（通用版）2019版高考生物二輪復習 專題七 人體的穩(wěn)態(tài)及調(diào)節(jié)機制 考點22 興奮的產(chǎn)生、傳導和傳遞學案

考點22　興奮的產(chǎn)生、傳導和傳遞 1．興奮產(chǎn)生的機制及傳導 (1)產(chǎn)生機制 (2)興奮的傳導 ①形式：電信號(局部電流、神經(jīng)沖動)。 ②方向：膜外與局部電流的方向相反，膜內(nèi)則相同。 ③特點：可雙向傳導(在機體內(nèi)反射弧中只單向傳導)。 2．興奮在神經(jīng)元間傳遞的過程及5點提醒 (1)遞質(zhì)可分為興奮性遞質(zhì)和抑制性遞質(zhì)(如多巴胺)，后者可以使負離子(如Cl－)進入突觸后膜，從而強化“外正內(nèi)負”的局面。同一神經(jīng)元的末梢只能釋放一種神經(jīng)遞質(zhì)，或者是興奮性的，或者是抑制性的。 (2)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放過程體現(xiàn)的是生物膜的流動性；突觸小泡的形成與高爾基體密切相關；突觸間隙的液體是組織液；神經(jīng)遞質(zhì)的釋放方式是胞吐。 (3)突觸間隙中神經(jīng)遞質(zhì)的去向有三種：迅速地被酶分解、重吸收到突觸小泡、擴散離開突觸間隙。 (4)突觸前膜處發(fā)生的信號轉(zhuǎn)變是電信號→化學信號；突觸后膜處的信號轉(zhuǎn)變是化學信號→電信號。 (5)興奮經(jīng)突觸的傳遞過程體現(xiàn)了細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞和進行細胞間的信息交流兩種功能。 3．“兩看法”判斷電流計指針偏轉(zhuǎn)問題 (1)看電流計兩極連接的位置 ①甲圖：靈敏電流計一極與神經(jīng)纖維膜外側(cè)連接，另一極與膜內(nèi)側(cè)連接，刺激后觀察到兩次方向相同的偏轉(zhuǎn)。 ②乙圖將神經(jīng)電位測量儀的A、B電極均置于膜外，在箭頭處施加適宜刺激，測得電位差變化曲線如圖丙所示： Ⅰ.ab段——興奮傳至A電極時，膜外電位由正電位逐漸變?yōu)樨撾娢?，而B電極處仍為正電位。 Ⅱ.bc段——興奮傳至AB兩電極之間。 Ⅲ.cd段——興奮傳至B電極時，膜外電位由正電位逐漸變?yōu)樨撾娢唬鳤電位處恢復為正電位。 (2)看刺激能不能同時到達電流計兩極 ①若電極兩處同時興奮，則電流計指針不偏轉(zhuǎn)，如刺激丁圖中的c點。 ②若電極兩處先后興奮，則電流計指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)，如刺激丁圖中的a點和戊圖中的b點。 ③若兩電極只有一處興奮，則電流計指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)，如刺激戊圖中的c點。 4．興奮在神經(jīng)纖維上的傳導及在神經(jīng)元之間的傳遞實驗探究 (1)興奮在神經(jīng)纖維上傳導的探究 方法設計：電刺激圖中甲處，觀察A的變化，同時測量乙處的電位有無變化。 結果分析： 電刺激甲處→A有反應 (2)興奮在神經(jīng)元之間傳遞的探究 方法設計：先電刺激圖中甲處，測量丙處電位變化；再電刺激丙處，測量甲處的電位變化。 結果分析：甲、丙都有電位變化→雙向傳遞；只有甲處有電位變化→單向傳遞(且傳遞方向為丙→甲)。 題組一　反射及反射弧的相關辨析 1．(2018·保定模擬)如圖是反射弧的結構模式圖，①②③表示反射弧中的部分結構。有關敘述錯誤的是(　　) A．圖中②是位于大腦皮層的神經(jīng)中樞 B．發(fā)生反射活動時，興奮傳導方向是①→②→③ C．給b點一個足夠強的刺激，a、c兩點中只有c點可測到膜電位變化 D．反射完成過程中存在著電信號和化學信號的轉(zhuǎn)換 答案　A 解析　反射弧的神經(jīng)中樞可以位于脊髓，A錯誤；發(fā)生反射活動時，皮膚中的感受器產(chǎn)生興奮，沿傳入神經(jīng)①傳到神經(jīng)中樞②，神經(jīng)中樞的“指令”沿傳出神經(jīng)③傳到效應器，B正確；興奮在神經(jīng)元之間只能由一個神經(jīng)元的軸突傳到下一個神經(jīng)元的樹突或細胞體，給b點一個足夠強的刺激，a、c兩點中只有c點可測到膜電位變化，C正確；興奮在神經(jīng)元之間傳遞時發(fā)生電信號→化學信號→電信號的轉(zhuǎn)變，D正確。 