【高频考点】第32讲 兴奋的产生和传导、神经系统的分级调节 讲义(教师版) 2027版高考生物学大一轮复习

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【高频考点】第32讲 兴奋的产生和传导、神经系统的分级调节 讲义(教师版) 2027版高考生物学大一轮复习

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第32讲 兴奋的产生和传导、神经系统的分级调节
【课标要求】 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传递方式完成; 3.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态; 4.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。
考点1 兴奋的产生和传导
考 点 剖 析
知识1 兴奋在神经纤维上的传导——电信号传导
1.兴奋在神经纤维上的产生和传导
(1)在神经系统中,兴奋以__电信号__的形式沿着神经纤维传导,这种电信号也叫__神经冲动__。
(2)兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外局部电流的方向__相反__,与膜内局部电流的方向__相同__。
? 深 度 指 津
(1)细胞外高Na+、低K+,细胞内低Na+、高K+,说明K+外流和Na+内流都是顺浓度梯度的被动运输,两者都是通过__离子通道__的__协助扩散__。K+外流和Na+内流影响了原有的“细胞外高Na+、低K+,细胞内低Na+、高K+”状态,为了恢复原有状态,需要借助Na+-K+泵,消耗1分子ATP,将3个Na+泵出细胞的同时将2个K+泵入细胞内,该过程的运输方式属于__主动运输__。
(2)静息电位时,神经元处于极化状态。当细胞受到一次阈刺激或阈上刺激时,受刺激细胞膜上Na+通道少量开放,出现Na+少量内流,使膜的静息电位值减小而发生去极化。当去极化进行到某一临界值时,会引起Na+通道大量激活、开放,导致Na+迅速大量内流而形成__动作__电位。这个足以使膜上Na+通道突然大量开放的临界膜电位值,称为阈电位。
知识2 兴奋在神经元之间的传递——通过突触结构完成
1.突触的结构
? 解 疑 释 惑
突触小体≠突触
(1)组成不同:突触小体只涉及一个神经元,是__轴突末梢__分枝末端的膨大部分,其一部分细胞膜构成突触前膜,是突触的一部分。从结构组成上看,突触由__两__个神经元参与构成。
(2)信号转换不同:在突触小体上的信号变化为__电信号→化学信号__。在突触中完成的信号变化为__电信号→化学信号→电信号__。
2.突触的常见类型
3.兴奋通过突触传递的过程
4.传递特点
(1)__单向传递__。例如从一个神经元的轴突传到下一个神经元的胞体或树突。原因: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。
(2)突触延搁。神经冲动在突触处的传递需要经化学信号的转换,因此比在神经纤维上传导的速度__慢__。
? 深 度 指 津
在一个反射活动中,同时存在神经冲动在神经纤维上的传导和神经元间的传递,而在神经元之间传递时涉及突触处神经递质的释放、结合过程,故突触数量的多少影响该反射时间的长短。
5.兴奋在神经元之间的传递依赖神经递质
(1)神经递质概述
神经递质的 化学本质 很复杂,可以是气体分子,如NO;可以是激素,如肾上腺素;可以是氨基酸,如谷氨酸。在高中生物学中常见的主要有乙酰胆碱和多巴胺等
递质 种类 __兴奋性__神经递质和__抑制性__神经递质,常见的兴奋性递质有乙酰胆碱等
释放 神经递质一般存在于__突触小泡__内,以__胞吐__的方式释放(若神经递质是气体,如NO,则通过自由扩散释放)
效应 神经递质被突触后膜上的__受体__识别,结合后引起突触后膜兴奋或抑制[抑制性神经递质与突触后膜上的相应受体结合,使膜上某些离子通道(如Cl-通道)开放,使突触后膜的膜内外电位差增大]
发挥作用 后的去向 绝大多数神经递质被相应的酶水解,有的则重新进入突触前膜,如谷氨酸
异常情况 分析 若某种有毒物质使分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会__持续兴奋或抑制__
若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与受体结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传导
? 概 念 辨 析
兴奋在神经纤维上传导和神经元之间传递的比较
比较项目 神经纤维上的兴奋传导 神经元之间的兴奋传递
涉及细胞数 单个神经元 多个神经元
结构基础 神经纤维 突触
传导形式 电信号 电信号→化学信号→电信号
传导方向 双向传导 单向传递
