子通道开放，钠离子大量涌入细胞内
C．动作电位产生
D．钾离子通道开放，钾离子大量涌入细胞内
D　[神经细胞受到适宜刺激后，细胞膜内外电位发生变化，由外正内负变为外负内正，A不符合题意；神经细胞受到适宜刺激后，钠离子通道开放，钠离子通过易化扩散方式大量涌入细胞内，导致膜两侧电位表现为外负内正，产生动作电位，B、C不符合题意；当神经细胞受到适宜刺激后，受刺激部位的钾离子通道关闭，钾离子不会涌入细胞内，D符合题意。]
10．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的过程中，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的什么变化造成的？____________________________________________
____________________________________________________________________。
[答案]　(1)载体(蛋白)　(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
11．下图表示的神经元为假单极神经元，a结构位于感受器，c结构位于神经节(近脊髓)，e结构位于神经中枢。据此信息判断，下列说法错误的是(　　)
A．该神经元为感觉神经元，b结构为神经纤维
B．动作电位在该神经元的传导方向一般是从a→b→c→d→e
C．e结构称为神经末梢，可直接与肌细胞相连并支配其运动
D．若在b处的膜外依次放置一个电流表，刺激a处，则指针可发生两次偏转
C　[根据题干信息可知，该神经元连接感受器和神经中枢，因此为感觉神经元，b结构为传入神经纤维，动作电位在该神经元的传导方向一般是从a→b→c→d→e，A、B项正确；e结构位于神经中枢，它与下一个神经元相连形成突触，C项错误；在b处的膜外依次放置连着一个电表的两个电极，刺激a处，神经冲动会先后经过电表的两极，因此电表可发生两次方向相反的偏转，D项正确。]
12．下图中①～⑤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(　　)
①　 　②　　　③　　　④　　　 ⑤
A．图①表示甲、乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同
B．图②表示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
C．图④表示甲电极处的膜处于复极化状态，乙电极处的膜处于反极化状态
D．图⑤表示甲、乙两个电极处的膜均处于极化状态
D　[图①指针不偏转，说明甲和乙都处于极化状态且电位大小相同，A项错误；图②指针向右偏转，说明乙为受刺激的部位，甲处于极化状态，乙处于反极化状态，B项错误；图④指针向左偏转，说明甲为受刺激部位，处于反极化状态，乙处于极化状态，C项错误；图⑤指针不偏转，说明甲和乙都处于极化状态，D项正确。]
13．下列关于Na＋、K＋与神经纤维膜电位变化的叙述，错误的是(　　)
A．未受刺激时，神经细胞内外液中Na＋、K＋分布均匀，膜内外电位差表现为零
B．处于静息状态时，膜对K＋的通透性大，K＋外流，膜电位表现为外正内负
C．受刺激时，膜对Na＋的通透性增加，Na＋内流，膜电位表现为外负内正
D．Na＋、K＋进出神经细胞时，都需要膜上载体蛋白的协助
A　[未受刺激时，神经细胞内外液中Na＋、K＋分布不均匀，膜外Na＋浓度高，膜内K＋浓度高，此时神经细胞膜对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，K＋外流，使膜电位表现为外正内负，A项错误、B项正确；神经细胞受刺激时，Na＋通道打开，Na＋大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正，C项正确；Na＋进入神经细胞的方式和K＋运出神经细胞的方式都为易化扩散，Na＋运出神经细胞的方式和K＋进入神经细胞的方式都为主动转运，它们都需要膜上载体蛋白的协助，D项正确。]
14．下图为某神经元一个动作电位的传导示意图，据图分析正确的是(　　)
A．动作电位的传导是局部电流触发邻近细胞膜依次产生新的负电波的过程
B．图中a→b→c的过程就是动作电位快速形成和恢复的过程
C．产生a段是由K＋经通道蛋白内流造成的，不消耗ATP
D．若将该神经纤维置于更高浓度的Na＋溶液中进行实验，则d点将下移
A　[动作电位传导是因为在刺激部位和未受刺激部位之间形成了局部电流，局部电流又会刺激没有去极化的细胞膜，使之去极化，也形成动作电位(负电波)，这样，不断以局部电流的形式向前传导，A项正确；图中a为恢复静息电位过程，b为动作电位，c为形成动作电位过程，因此动作电位的产生和恢复的过程为c→b→a，B项错误；产生a段是由K＋经通道蛋白外流造成的，C项错误；d点代表动作电位的峰值，而动作电位是由Na＋内流造成的，所以若将该神经纤维置于更高浓度的Na＋溶液中进行实验，d点将上移，D项错误。]
15．取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜的环境中，进行如图所示的实验。G表示灵敏电流计，a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始产生局部电流的区域。请据图分析回答下列问题：