2．(2018·遂寧模擬)用脊蛙(去除腦保留脊髓的蛙)進行屈腿反射實驗時，刺激蛙左腿，左腿收縮，右腿也會收縮。說明左右反射弧的中樞存在某種聯(lián)系。在一次制作脊蛙的過程中，某研究人員不小心傷到了蛙右側(cè)大腿上的神經(jīng)，但不知是傳入神經(jīng)還是傳出神經(jīng)，于是設計了如下實驗方案進行探究： (1)刺激蛙右腿，若右腿不收縮而左腿收縮，說明傷及的是________神經(jīng)。 (2)刺激蛙右腿，若____________________，則可初步判斷傷及的是傳入神經(jīng)，但不知傳出神經(jīng)是否也同時受到傷害，請幫其設計實驗加以探究。(寫出實驗思路，預期實驗結果和結論) 實驗思路：_________________________________________________。 預期實驗結果和結論：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)傳出 (2)左右腿均不收縮　刺激左腿，觀察右腿是否收縮 若右腿收縮，則說明傳出神經(jīng)未受損傷；若右腿不收縮，則說明傳出神經(jīng)受損傷 解析　(1)刺激蛙右腿，若右腿不收縮而左腿收縮，說明右腿受到刺激產(chǎn)生的興奮，能傳遞到左腿的效應器，但不能傳遞到右腿的效應器，因此傷及的是傳出神經(jīng)。 (2)若傷及的是傳入神經(jīng)，則刺激蛙右腿，左右腿均不收縮。若要通過實驗探究右腿的傳出神經(jīng)是否受損可刺激左腿(傳入神經(jīng)正常)，觀察右腿是否收縮，如果右腿的傳出神經(jīng)未受損，則右腿收縮；如果右腿的傳出神經(jīng)受損，則右腿不收縮。 題組二　興奮產(chǎn)生、傳導與傳遞過程及相關實驗 3．(2017·咸陽期末)下圖為有髓神經(jīng)纖維的局部，被髓鞘細胞包裹的軸突區(qū)(b、d)鈉、鉀離子不能進出細胞，裸露的軸突區(qū)域(a、c、e)鈉、鉀離子進出不受影響。下列敘述正確的是(　　) A．c區(qū)域處于興奮狀態(tài)，膜內(nèi)離子均為正離子 B．a(chǎn)區(qū)域處于靜息狀態(tài)，細胞膜對Na＋的通透性較大 C．b、d區(qū)域的電位為外正內(nèi)負，不能產(chǎn)生動作電位 D．局部電流在軸突內(nèi)的傳導方向為a→c和e→c 答案　C 解析　由于c區(qū)域受到刺激，Na＋內(nèi)流，造成膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負，膜內(nèi)正離子多，但仍有Cl－存在，A錯誤；a區(qū)域處于靜息狀態(tài)，細胞膜對Na＋的通透性較小，膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正，B錯誤；由于被髓鞘細胞包裹的軸突區(qū)域(b、d)鈉、鉀離子不能進出細胞，所以刺激c區(qū)域，b、d區(qū)域的電位仍為外正內(nèi)負，不能產(chǎn)生動作電位，C正確；局部電流在軸突內(nèi)的傳導方向為c→a和c→e，D錯誤。 4．下圖中a、b、c三個神經(jīng)元構成了1、2兩個突觸，甲、乙、丙3條曲線為不同刺激引起神經(jīng)元c上的電位變化。下列敘述正確的是(　　) A．甲表明刺激a時興奮以電信號形式迅速傳導給c B．乙表明興奮在突觸間的傳遞是單向的 C．乙也可表示只刺激b時，a神經(jīng)元的電位變化 D．丙表明b神經(jīng)元能釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì) 答案　D 解析　據(jù)圖分析，甲表示只刺激a，c神經(jīng)元產(chǎn)生了電位變化，即興奮通過突觸1由a傳到了c，但是不能說明兩者之間以電信號傳遞，A錯誤；由于沒有設置對照實驗，因此不能說明興奮在突觸間是單向傳遞的，B錯誤；乙表示只刺激b，結果c沒有產(chǎn)生電位變化；丙表示同時刺激a、b，結果c產(chǎn)生了電位變化，但是與單獨刺激a相比減弱了，說明刺激b抑制了a向c傳遞興奮，進而說明b神經(jīng)元能釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)，C錯誤，D正確。 