传导速度 迅速 较慢
传导效果 使未兴奋部位兴奋 使下一个神经元兴奋或抑制
知识3 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.兴奋剂和毒品等大多是通过__突触__(填结构)起作用的。有的是促进神经递质的__合成和释放__速率,有的会干扰神经递质__与受体的结合__,有的是影响分解神经递质的__酶__的活性。
2.有些兴奋剂就是__毒品__,如可卡因,它们会对人体健康带来极大的危害。
思辨小练
1.判断下列说法的正误:
(1)一个轴突末梢形成一个突触小体。( × )
提示:每个轴突末梢形成多个分枝,最后每个小分枝的末端膨大形成突触小体。
(2)兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外局部电流方向相同。( × )
(3)神经递质通过主动运输方式释放到突触间隙,因此需要消耗ATP。( × )
提示:神经递质通过胞吐方式释放到突触间隙,需要消耗ATP。
(4)神经递质与突触后膜上的受体结合后,都会导致Na+内流。( × )
提示:神经递质分为抑制性递质和兴奋性递质,兴奋性递质与突触后膜上的受体结合后会导致Na+内流。
(5)突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用。( √ )
2.多巴胺是一种传递愉悦感的神经递质,可卡因会使__突触前膜__上的相关转运蛋白失去回收多巴胺的功能,于是多巴胺持续发挥作用,导致__突触后膜__上的多巴胺受体减少。当可卡因失去药效后,机体正常的神经活动受影响,导致吸毒成瘾者需要更多的毒品刺激才能维持正常,这是毒品成瘾的重要原因之一。
3.探究兴奋的传导、传递过程的特点
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导方向
实验设计——电刺激a处
结果分析
(2)探究兴奋在神经元之间的传递
实验设计
结果分析
典 题 精 析
考向1 兴奋在神经纤维上的传导
(2025·山东卷)神经细胞动作电位产生后,K+外流使膜电位恢复为静息状态的过程中,膜上的钠钾泵转运K+、Na+的活动增强,促使膜内外的K+、Na+分布也恢复到静息状态。已知胞内K+浓度总是高于胞外,胞外Na+浓度总是高于胞内。下列说法错误的是( B )
A.若增加神经细胞外的Na+浓度,动作电位的幅度增大
B.若静息状态下Na+通道的通透性增加,静息电位的幅度不变
C.若抑制钠钾泵活动,静息电位和动作电位的幅度都减小
D.神经细胞的K+、Na+跨膜运输方式均包含主动运输和被动运输
解析:动作电位的形成与Na+内流有关,若增加神经细胞外的Na+浓度,Na+内流增加,动作电位的幅度增大,A正确;若静息状态下Na+通道的通透性增加,使Na+内流增多,会打破原有K+外流主导的离子平衡,静息电位的幅度减小,B错误;若抑制钠钾泵活动,导致膜外Na+和膜内K+减少,静息电位和动作电位的幅度都减小,C正确;神经细胞通过钠钾泵实现钠、钾离子的主动运输,通过离子通道实现钠、钾离子的被动运输,D正确。
(2025·安徽卷)正常情况下,神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子。下图是蛙坐骨神经—腓肠肌标本示意图。刺激a处,电表偏转,腓肠肌收缩。对细胞外液分别进行4种预处理后,再进行以下实验,其中符合细胞外液中去除钙离子预处理的实验现象是( A )
选项 刺激a处 滴加乙酰胆碱 刺激b处
电表偏转 腓肠肌收缩 腓肠肌收缩 腓肠肌收缩
A 是 - + +
B 是 - - +
C 否 - - -
D 是 +++ +++ +
注:“+”表示收缩;“-”表示无收缩;“+++”表示持续性收缩。
解析:根据题干信息“神经产生的动作电位个数与所支配的骨骼肌收缩次数一致,乙酰胆碱递质的释放依赖于细胞外液中的钙离子”,所以除去钙离子后,神经元将不会释放乙酰胆碱递质,腓肠肌不收缩;而兴奋沿着神经纤维的传导不依赖于钙离子,所以刺激a处,兴奋可以在神经纤维上传导,电表会发生偏转;如果滴加乙酰胆碱,即补充了神经递质,肌肉细胞接受神经递质而收缩;刺激b处,是直接刺激肌肉细胞,肌肉会收缩。
? 深 度 指 津
(1)膜电位的测量
测量图解
测量 方法 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜的外侧
测量 结果 图1 图2
(2)对图1的分析
①a点刺激之前为静息电位,K+通过K+通道蛋白顺浓度梯度外流,达到平衡时,膜内K+浓度仍高于膜外。
②a~c段:形成动作电位过程。Na+先少量内流,超过阈值大量内流,达到平衡时,膜外Na+浓度仍高于膜内。其中b点为零电位,无电位差。
③c~d段:恢复静息电位过程。K+顺浓度梯度外流。
(3)细胞外液Na+、K+浓度大小与膜电位变化的关系
(4)兴奋传导、传递时电表指针偏转的问题分析
①在神经纤维上
图中b和d两处电极都位于膜外侧。