(1)静息状态时的电位，A侧为_______________________________，B侧为__________(填“正”或“负”)。这时膜外________浓度高于膜内，膜内__________浓度高于膜外。
(2)图中灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位，要怎样改进才能测到静息电位？___________________________________________________________。
(3)如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给予一个强刺激(如上图所示)，电流计的指针会发生两次方向__________(填“相同”或“相反”)的偏转。
(4)下图是神经纤维上某点静息时的电位，在图中画出它受刺激以后的电位变化。
[解析]　(1)静息状态时，电位是“外正内负”，神经细胞内K＋浓度高于膜外，而Na＋浓度比膜外低。(2)若要测静息电位，两电极应分别置于神经纤维膜的内侧和外侧。(3)若在c处给予一个强刺激，当b点兴奋时，a点并未兴奋，即b点膜外是负电位，而a点膜外是正电位，根据电流由正极流向负极，可知此时电流计的指针向右偏转；同理，当a点兴奋时，b点并未兴奋，此时电流计的指针向左偏转。(4)见答案。
[答案]　(1)正　负　Na＋　K＋　(2)把灵敏电流计的一个电极插入膜内　(3)相反　(4)如图
课时分层作业(4)　神经冲动的产生和传导(二)
题组一　动作电位的产生和在神经纤维上的传导
1．下列关于兴奋的叙述，错误的是(　　)
A．兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导
B．静息时，细胞膜仅对K＋有通透性，K＋外流
C．兴奋时，细胞膜对Na＋通透性增大，Na＋内流
D．膜内外K＋、Na＋分布不均匀是兴奋传导的基础
B　[静息时，细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，是产生静息电位的主要原因。此时细胞膜对其他离子也有通透性，只是通透性较小。]
2．用连着微电表的两个电极测试受刺激后的神经纤维上的电位变化，已知该纤维静息电位为－70 mV，如果微电表上发生一次持续约1 ms的电位差的变化：由－70 mV上升到0，再继续上升至＋40 mV，然后再下降恢复到－70 mV，则刺激部位和微电表的放置位置正确的是(　　)
A　 　　B　　　　C　　　D
B　[根据微电表上的电位差的变化可知，起始电位差为负值，A、D选项图示电流计两极均为膜外，起始电位差为0；C选项图示电流计两极均为膜内，起始电位差也为0；B选项图示电流计左边一极在膜内，为负电位，右边一极在膜外，为正电位，起始电位差为负值。]
3．在一定浓度的Na＋溶液中，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。下列说法正确的是(　　)
A．接受刺激后，由a变为c是K＋不断进入膜内的缘故
B．由c到e的过程只消耗由线粒体提供的能量
C．c点的大小与膜外Na＋浓度直接相关
D．受刺激产生的神经冲动，只能向轴突的方向传导
C　[a处的电位是静息电位，此时电位的维持是细胞内K＋外流造成的，受刺激后，膜上的Na＋通道打开，Na＋顺浓度梯度进入细胞内，使膜两侧电位发生了改变，由外正内负变成了外负内正，细胞外Na＋内流量的多少与动作电位的高低密切相关，A项错误，C项正确；由c到e为复极化过程，由K＋外流导致，不消耗能量，B项错误；神经冲动的传导在同一神经元上是双向的，在突触间的传递是单向的，D项错误。]
题组二　神经冲动在突触处的传递
4．下列有关神经元之间信息传递的叙述，不正确的是(　　)
A．突触小体中含有大量的线粒体
B．化学递质可以存在于突触小泡中
C．神经元的树突末梢末端膨大形成突触小体
D．突触小泡释放的化学递质可以作用于肌肉或腺体
C　[突触小泡释放化学递质时需要能量，因此突触小体中含有大量的线粒体，选项A正确；化学递质可以存在于突触小泡中，选项B正确；神经元的轴突末梢的末端膨大形成突触小体，选项C错误；突触小泡释放的化学递质可以作用于肌肉或腺体，选项D正确。]
5．下列与神经细胞有关的叙述，错误的是(　　)
A．ATP能在神经元线粒体的内膜上产生
B．化学递质在突触间隙中的移动消耗ATP
C．突触后膜上受体蛋白的合成需要消耗ATP
D．神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP
B　[神经元需氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜上，NADH与氧气结合生成水，同时释放大量能量，产生大量ATP，选项A正确；化学递质在突触间隙中的移动为扩散，不需要消耗ATP，选项B错误；受体蛋白是在核糖体上由氨基酸脱水缩合形成的，该过程需要消耗ATP，选项C正确；静息电位的维持要靠钠-钾泵通过消耗ATP排钠保钾，即膜的静息电位靠耗能维持，选项D正确。]