Ⅰ.刺激a点,兴奋传导的方向是a→b→c→d,电表的指针偏转情况如下表所示:
兴奋的位置 电位 指针
b d
在a、b之间 + + 不偏转
在b点 - + 向左偏转
在b、d之间 + + 不偏转
在d点 + - 向右偏转
过d点 + + 不偏转
可以得出结论:刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电表指针发生两次方向相反的偏转。
Ⅱ.同理推测,刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电表指针不发生偏转。
②在神经元之间(ab=bd)
Ⅰ.刺激b点,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,电表指针发生两次方向相反的偏转。
Ⅱ.刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电表指针只发生一次偏转。
考向2 兴奋通过突触的传递
(2025·江苏卷)脂肪细胞分泌的生物活性蛋白Leptin可使兴奋性递质5-羟色胺的合成和释放减少,阻碍神经元之间的兴奋传递,如图所示。下列相关叙述错误的是( B )
A.脂肪细胞通过释放Leptin使5-羟色胺的合成减少属于体液调节
B.Leptin直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位
C.Leptin与突触前膜受体结合,影响兴奋在突触处的传递
D.5-羟色胺与突触后膜受体结合减少,导致Na+内流减少
解析:脂肪细胞分泌的Leptin通过体液运输作用于相关细胞,使5-羟色胺的合成减少,这种调节方式属于体液调节,A正确;由题图可知,Leptin与突触前膜受体结合,可使兴奋性递质5-羟色胺的合成和释放减少,影响兴奋在突触处的传递,不直接影响突触前膜和突触后膜的静息电位,B错误,C正确;5-羟色胺是兴奋性递质,当它与突触后膜受体结合减少,则突触后膜对Na+ 的通透性降低,Na+内流的量相应减少,D正确。
(2024·江苏卷)图示反射弧传导兴奋的部分结构,a、b表示轴突末梢。下列相关叙述错误的是( C )
A.a、b可能来自同一神经元,也可能来自不同神经元
B.a、b释放的神经递质可能相同,也可能不同
C.a、b通过突触传递的兴奋都能经细胞膜传递到Ⅰ处
D.脑和脊髓中都存在图示这种传导兴奋的结构
解析:一个神经元可以有多个轴突,所以a、b可能来自同一神经元,但也可能来自不同神经元,A正确;若a、b来自不同细胞的轴突,分别作用于同一个神经元的树突和胞体,二者释放的递质不干扰,可能相同,也可能不同,B正确;a、b产生的兴奋通过神经递质传至突触后膜,如果释放的是抑制性递质,则不能传递至Ⅰ处,C错误;脑和脊髓中都存在由多个神经元构成的突触结构,即图示结构,D正确。
考向3 毒品与药品问题
(2025·南京期初)吗啡等阿片类属国家管制镇痛药,长期使用会使人产生耐受并成瘾,其作用机制示意图如下。下列叙述正确的是( B )
A.痛觉感受器接受伤害性刺激并产生痛觉
B.M区神经元的活动可受大脑皮层的控制
C.吗啡与受体μ结合后促进神经递质P的释放
D.长期使用吗啡可引起受体μ的敏感性和数量上升导致药物耐受
解析:感觉的产生部位是大脑皮层,A错误;大脑皮层是高级中枢,图示左侧为脊髓横切图,其中M区(低级中枢)神经元的活动可受大脑皮层的控制,B正确;据图可知,吗啡与受体μ结合后抑制cAMP促进递质释放的作用,进而抑制神经递质P的释放,C错误;长期使用吗啡可引起受体μ的敏感性和数量下降,D错误。
考点2 神经系统的分级调节
考 点 剖 析
知识1 大脑的结构和特点
1.人的大脑由左、右两个大脑半球组成。
2.大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构——__大脑皮层__,是神经系统的__最高级中枢__。
3.人的大脑有着丰富的__沟回__,这使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的__表面积__。大脑皮层的__中央前回__是躯体运动中枢,中央后回是躯体感觉中枢。
4.大脑发出的指令,可以通过__脑干__传到脊髓。
知识2 神经系统的分级调节
1.神经系统对躯体运动的分级调节
(1)躯体的运动如缩手反射等,不仅受脊髓的控制,也受__大脑__的调节。
(2)大脑皮层第一运动区与躯体运动的关系
①躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区有各自的__代表区__。
②除头面部肌肉代表区外,皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是__倒置__的。
③皮层代表区范围的大小与躯体运动的__精细程度__有关,运动越精细且复杂的器官,其皮层代表区的面积越__大__。
(3)躯体运动的分级调节
①分级调节示意图