6．下列有关神经冲动在神经纤维上传导和在突触间传递的叙述，错误的是(　　)
A．神经纤维上静息电位的产生主要是K＋以主动转运的方式外流的结果
B．化学递质以胞吐的形式释放，需要消耗细胞代谢产生的能量
C．突触前膜释放的化学递质通过组织液作用于突触后膜上的受体
D．化学递质与突触后膜上的受体结合后，使突触后膜实现化学信号向电信号的转换
A　[静息电位产生的原因是K＋以易化扩散的方式外流，选项A错误；化学递质由突触前膜以胞吐的形式释放到突触间隙，需要消耗能量，选项B正确；突触前膜释放的化学递质通过组织液(突触间隙中的液体为组织液)作用于突触后膜上的受体，选项C正确；在突触后膜上实现化学信号→电信号的转换，选项D正确。]
7．如图为神经突触结构模式图，下列叙述错误的是(　　)
A．甲膜电位的变化可导致结构①的定向移动和②的释放
B．物质②在突触间隙的扩散，离不开组织液的运输作用
C．结构④的开启可使物质②进入细胞内引起乙细胞的兴奋
D．图中过程能够体现细胞膜具有控制物质进出和信息交流等功能
C　[当神经冲动传导到甲(突触前膜)引起甲膜电位发生变化时，可导致结构①(突触小泡)受到刺激向突触前膜方向移动，并且释放②(神经递质)，A正确；突触间隙内充满组织液，物质②(神经递质)在突触间隙的扩散，离不开组织液的运输作用，B正确；结构④是突触后膜上的载体蛋白，结构③(受体)能与物质②(神经递质)特异性结合，从而引起乙细胞的兴奋或抑制，物质②不能进入突触后神经元，C错误；图中过程能够体现细胞膜具有控制物质进出和信息交流等功能，D正确。]
8．下图为膝跳反射的效应器的结构及其生理变化示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
甲　　　　　　　 　　乙
A．图甲中a为神经元的轴突，b为突触后膜
B．图甲中神经递质受体受损可导致电信号向化学信号转化过程受阻
C．图乙中神经递质与受体结合后，会持续刺激b膜
D．图乙中显示相关神经递质可能为抑制性神经递质
A　[突触小体应为“轴突”末端膨大形成，图甲为神经—肌肉接头，b为肌细胞膜，即突触后膜，A项正确。若神经递质受体受损，将导致神经递质不能与受体结合，从而阻碍突触后膜上化学信号向电信号的转化，B项错误。神经递质与受体结合后，会迅速分解或被运走，C项错误。图乙显示神经递质与突触后膜结合后，引发突触后膜电位由“外正内负”变为“外负内正”，推测该类神经递质一定为兴奋性神经递质，D项错误。]
9．下图表示一个神经元在一次兴奋后，将兴奋传递给另一个神经元的过程。据图回答下列问题：
(1)a处产生的动作电位表现为膜内为________，膜外为________。
(2)化学递质由突触前膜释放到突触间隙的方式为________，该过程________(填“消耗”或“不消耗”)细胞代谢产生的能量。
(3)兴奋在a→b→c的传递过程中，信息传递的方式为______________________。
(4)若在c处给予一个适宜刺激，在a处________(填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化。原因是__________________________。
[解析]　(1)在神经纤维上的静息电位表现为外正内负，动作电位表现为内正外负。
(2)化学递质是由神经末梢内部的突触小泡释放进入突触间隙的，属于胞吐，该过程消耗细胞代谢产生的能量。
(3)兴奋在神经元上是以电信号的方式传导的，在神经元之间是以化学信号传递的。
(4)由于神经冲动在神经元之间的传递是通过突触完成的，而化学递质只能由突触前膜释放到突触间隙，作用于突触后膜引起下一个神经元兴奋，因此若在c处给予一个适宜刺激，在a处不能记录到膜电位的变化。
[答案]　(1)正电位　负电位　(2)胞吐　消耗　(3)电信号→化学信号→电信号　(4)不能　神经冲动在神经元之间的传递是通过突触完成的，而化学递质只能由突触前膜释放到突触间隙，作用于突触后膜
10．为了研究神经纤维上的神经冲动传导和神经—肌肉突触的神经冲动的传递，将蛙的脑和脊髓损毁，然后剥制坐骨神经-腓肠肌标本，如图所示。实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(成分见下表)，以保持标本活性。请回答下列问题：
成分 NaCl KCl CaCl2 NaHCO3 NaH2PO4 葡萄糖
含量 6.5 0.14 0.12 0.2 0.01 2.0
(1)任氏液中维持酸碱平衡的成分有____________________，其Na＋/K＋的值与体液中________的Na＋/K＋的值接近。
(2)任氏液中葡萄糖的主要作用是提供能量，若将其浓度提高到15%，标本活性会显著降低，主要是因为_________________________。
(3)刺激坐骨神经，引起腓肠肌收缩，突触前膜发生的变化有______________、______________。
(4)神经—肌肉突触易受化学因素影响，毒扁豆碱可使乙酰胆碱酶失去活性；肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放；箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合，却不能使阳离子通道开放。上述物质中可导致肌肉松弛的有________________。