②分级调节的意义: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。
2.神经系统对内脏活动的分级调节
(1)排尿反射的分级调节
①低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由__自主神经__系统支配,__副交感__神经兴奋,会使膀胱缩小。
②高级中枢的调控:人能有意识地控制排尿,是因为__大脑皮层__对脊髓进行着调控。
(2)其他内脏活动的分级调节
思辨小练
1.判断下列说法的正误:
(1)中枢神经系统的不同部位存在着控制同一生理活动的中枢。( √ )
(2)听到医生的指令完成动作与大脑皮层中央前回无关。( × )
提示:中央前回是躯体运动中枢,听到指令后需经听觉中枢传递至中央前回,并由其发出运动指令。
(3)机体运动能有条不紊且精准地进行,与躯体运动的分级调节有关。( √ )
(4)自主神经系统不受意识控制,因此它对机体活动的调节与大脑皮层无关。( × )
(5)憋尿需要大脑皮层参与,若大脑不参与,则排尿反射无法进行。( × )
(6)躯体运动和内脏活动都存在分级调节,它们的中枢都在大脑皮层。( × )
2.某人因意外,只导致大脑皮层受损。该病人__能__(填“能”或“不能”)完成膝跳反射,说出你的理由:__膝跳反射的中枢在脊髓,该病人脊髓未受损伤__。
典 题 精 析
考向1 排尿反射
(2025·扬州一中)如图是人体内尿液形成、排出的示意图。①~⑤代表结构。下列叙述正确的是( B )
A.图中④属于传入神经,⑤属于传出神经
B.脊髓对膀胱的控制是由自主神经系统支配的,副交感神经兴奋导致膀胱缩小
C.结构①②中兴奋双向传递,结构③中兴奋单向传递
D.膀胱充盈时产生的兴奋传至大脑皮层引起尿意属于非条件反射
解析:由题图可知,④为支配膀胱的传出神经,⑤上有神经节,为传入神经,A错误;脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的,交感神经兴奋不会导致膀胱缩小,副交感神经兴奋会使膀胱缩小,B正确;在反射弧中,兴奋在神经纤维上和突触中都是单向传递的,因此兴奋在结构①②③中都是单向传递的,C错误;大脑皮层产生尿意的过程没有经过完整的反射弧,不属于反射活动,D错误。
考向2 神经系统的分级调节
(2025·前黄中学)下列关于神经调节的叙述错误的是( C )
A.支配内脏、血管和腺体的传出神经,其活动不受意识支配
B.在躯体运动及排尿反射的分级调节过程中,还存在反馈调节
C.大脑皮层运动区发出的指令要经过小脑和脑干,才能对躯体运动进行调节
D.脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢
解析:支配内脏、血管和腺体的传出神经属于自主神经系统,其活动不受意识支配,A正确;在躯体运动及排尿反射等分级调节过程中,存在反馈调节,比如排尿反射中,尿液刺激相关感受器,可进一步促进排尿过程,属于正反馈调节,B正确;大脑皮层运动区发出的指令可通过脑干等对脊髓低级中枢进行调节,进而对躯体运动进行调节,也可以不经过(人教版教材图2-10),C错误;脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢,如呼吸中枢、心血管运动中枢等,D正确。
考点3 人脑的高级功能
考 点 剖 析
知识1 语言功能
1.大脑是整个神经系统中最高级的部位。它除了感知外部世界以及控制机体的__反射活动__,还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能,其中__语言__是人脑特有的高级功能。
2.大脑皮层言语区
(1)概念:人类的语言活动是与__大脑皮层__某些特定区域相关的,这些特定区域叫言语区。
人类大脑皮层(左半球侧面)的言语区
(2)言语区功能受损出现的症状(连线)
? 深 度 指 津
常见的生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢
生理或病理现象 参与或损伤的神经中枢
考试专心答题时 大脑皮层V区和W区(言语区)参与
聋哑人表演舞蹈时 大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢参与
某同学跑步时 大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓参与
植物人 大脑皮层损伤,小脑功能退化,但下丘脑、脑干、脊髓等功能正常
高位截瘫 脊髓受损伤,其他部位正常
知识2 学习与记忆
1.学习和记忆是指__神经__系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程。
2.特点:不是由单一脑区控制的,而是由多个脑区和__神经通路__参与的。
3.记忆过程的四个阶段及其联系
图中,__①②③__(填标号)容易遗忘,__④__(填标号)则不易遗忘。
4.形成机理