[解析]　(1)任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体，和组织液的成分相似，可以为肌肉提供等渗环境以保持肌肉活性，其成分如题表所示，维持酸碱平衡的成分有NaHCO3和NaH2PO4。任氏液中Na＋/K＋的值与体液中组织液的Na＋/K＋的值接近。
(2)细胞外液中葡萄糖浓度过高，渗透压增大，使细胞渗透失水，从而降低了细胞代谢，标本活性会显著降低。
(3)刺激坐骨神经，产生神经冲动，当神经冲动传到突触前膜时，突触前膜产生动作电位，膜电位由内负外正变为内正外负，并且释放化学递质，化学递质作用于效应器，引起腓肠肌收缩。
(4)乙酰胆碱是化学递质的一种，肉毒杆菌毒素和箭毒的作用均使化学递质不能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合，阻碍了神经冲动的传导，从而导致肌肉松弛。
[答案]　(1)NaHCO3和NaH2PO4　组织液　(2)细胞失水　(3)产生动作电位(神经冲动)　释放乙酰胆碱(化学递质)　(4)肉毒杆菌毒素、箭毒
11．若在左下图所示神经纤维的右侧给予一适宜的刺激(电表指针偏转方向与电流进表方向一致)，图①②③是神经冲动在神经纤维上传导的过程中可能出现的电表指针偏转示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．图中电表指针偏转的顺序依次是②→①→②→③→②
B．图①中b电极处钠离子通道大量开放，钠离子内流
C．图②中a电极处神经纤维膜呈外正内负，钾离子通道开放，钠离子通道关闭
D．图③中a电极处神经纤维处于极化状态，钾离子扩散到膜外，而负离子不能扩散出去
D　[在神经纤维的右侧给予一适宜的刺激，兴奋传至b点，膜外电位由正电位变为负电位，a、b两点的膜电位相同，指针指在中间，兴奋经过b点后，指针偏回左侧，当兴奋达到a点时，指针再偏回中间，因此，图中电表指针偏转的顺序依次是③→②→③→②→③，A项错误；在题干信息下，不会出现图①中指针偏转情况，B项错误；图②中，a电极处神经纤维膜呈内正外负，钾离子通道关闭，钠离子通道开放，C项错误；图③中a电极处神经纤维处于极化状态，钾离子扩散到膜外，一般情况下，负离子不能扩散出去，D项正确。]
12．科学家发现，甘丙肽(一种神经递质)会影响幼年大鼠蓝斑神经元的兴奋性。甘丙肽会与蓝斑神经元上的GalRl受体结合，促进钾离子外流，从而抑制其产生动作电位。下列叙述正确的是(　　)
A．蓝斑神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向相反
B．甘丙肽可以通过增大静息电位绝对值，抑制幼年大鼠蓝斑神经元的兴奋性
C．甘丙肽在传递神经冲动时由突触前膜扩散并移动到突触后膜与受体结合
D．甘丙肽除了能与GalRl受体结合，也能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合，引起突触后膜去极化
B　[兴奋在神经纤维上是双向传导，静息电位表现为外正内负，动作电位表现为外负内正，局部电流在膜内和膜外均由正电位向负电位传递，据此可推测：蓝斑神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向相同，A错误；甘丙肽会与蓝斑神经元上的GalRl受体结合，促进钾离子外流，从而抑制其产生动作电位，而静息电位产生的机理是K＋外流，可见，甘丙肽可以通过增大静息电位绝对值，抑制幼年大鼠蓝斑神经元的兴奋性，B正确；甘丙肽是一种神经递质，在传递神经冲动时由突触前膜以胞吐的方式释放，通过突触间隙扩散到突触后膜与受体结合，C错误；神经递质与受体结合具有特异性，因此甘丙肽不能与突触后膜上的乙酰胆碱受体结合，D错误。]
13．蛙的坐骨神经-腓肠肌标本如下图所示，实验过程中需要经常在标本上滴加任氏液(任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体)，以保持标本活性。下列分析错误的是(　　)
A．若将任氏液中K＋浓度降低，则可以测得坐骨神经中静息电位的绝对值减小
B．适宜的刺激会引起坐骨神经产生动作电位，动作电位传导到肌纤维内部导致腓肠肌收缩
C．任氏液中Na＋/K＋的值大于细胞内液中Na＋/K＋的值
D．在a处给予一个适当强度的电刺激引起腓肠肌收缩，该活动不属于反射
A　[溶液中K＋浓度降低，细胞中K＋外流增多，神经纤维静息电位(外正内负)的绝对值增大，A项错误。适宜的刺激会引起神经纤维产生兴奋，兴奋传导到肌纤维内部导致腓肠肌收缩，B项正确。任氏液是一种比较接近两栖动物内环境的液体，而内环境中的Na＋浓度高，细胞内液中K＋的浓度高，所以任氏液中Na＋/K＋的值大于细胞内液中Na＋/K＋的值，C项正确。在a处给予一个适当强度的电刺激引起腓肠肌收缩，没有经过完整的反射弧，因此该活动不属于反射，D项正确。]
14．神经细胞可以利用多巴胺来传递愉悦信息。下图a、b、c、d依次展示毒品分子使人上瘾的机理，据相关信息以下说法错误的是(　　)
a　　　b　 　　c　　　　d
A．据a图可知，多巴胺可以被突触前膜回收
B．据b图可知，毒品分子会严重影响突触前膜对多巴胺分子的回收
C．据c图可知，大量多巴胺在突触间隙积累，经机体调节导致其受体数目减少
D．据d图可知，当没有毒品分子时，多巴胺被大量分解，愉悦感急剧下降，形成毒瘾
D　[兴奋在突触间只能单向传递，据a图可知，多巴胺可以被突触前膜回收，A正确；据b图可知，毒品分子可以与多巴胺转运分子结合，从而严重影响突触前膜对多巴胺分子的回收，使愉悦感持续，B正确；据c图可知，大量多巴胺在突触间隙积累，使相关神经持续兴奋，经机体调节导致其受体数目减少，C正确；据d图可知，当没有毒品分子时，多巴胺被突触前膜大量回收，突触间隙的多巴胺减少，愉悦感急剧下降，形成毒瘾，D错误。]
15．离子的跨膜运输是神经兴奋传导与传递的基础。兴奋在突触处传递的过程中，突触前膜、突触后膜内外离子的移动如图所示。
请回答下列问题：
(1)当兴奋传导到突触前膜时，引起突触前膜对Na＋通透性的变化趋势为________________________。在此过程中Na＋的跨膜运输方式是__________________。
(2)图中①至④表示兴奋引发的突触传递过程。图中过程②表示_______________
____________________________________________________________________。
(3)为研究细胞外Na＋浓度对膜电位变化的影响，适度增大细胞外液中Na＋浓度，当神经冲动再次传来时，膜电位变化幅度增大，原因是____________________
____________________________________________________________________。
(4)在突触部位细胞内的Ca2+主要来自细胞外。某实验小组为证明细胞内Ca2+浓度可影响神经递质的释放量，提出可供实验的两套备选方案。
方案一：施加Ca2+通道阻断剂，然后刺激突触前神经元，检测神经递质的释放量。再在该实验体系中适度增大细胞外液中的Ca2+浓度，然后刺激突触前神经元，检测神经递质的释放量。
方案二：适度增大细胞外液中的Ca2+浓度，然后刺激突触前神经元，检测神经递质的释放量。另取一组实验材料施加Ca2+通道阻断剂，然后刺激突触前神经元，检测神经递质的释放量。
比较上述两个方案的优劣，并陈述理由：________________________________
____________________________________________________________________。
[解析]　(1)Na＋通道的开闭是十分迅速的，兴奋传来时迅速打开，传过后又会迅速关闭。兴奋过程中Na＋内流不消耗能量，但需要通道蛋白，运输方式为易化扩散。(2)据分析可知，过程②表示进入细胞内的Ca2+促进突触小泡与突触前膜融合，向外释放神经递质。(3)Na＋内流的动力是膜两侧Na＋的浓度差。细胞外液Na＋浓度增大，浓度差变大，单位时间内流的Na＋增多，膜电位变化幅度增大。(4)实验目的是验证细胞内Ca2+浓度可影响神经递质的释放量。为了充分证明该结论，需要高浓度Ca2+和低浓度Ca2+两组。施加Ca2+通道阻断剂可以使进入细胞内的Ca2+减少，增大细胞外液中的Ca2+浓度可以使进入细胞内的Ca2+增多。但如果先使用了Ca2+通道阻断剂，则增大细胞外液中的Ca2+浓度是没有作用的。
[答案]　(1)突然增加，达到一定水平后迅速降低　易化扩散　(2)进入细胞内的Ca2+会促进突触小泡内的神经递质释放到突触间隙　(3)膜两侧Na＋浓度差增加，Na＋内流数目增加　(4)方案二优于方案一。方案一：施加Ca2+通道阻断剂后，刺激突触前神经元，检测神经递质的释放量，能够反映细胞内Ca2+浓度较低时对神经递质释放量的影响。而在Ca2+通道阻断剂存在的条件下，增大细胞外液的Ca2+浓度无法改变细胞内的Ca2+浓度，不能反映细胞内Ca2+浓度较高时对神经递质释放量的影响。实验方案有缺陷。方案二：能反映细胞内Ca2+浓度较高和较低时对神经递质释放量的影响，实验方案设计较全面，实验结果较准确
易错点　不能确定兴奋传递的方向
16．下图表示三个通过突触连接的神经元，在箭头处施加一适宜刺激，则下列关于神经兴奋的产生和传导的叙述，正确的是(　　)
A．三个神经元都会产生兴奋
B．神经冲动传导的方向是a→b→c→d
C．在b、c、d之间兴奋的传导都是双向的
D．兴奋由c传向d需要经过化学信号的转换
D　[兴奋在突触部位传递时，由一个神经元的轴突传到下一个神经元的胞体或树突，突触处的信号传递是单向的，因此在箭头处施加一适宜刺激，信号不能从中间神经元向其左侧传递，即a不会兴奋，A、B错误；b、c之间兴奋的传导是双向的，c、d之间兴奋的传递是单向的，C错误；兴奋由c传到d需要经过化学信号的转换，即发生“电信号→化学信号→电信号”的转换，D正确。]
[易错提醒]　图示表示三个通过突触连接的神经元，兴奋在神经纤维上可以双向传导，而在神经元之间只能单向传递，因此在箭头处施加一适宜刺激后，b、c、d和e处可以检测到电位变化，a处不能检测到电位变化。
33/33第二节　神经冲动的产生和传导