(1)学习和记忆涉及脑内__神经递质__的作用以及某些种类__蛋白质__的合成。
(2)短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像__海马__的脑区有关。
(3)长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及__新突触__的建立有关。
思辨小练
判断下列说法的正误:
(1)某患者阅读、语言交流正常,但不能写字,可能W区受损。( √ )
(2)听觉性语言中枢受损,患者听不见。( × )
提示:听觉性语言中枢(H区)≠听觉中枢,H区受损,患者仍有听觉,只是听不懂话的含义。
(3)促使短时记忆向长时记忆转化的主要因素是反复运用与强化。( √ )
(4)在做题时,我们一般需要仔细审题,认真思考,再书写作答完成审题思考等活动,这涉及语言活动,这些活动的神经中枢位于大脑右半球。( × )
提示:人类大脑皮层言语区在左半球。
(5)国旗护卫队能长期不忘队形变换,与神经元之间新突触的建立和强化有关。( √ )
典 题 精 析
考向1 人脑的语言功能
(2025·苏州测试)下列有关人脑高级功能的叙述,正确的是( C )
A.语言、情绪、学习和记忆等功能都是人脑特有的高级功能
B.某病人能听懂别人讲话但说话困难,说明大脑右半球S区病变
C.某病人能主动说话但不懂别人说话,说明大脑左半球H区病变
D.上网时瞬时记住的手机验证码,一般会很快转入第二级记忆
解析:语言功能是人脑特有的高级功能,A错误;某病人能听懂别人讲话但说话困难,说明大脑左半球S区病变,B错误;上网时瞬时记住的手机验证码,属于感觉性记忆,会很快遗忘,需要加以注意后才能转入第一级记忆,再反复运用、强化才能转入第二级记忆,D错误。
考向2 学习与记忆
(多选)(2026·如东期初)海马突触中一氧化氮(NO)是一种能刺激前后两个神经元的神经递质,这是生物体学习与记忆的基础机制,其主要机制如图所示。睡眠不足会使NO的含量增加。下列说法错误的有( BD )
A.学习与记忆是脑的高级功能,与大脑皮层下的海马脑区有关
B.NO通过途径Ⅲ的运输使学习与记忆能力减弱
C.NO的含量不同经不同途径会触发不同的生物学效应
D.睡眠不足会使NO抑制突触后膜所在神经元的有氧呼吸
解析:学习与记忆是脑的高级功能,其中短时记忆的形成与大脑皮层下的海马脑区有关,A正确;结合图示可知,途径Ⅲ中,NO是一种能刺激前后两个神经元的神经递质,能促进突触前膜释放兴奋性递质作用于突触后膜,使下一个神经元兴奋,因此途径Ⅲ有助于提高学习与记忆能力,B错误;途径Ⅰ中,NO含量最多,其进入突触前膜后抑制线粒体中的细胞呼吸和细胞核的功能,导致出现供能障碍等,途径Ⅱ会导致突触前膜释放抑制性递质,途径ⅢNO含量少,NO会刺激前后两个神经元,可见,NO的含量不同会经不同途径触发不同的生物学效应,C正确;睡眠不足使NO的含量增加,NO含量高时其通过途径Ⅰ进入突触前膜后抑制线粒体的细胞呼吸和细胞核的功能,D错误。
一、 单项选择题
1.(2025·苏锡常镇一调)关于兴奋的产生、传导和传递,下列叙述正确的是( A )
A.静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流
B.适宜强度刺激时,K+通道开放可降低膜两侧的K+浓度差
C.针刺指尖,兴奋以电信号形式传至脊髓完成非条件反射
D.副交感神经兴奋,会使膀胱缩小完成排尿
解析:静息时,膜上的K+通道打开,造成K+外流,A正确;适宜强度刺激时,Na+通道打开,B错误;针刺指尖,兴奋以电信号和化学信号的形式传至脊髓,没有经过完整的反射弧,不属于反射,C错误;排尿不仅受到脊髓的控制,也受到大脑皮层的调控,大脑皮层调控脊髓,使得人能有意识地控制排尿,所以副交感神经兴奋会使膀胱缩小,但不等同于完成排尿,D错误。
2.(2025·浙江1月卷)制备蛙的坐骨神经腓肠肌标本,将其置于生理溶液中进行实验。下列叙述正确的是( D )
A.刺激腓肠肌,在肌肉和坐骨神经上都能检测到电位变化
B.降低生理溶液中Na+浓度,刺激神经纤维,其动作电位幅度增大
C.随着对坐骨神经的刺激强度不断增大,腓肠肌的收缩强度随之增大
D.抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,一定时间内腓肠肌持续收缩
解析:刺激腓肠肌,不能在坐骨神经上检测到电位变化,因为兴奋在突触处的传递是单向的,A错误;降低生理溶液中Na+浓度,神经细胞膜两侧Na+浓度差减小,刺激神经纤维,其动作电位幅度减小,B错误;神经是由许多神经纤维被结缔组织包围而成的,不同神经纤维兴奋所需的刺激强度阈值不同,随着刺激强度的增大,受刺激发生兴奋的神经纤维数量逐渐增加,引起效应器的反应强度也逐渐增加,当所有的神经纤维兴奋后,则出现最大的收缩反应,此时再增大刺激强度,也不会引起更大的收缩反应,C错误;乙酰胆碱是兴奋性神经递质,抑制乙酰胆碱的分解,刺激坐骨神经,乙酰胆碱持续起作用,一定时间内腓肠肌持续收缩,D正确。