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方式完成。 1．科学思维——通过分析电位产生的机理及解读相关曲线，养成科学思维的习惯。 2．科学探究——通过对反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。 3．社会责任——关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够告知他人这些危害，拒绝毒品。
一、环境刺激使得神经细胞产生动作电位
1．动作电位的形成和恢复
(1)静息膜电位，极化状态：膜外为________、膜内为________。
(2)去极化：在膜上某处给予刺激后，该处________被破坏，叫作去极化。
(3)发生动作电位期间，反极化：膜内为________、膜外为________。
(4)复极化，重建膜电位：神经纤维膜迅速恢复到原来的________状态。
(5)________、________和________的过程，也就是动作电位——____________的形成和恢复的过程，全部过程只需数毫秒。
2．静息膜电位的产生
(1)细胞内的________如蛋白质为大分子，这些大分子________透过细胞膜到细胞外。
(2)细胞膜上存在________，每消耗1个________分子，________浓度梯度，从细胞内泵出________，但只从膜外泵入________。
(3)神经细胞膜在静息时对________的通透性大，膜内的钾离子________浓度梯度扩散到细胞外，但对________的通透性小，膜外的钠离子不能________进来。
3．动作电位的产生
在神经纤维膜上存在离子通道，其中包括________通道和________通道。当神经某处受到刺激时会使________开放，于是膜外钠离子在短时间内________梯度大量涌入膜内，使膜内电势________，造成了________的反极化现象。
4．复极化状态的产生
在很短的时间内钠通道又________，钾通道________，钾离子又很快涌出膜外，使得膜电位又恢复到原来________的状态。
二、冲动在神经纤维上以电信号的形式传导
1．动作电位的传导过程
神经纤维膜电位处于________的____状态(未受刺激)
　　　　　　　　　　刺↓激
受刺激部位膜电位变为________的______状态
　　　　　　　　　　　↓
与未受刺激的部位形成________
　　　　　　　　　　　↓
局部电流刺激没有去极化的细胞膜使之______，形成________
　　　　　　　　　　　↓
局部电流(兴奋)不断向前传导
2．特点：(1)动作电位沿着________传导，不会随传导距离的增加而________。
(2)各神经纤维之间具有________。
三、神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
1．突触
前一个神经元的轴突末梢的细小分支处膨大，与下一个神经元的树突或胞体相接触。两个神经元相接触部分的细胞膜，以及它们之间微小的缝隙，共同形成了突触(synapse)。
2．突触的结构
3．神经冲动在突触处的传递(以乙酰胆碱为例)
神经冲动→神经________→________释放乙酰胆碱→突触________→________到突触后膜处→和突触后膜上的________________结合→________(一种通道蛋白)通道开放→________内流→突触后膜________，产生________。
4．神经肌肉接点(也称之为突触)
5．神经冲动的跨膜传递特点：只能沿着一个方向进行，即从前一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或胞体。
　(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．神经细胞膜在静息时对Na＋的通透性高。 (　　)
2．复极化时，神经细胞膜电位是内负外正。 (　　)
3．突触是一个神经元与另一个神经元之间的接点。 (　　)
4．突触前膜神经递质的释放量能够影响突触后膜上Na＋通道的开放程度。 (　　)
5．一个乙酰胆碱分子可使突触后膜产生一个小电位。 (　　)
6．突触前膜释放的神经递质引起突触后膜兴奋。 (　　)
　环境刺激使得神经细胞产生动作电位、冲动在神经纤维上以电信号的形式传导
1．动作电位的产生机理
注：①在动作电位形成和恢复的过程中，Na＋浓度始终是膜外高于膜内，K＋浓度始终是膜内高于膜外，浓度差是由Na＋-K＋泵来维持的，Na＋-K＋泵不断地从膜外吸收K＋而泵出Na＋，这是主动转运的过程。
②Na＋通道受刺激后开放的早，关闭的快；K＋通道开放的迟，关闭的慢。
2．电位变化曲线解读
(1)图示：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。
(2)解读：A线段——极化状态、外正内负，K＋通道开放。
B点——0电位，去极化，Na＋通道开放。
BC段——反极化，Na＋通道继续开放。
CD段——复极化，静息电位恢复过程。
DE段——极化状态。
3．神经冲动在神经纤维上的传导机理和特点
(1)传导的机制
(2)兴奋在神经元内双向传导，膜外局部电流方向与兴奋传导方向相反，膜内局部电流方向与兴奋传导方向相同。如图所示：
(3)传导具有绝缘性：一条神经中包含许多根神经纤维，各条神经纤维上传导的兴奋基本上互不干扰。
(4)不衰减性：动作电位在传导过程中，电位变化总是一样的，不会随着传导距离的增加而衰减。
辨析下列图示，完成相关问题。
甲　　　　　　　　　　乙
(1)在图甲中箭头处给予刺激时，兴奋传导方向如何？(用图示表示)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)图乙中箭头表示神经冲动的传导途径，其中哪一条最为正确？
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____________________________________________________________________
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(3)若测量该神经纤维上的静息电位和动作电位，电流计的两极应怎样连接？电流计指针会如何偏转？
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1．下图表示动作电位在神经纤维上传导的示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．动作电位沿神经纤维传导时，其电位变化是一样的
B．在EF段神经纤维膜处于静息电位状态，D点处于反极化状态
C．DE段的电位变化与钠离子内流有关
D．CD段的神经纤维膜正处于去极化过程
2．图甲为某一神经纤维示意图，将一电流表的a、b两极置于膜外，在X处给予适宜刺激，测得的电位变化如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
甲　　　　　　　　　　乙
A．未受刺激时，电流表测得的电位差为静息电位
B．动作电位传导方向与神经纤维膜外局部电流方向相同
C．在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处
D．t1～t2，t3～t4电位的变化分别是由Na＋内流和K＋外流造成的
K＋、Na＋对电位的影响不同
(1)静息电位的幅度取决于细胞内外的K＋浓度差，细胞外K＋浓度较低时，K＋外流加大，静息电位的绝对值加大，引起静息电位转化为动作电位的阈刺激加大。
(2)动作电位的幅度取决于细胞内外Na＋的浓度差，细胞外Na＋浓度降低，动作电位幅度也相应降低。
　神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
1．突触
(1)突触的结构
结构
(2)突触的简单表示法：　·——(其中表示突触前神经元的轴突，·——表示突触后神经元的胞体)，神经冲动在神经元间的传递为单向传递。
(3)突触的常见类型
①如图所示，从结构上来看：A为轴突—胞体型，B为轴突—树突型，C为轴突—轴突型。另外，还有轴突—肌细胞型。
②从功能上来看：突触分为兴奋性突触和抑制性突触。突触前神经元电信号通过突触传递，影响突触后神经元的活动。使突触后膜发生兴奋的突触称兴奋性突触，使突触后膜发生抑制的突触称抑制性突触。突触的兴奋或抑制，不仅取决于化学递质的种类，还取决于其受体的类型。
2．兴奋在两个神经元间的传递
(1)过程
在此过程中，突触处的信号转换：前膜将电信号变成化学信号，后膜将化学信号变成电信号。
(2)突触小泡释放的化学递质
①递质的供体：轴突末梢突触小体内的突触小泡。
②递质的受体：突触后膜上的受体蛋白。
③递质的作用：使下一个神经元兴奋或抑制。
④递质的化学本质：乙酰胆碱、单胺类物质、氨基酸类物质等。
3．神经冲动在突触处传递的特点
(1)单向传递：只能由一个神经元的轴突传递到另一个神经元的树突或胞体。
(2)突触延搁：神经冲动在突触处的传递比在神经纤维上的传递慢，因为神经冲动由突触前神经元传至突触后神经元，需要经历化学递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，所以需要较长时间。
4．化学递质的种类和去向
(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。
3．下列关于兴奋传递的叙述，错误的是 (　　)
A．突触前后两个神经元的兴奋是不同步的
B．神经递质进入受体细胞后可引起其兴奋或抑制
C．抑制高尔基体的作用，会影响神经兴奋的传递
D．兴奋在神经元之间传递时，存在信号形式的转换
4．根据突触前神经元传来的信号，突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。使下一个神经元产生兴奋的为兴奋性突触，对下一个神经元产生抑制效应(抑制效应是指下一个神经元的膜电位仍为内负外正)的为抑制性突触。下图为某种动物体内神经调节的局部图(带圈数字代表不同的突触小体)。下列说法正确的是(　　)
A．①的突触小泡中是兴奋性神经递质
B．当兴奋传至突触3时，其突触后膜的电位变为内正外负
C．图中的突触类型有轴突—树突型、轴突—肌肉型
D．突触2和突触3的作用相同，均是抑制肌肉兴奋
突触的类型决定了突触后神经元膜电位的变化