3.(2025·甘肃卷)现代生理学中将能发生动作电位的细胞称为可兴奋细胞,动作电位是在静息电位的基础上产生的膜电位变化。关于可兴奋细胞的静息电位和动作电位,下列叙述错误的是( A )
A.静息状态下细胞内的K+浓度高于细胞外,在动作电位发生时则相反
B.胞外K+浓度降低时,静息电位的绝对值会变大,动作电位不易发生
C.动作电位发生时,细胞膜对Na+的通透性迅速升高,随后快速回落
D.由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度是动作电位发生的必要条件
解析:无论是静息状态下还是动作电位发生时,细胞内K+浓度均高于细胞外,A错误;胞外K+浓度降低时,K+外流增多,静息电位的绝对值会变大,且此时细胞更不容易兴奋,动作电位不易发生,B正确;动作电位发生时,细胞膜对Na+的通透性迅速升高,Na+内流形成动作电位,随后通透性快速回落,C正确;由主动运输建立的跨膜离子浓度梯度(如细胞内K+浓度高,细胞外Na+浓度高)是动作电位发生的必要条件,D正确。
4.(2025·镇江开学质检)图1为人体内3个神经元之间的联系示意图,图2表示某时刻兴奋在神经元B上的部分传导过程。下列叙述正确的是( D )
  
图1       图2
A.若降低神经元A周围环境中的K+浓度,则其动作电位峰值增大
B.若先后刺激神经元C和A,则神经元B的膜外电位不会升高
C.据图2中的①可判断兴奋以电信号的形式沿神经纤维从右向左传导
D.图2中的②处K+外流恢复静息电位,④处Na+内流形成动作电位
解析:K+外流与静息电位的形成有关,Na+内流与动作电位的形成有关,因此降低神经元A周围环境中的K+浓度,不影响其动作电位的峰值,A错误;若C为兴奋性神经元,释放兴奋性神经递质,A为抑制性神经元,释放抑制性神经递质,C先兴奋会使A释放更多抑制性神经递质,导致B神经元膜外电位升高,B错误;由图2可知,横坐标为位置,①处正在恢复静息电位,而④即将兴奋,因此兴奋传导的方向是从左向右,C错误;图2中兴奋传导的方向是从左向右,②处在恢复静息电位,K+外流,④即将兴奋,Na+内流形成动作电位,D正确。
5.(2025·泰州开学调研)脊髓中的运动神经元通过成百上千突触接受来自其他神经元的信号输入(如图),控制神经元轴突动作电位的激发。下列有关叙述错误的是( D )
A.运动神经元的树突和胞体可以通过多种受体接收多种信号
B.运动神经元可同时接收多个神经元的兴奋信号和抑制信号
C.运动神经元的胞体必须整合所有信息并将信号传输给轴突
D.运动神经元的轴突通过突触使下一神经元产生兴奋或抑制
解析:树突和胞体的膜上分布着多种受体,由于脊髓中的运动神经元会通过成百上千突触接收来自其他神经元的信号输入,所以运动神经元的树突和胞体可以通过多种受体接受多种不同性质、来源等的信号,A正确;因为有众多突触与运动神经元相连,这些突触可以来自不同的神经元,神经元之间的联系有兴奋性和抑制性两种,所以运动神经元可同时接受多个神经元传来的兴奋信号和抑制信号,B正确;运动神经元的胞体作为整合信息的部位,会对接收的来自多个突触的各种信号进行处理整合,然后根据整合结果决定是否将信号传输给轴突,以引发轴突动作电位等后续反应,C正确;运动神经元连接的是效应器,所以运动神经元的轴突通过突触使效应器产生兴奋或抑制,D错误。
6.(2026·南通期初)神经肌肉接头是指运动神经元轴突末梢与骨骼肌纤维的接触部位,也称为神经—肌肉突触。相关叙述错误的是( C )
A.从反射弧的组成分析,神经肌肉接头属于效应器
B.运动神经元兴奋时,Na+大量内流,产生动作电位
C.骨骼肌收缩时膜上会发生电信号向化学信号的转化
D.神经肌肉接头受损可导致肌无力或肌萎缩的发生
解析:效应器是指传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等,神经肌肉接头是运动神经元轴突末梢与骨骼肌纤维的接触部位,属于效应器,A正确;运动神经元兴奋时,Na+通道打开,Na+大量内流,产生动作电位,B正确;骨骼肌收缩是因为受到神经递质的刺激,膜上会发生化学信号向电信号的转化,C错误;神经肌肉接头受损会影响神经信号向肌肉的传递,可导致肌无力或肌萎缩的发生,D正确。
7.(2026·镇江开学考改编)滑雪是一项充满乐趣和挑战的剧烈运动。滑雪者在滑雪过程中,体内会发生一些变化。下列说法错误的是( A )
A.基础滑行过程中平衡的维持和协调与下丘脑有关
B.滑雪者跳跃动作的精准完成与大脑皮层中央前回有关
C.滑雪者的交感神经占据优势,肾上腺素的分泌量会增加
D.脑干是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多维持生命的必要中枢
解析:维持身体平衡和协调运动的中枢是小脑,A错误;大脑皮层中央前回是躯体运动区,负责调控随意运动,跳跃动作的精准完成需要该区域的参与,B正确;剧烈运动时,交感神经占优势,导致肾上腺素分泌增加,以应对身体的高代谢需求,C正确。
8.(2025·南通如东期初)成年人排尿是一种复杂的反射活动。当膀胱充盈时,膀胱内牵张感受器受到刺激产生兴奋,使人产生尿意。膀胱逼尿肌接受兴奋后收缩,产生排尿反射。逼尿肌收缩时,又刺激牵张感受器,引起膀胱逼尿肌反射性收缩,直至膀胱内尿液被排空,相关过程如图所示。下列叙述正确的是( C )
A.图中产生尿意的过程中,②为传出神经
B.图中引起逼尿肌收缩的③为交感神经
C.成人适时排尿体现了神经的分级调节
D.图中①②受损的截瘫病人无法完成排尿
解析:图中产生尿意的过程中,②为传入神经,A错误;图中引起逼尿肌收缩的③为副交感神经,B错误;排尿反射的中枢在脊髓,①②受损的截瘫病人可以完成排尿,但不能产生尿意,D错误。
9.(2025·河北卷)血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深、加快。通过Ⅰ型细胞对信息进行转换和传递的通路如图所示。下列叙述错误的是( A )
A.Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,胞内K+浓度降低,引发膜电位变化
B.阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用
C.该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号
D.机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程存在负反馈调节
解析:Ⅰ型细胞受CO2浓度升高刺激时,K+通道关闭,K+外流减少,胞内K+浓度增加,A错误;由题意可知,Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,最终使呼吸加深、加快,故阻断Ⅰ型细胞的Ca2+内流,可阻断该通路对呼吸的调节作用,B正确;血液中CO2浓度升高刺激Ⅰ型细胞,由此引发的Ca2+内流促使神经递质释放,引起传入神经兴奋,故该通路可将CO2浓度升高的刺激转换为传入神经的电信号,C正确;机体通过Ⅰ型细胞维持CO2浓度相对稳定的过程,最终使呼吸加深、加快,血液中CO2浓度降低,故存在负反馈调节,D正确。
10.(2025·江西卷)乙酰胆碱(ACh)可在多条神经调节通路中发挥作用。研究发现,小鼠获得奖赏时,强啡肽阳性神经元会释放强啡肽,通过图示通路促进ACh的释放,提升学习效果。GABA是一种抑制性神经递质,能抑制ACh的释放。在奖赏信息刺激下,下列推测合理的是( A )
A.敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因,ACh的释放量会更多
B.强啡肽与GABA能神经元上的受体结合后,GABA的释放量会更多
C.敲除GABA能神经元的强啡肽受体基因,ACh的释放量会更多
D.去除奖赏信息刺激后,乙酰胆碱能神经元会停止释放ACh
解析:图示通路能促进ACh的释放,CABA是抑制性神经递质,推测强啡肽阳性神经元是抑制性神经元。敲除强啡肽阳性神经元的强啡肽受体基因,强啡肽无法作用于强啡肽阳性神经元自身,其对自身的抑制作用被去除,会促进强啡肽的释放,抑制GABA释放的作用加强,减少了GABA与GABA受体结合,解除了GABA对乙酰胆碱能神经元的抑制作用,ACh的释放量会更多,A合理;强啡肽与GABA能神经元上的强啡肽受体结合后,会抑制GABA的释放,GABA的释放量会更少,B不合理;敲除GABA能神经元的强啡肽受体基因,强啡肽不能作用于GABA能神经元,对GABA能神经元的抑制作用被去除,GABA能神经元对乙酰胆碱能神经元的抑制作用加强,ACh的释放量会更少,C不合理;去除奖赏信息刺激后,强啡肽阳性神经元不释放强啡肽,对GABA释放的抑制作用被去除,GABA对乙酰胆碱能神经元的抑制作用加强,会抑制乙酰胆碱的释放,但并非停止释放ACh,D不合理。
11.(2025·宿迁四模)下列关于神经系统调节和人脑的高级功能的叙述,错误的是( A )
A.成年人有意识地控制排尿的行为属于非条件反射,其神经中枢在脊髓
B.考试期间遇到难题而引起的心跳加快、呼吸急促与交感神经兴奋有关
C.若患者大脑皮层V区受损则看不懂文字,视觉中枢受损则看不见或看不清文字
D.条件反射的建立也就是动物学习的过程,长时记忆可能与新突触的建立有关
解析:成年人有意识地控制排尿是大脑皮层对脊髓低级中枢进行调控的结果,属于条件反射,神经中枢在大脑皮层和脊髓,A错误。考试期间遇到难题时,交感神经兴奋,会引起心跳加快、呼吸急促等反应,B正确。大脑皮层V区受损,不能看懂文字;视觉中枢受损,会影响视觉,出现看不见或看不清文字的情况,C正确。条件反射的建立是动物学习的过程,长时记忆可能与新突触的建立有关,D正确。
二、 多项选择题
12.(2024·江苏卷)神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋,下列相关叙述正确的有( BC )
A. 该过程经历了“电信号→化学信号→电信号”的变化