化学递质的种类很多，但主要包括两种基本类型：兴奋性递质和抑制性递质。兴奋性递质，如乙酰胆碱、谷氨酸、天门冬氨酸、去甲肾上腺素等，其突触后膜受体同时又是一种Na＋通道，与受体结合后，会引起突触后神经元去极化，进而产生兴奋；抑制性递质，如甘氨酸、γ-氨基丁酸等，其突触后膜受体同时又是一种Cl－通道，与受体结合后，会引起突触后神经元超极化，进而产生抑制。通常，一个神经元的轴突只能释放一种类型的递质。释放兴奋性递质的突触称为兴奋性突触，释放抑制性递质的突触称为抑制性突触。
抑制性突触　　　　　兴奋性突触
通过对递质种类不同，突触后膜识别受体不同，开启的通道蛋白不同，突触后膜的电位变化不同的认识，认同生命的结构功能观；通过对突触传递示意图的识别分析，培养模型与建模的科学思维能力；通过对问题(2)的分析，提升演绎与推理的科学思维能力。
(1)释放到突触间隙中的兴奋性递质乙酰胆碱，是如何引起突触后膜产生膜电位变化的？若释放的是抑制性递质γ-氨基丁酸，又会如何呢？(生命观念)
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
(2)若突触前膜释放的化学递质在与突触后膜上的受体特异性结合后，不能及时被降解或回收，会对突触后膜产生什么影响？(科学思维)
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(3)在膝跳反射(如图)中，如果兴奋经过图中三个突触，都引起突触后膜去极化进而产生动作电位，股四头肌和股二头肌将会做出什么反应？能否完成伸小腿的动作？(科学思维)
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(4)膝跳反射的完成，需要股四头肌收缩，这说明突触①和②属于兴奋性突触还是抑制性突触？(科学思维)
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(5)要想膝跳反射正常进行，在股四头肌收缩的同时，股二头肌应该收缩还是舒张？这说明突触③属于兴奋性突触还是抑制性突触？(科学思维)
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[课堂小结]
1．静息膜电位是膜外为正电位、膜内为负电位。膜处于极化状态。 2．去极化、反极化和复极化的过程，也就是动作电位——膜外负电位的形成和恢复膜外正电位的过程。 3．在神经纤维膜上存在离子通道，其中包括钠离子通道和钾离子通道。 4．冲动在神经纤维上以电信号的形式传导，且不会随传导距离的增加而衰减。各神经纤维之间具有绝缘性。 5．神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。 6．在突触处，神经末梢的细胞膜称为突触前膜，与之相对的树突或胞体的细胞膜称为突触后膜。突触前膜与突触后膜之间的间隙，称为突触间隙。 7．神经末梢内部有许多突触小泡，小泡中含有的化学物质称为神经递质。不同的神经元的轴突末梢可以释放兴奋性或者抑制性的神经递质。
1．下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激产生兴奋时，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(　　)
A　　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　　D
2．将枪乌贼的巨大轴突(神经纤维)置于体内组织液的模拟环境中，下列相关分析不正确的是(　　)
A．静息时，膜主要对K＋有通透性，K＋外流
B．若减小模拟环境中K＋浓度，则静息电位的绝对值变小
C．若增大模拟环境中Na＋浓度，则刺激引发动作电位的速度加快
D．若减小模拟环境中的Na＋浓度，则动作电位峰值变小
3．下图为神经肌肉接点的亚显微结构。下列有关叙述错误的是(　　)
A．①是突触前膜，③是突触后膜
B．信号仅能从甲向乙方向传递而不会逆向传递
C．一个乙酰胆碱分子引起肌膜产生一个动作电位
D．乙酰胆碱与突触后膜上的受体结合后，受体蛋白作为离子通道开放，引起突触后膜去极化
4．下图是突触局部模式图，以下说法错误的是(　　)
A．②和①的结合具有特异性
B．兴奋只能由③传递到④，而不能反过来
C．⑤内的液体是组织液
D．⑥的形成与高尔基体有关
5．图甲是测量神经纤维膜内外电位的装置，图乙是测量到的膜电位变化。请回答：
甲　　　　　　　　　　　　　乙
(1)图甲中装置A测得的电位相当于图乙中的________点的电位，该电位称为________电位。装置B测得的电位相当于图乙中的________点的电位，该电位称为________电位。
(2)当神经受到适宜刺激后，在兴奋部位，膜对钠离子的________性发生变化，钠离子大量流向膜________，引起电位逐渐变化，此时相当于图乙中的________点。
(3)将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中，给予一定刺激后，下图中能正确反映膜电位变化与钠离子浓度关系的是(图中纵轴表示膜电位，横轴表示钠离子浓度对数值)(　　)
A　　　　　　　　　B
C　　　　　　　　　D
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