B.神经元处于静息状态时,其细胞膜内K+的浓度高于膜外
C.骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关
D.交感神经和副交感神经共同调节骨骼肌的收缩和舒张
解析:“神经元释放的递质引起骨骼肌兴奋”,由于神经递质已由突触前膜释放,故该过程经历了“化学信号→电信号”的变化,A错误;无论神经元处于静息状态还是动作电位,其细胞膜内K+的浓度均高于膜外,B正确;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对Na+的通透性增大,形成内正外负的动作电位,由此可知,骨骼肌细胞兴奋与组织液中Na+协助扩散进入细胞有关,C正确;交感神经和副交感神经属于自主神经系统,自主神经系统是支配内脏、血管和腺体的传出神经,骨骼肌的收缩和舒张不受自主神经系统的调节,D错误。
13.(2025·常州期末)图1中斜线表示神经—肌肉接头神经递质释放的量子数与电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数关系,“·”表示添加4-AP(钾离子通道阻断剂)后的实验结果。图2表示适宜强度的刺激下神经纤维上膜电位变化曲线,其中e~f段膜电位的变化与钠钾泵有关。下列相关叙述正确的有( AD )
图1
图2
A.正常情况下,神经递质释放的1个量子就是1个囊泡的递质分子
B.4-AP抑制动作电位去极化过程,还会导致动作电位延长
C.e~f过程中,Na+运出神经元的量少于K+运入神经元的量
D.a~g过程中,神经细胞内钾离子浓度均高于细胞外
解析:结合题意“横轴代表神经递质释放的量子数,纵轴是电镜下观察到的与突触前膜融合的囊泡数”,及图中信息可知,释放的量子数与融合的囊泡数几乎为1∶1的关系,说明正常情况下,1个量子就是1个囊泡的所有递质分子,A正确;据题意可知,4-AP是钾离子通道阻断剂,该阻断剂会阻碍钾离子运输,进而阻碍动作电位的复极化过程,致使动作电位时间延长,B错误;e~f过程发生了超极化,钠钾泵发挥作用,每消耗1分子ATP,向膜外运出3分子Na+,向膜内运入2分子K+,即Na+运出神经元的量多于K+运入神经元的量,C错误;无论是处于静息状态,还是处于兴奋状态,神经细胞内钾离子浓度均高于细胞外,D正确。
三、 非选择题
14.(2025·湖南卷)气味分子与小鼠嗅细胞膜上特定受体结合,激活嗅细胞,嗅觉神经通路兴奋,产生嗅觉。激活小鼠LDT脑区细胞,奖赏神经通路兴奋,可使其愉快;而激活LHb脑区细胞,惩罚神经通路兴奋,可使其痛苦。实验小鼠的嗅细胞、LDT和LHb脑区细胞可被特殊光源激活。A和C是两种气味完全不同的物品,小鼠嗅细胞M、嗅细胞X分别识别A、C中的气味分子。研究人员通过以下实验探讨脑的某些高级功能,实验如表。回答下列问题:
组别 处理 处理24 h后放入观测盒中,记录小鼠在两侧的停留时间
足部反复电击 特殊光源反复刺激
嗅细胞M LDT LHb
对照 — — — — 无差异
Ⅰ √ √ — — 较长时间停留在有C的一侧
Ⅱ — √ — — 无差异
Ⅲ — — √ — 无差异
Ⅳ — √ √ — 较长时间停留在有A的一侧
Ⅴ — — — √ 无差异
Ⅵ — √ — √ __?__
注:观测盒内正中间用带小孔的隔板分为左右两侧,分别放置物品A和C,小鼠可通过小孔在盒内自由移动。“—”表示未处理,“√”表示处理,两个“√”表示同时实施两种处理。
(1)当观测盒中Ⅳ组小鼠接触物品A时,产生兴奋的神经通路是__嗅觉神经通路__和__奖赏神经通路__。该组小鼠在建立条件反射的过程中,条件刺激的靶细胞是__嗅细胞M__。
(2)推测Ⅵ组的结果是__较长时间停留在有C的一侧__。
(3)Ⅰ和Ⅳ组小鼠的行为特点存在差异,从脑的高级功能角度分析,这与小鼠脑内储存的__记忆__不同有关。若要实现实验小鼠偏爱物品C,写出处理措施:__用特殊光源反复同时刺激嗅细胞X和LDT脑区细胞__(不考虑使用任何有气味的物品)。
解析:(1)由题意和表中信息可知,嗅细胞是一种化学感受器。第Ⅳ组实验小鼠的嗅细胞M和LDT 脑区细胞被特殊光源激活,处理24 h后放入观测盒中,该组小鼠较长时间停留在有A的一侧,说明当观测盒中Ⅳ组小鼠接触物品A时,产生兴奋的神经通路是嗅觉神经通路和奖赏神经通路。该组小鼠在建立条件反射的过程中,条件刺激的靶细胞是嗅细胞M。(2)激活LHb脑区细胞,惩罚神经通路兴奋,可使其痛苦,对比第Ⅰ组(足部反复电击和激活嗅细胞M)的观测结果,可推测:同时激活第Ⅵ组实验小鼠的嗅细胞M和LHb 脑区细胞,小鼠会较长时间停留在有C的一侧。(3)Ⅰ和Ⅳ组小鼠的行为特点存在差异,从脑的高级功能角度分析,是小鼠脑内产生和储存的记忆不同引起的。小鼠嗅细胞X识别C中的气味分子,激活小鼠LDT脑区细胞,奖赏神经通路兴奋,可使其愉快,若要实现实验小鼠偏爱物品C,可对小鼠用特殊光源反复同时刺激嗅细胞X和LDT脑区细胞。

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