5．(2018·自貢模擬)如圖表示神經(jīng)元之間的連接(BD＝DE)，M為連接在神經(jīng)元表面上的電流計。請回答： (1)神經(jīng)纖維產(chǎn)生興奮時，細胞膜對________的通透性增大，引起膜內(nèi)外的電位發(fā)生變化，神經(jīng)纖維細胞膜外電流方向與興奮傳導方向________。 (2)刺激上圖________點可以證明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的，你判斷的理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)為研究鈣離子對神經(jīng)沖動的產(chǎn)生及神經(jīng)元之間興奮傳遞的影響，研究者做了如下實驗： ①當興奮傳遞到突觸小體時，先出現(xiàn)鈣離子內(nèi)流，利用熒光標記膜蛋白，可觀察到__________定向移動，釋放神經(jīng)遞質(zhì)。 ②將能與鈣離子結合的藥物BAPTA注入突觸小體內(nèi)，電刺激突觸前神經(jīng)元，發(fā)現(xiàn)突觸前膜發(fā)生了電位變化，但神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量減少。由此得出的結論是：鈣離子________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案　(1)Na＋　相反　(2)C　刺激C點電流計指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)，說明興奮既傳到了B點，也傳到了E點　(3)①突觸小泡?、诓挥绊懲挥|前神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)沖動(興奮)，但會影響神經(jīng)元之間興奮的傳遞 解析　(1)神經(jīng)纖維產(chǎn)生興奮時鈉離子通道開放，鈉離子內(nèi)流，膜電位由外正內(nèi)負變成外負內(nèi)正，在興奮部位和未興奮部位之間存在電位差，形成局部電流，神經(jīng)纖維細胞膜外電流方向與興奮傳導方向相反，而膜內(nèi)相同。(2)據(jù)圖分析，三個神經(jīng)元中只有中間的神經(jīng)元上有四個點，若要判斷在神經(jīng)纖維上的雙向傳導，應該選擇中間的點刺激，但是D點刺激后興奮會同時到達B、E兩點，電流計指針不偏轉(zhuǎn)，因此只能刺激C點，興奮先后到達B、E兩點，電流計指針偏轉(zhuǎn)兩次，進而證明興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的。(3)①神經(jīng)遞質(zhì)存在于突觸小泡中，當興奮傳遞到突觸小體時，先出現(xiàn)鈣離子內(nèi)流，利用熒光標記膜蛋白，可觀察到突觸小泡定向移動，釋放神經(jīng)遞質(zhì)。②將能與鈣離子結合的藥物BAPTA注入突觸小體內(nèi)，電刺激突觸前神經(jīng)元，發(fā)現(xiàn)突觸前膜發(fā)生了電位變化，但神經(jīng)遞質(zhì)的釋放量減少，說明鈣離子不影響突觸前神經(jīng)元產(chǎn)生神經(jīng)沖動(興奮)，但會影響神經(jīng)元之間興奮的傳遞。 題組三　電流表指針偏轉(zhuǎn)問題 6．下圖表示具有生物活性的蛙坐骨神經(jīng)—腓腸肌標本，神經(jīng)末梢與肌細胞的接觸部位類似于突觸，稱“神經(jīng)—肌肉接頭”。下列敘述符合事實的是(　　) A．電刺激①處，肌肉不收縮，靈敏電流計指針會偏轉(zhuǎn) B．電刺激②處，肌肉會收縮，靈敏電流計指針會偏轉(zhuǎn) C．神經(jīng)纖維上興奮的傳導方向與膜內(nèi)的電流方向相反 D．“神經(jīng)—肌肉接頭”處發(fā)生電信號→化學信號→電信號的轉(zhuǎn)變 答案　D 解析　電刺激①處，即神經(jīng)纖維上的某一點，因興奮在神經(jīng)纖維上是雙向傳導的，所以肌肉會收縮、靈敏電流計指針也會偏轉(zhuǎn)，A錯誤；興奮在“神經(jīng)—肌肉接頭”處是單向傳遞，即神經(jīng)纖維→腓腸肌，所以電刺激腓腸肌上的某一點即②處，肌肉會收縮，但神經(jīng)纖維上的靈敏電流計不會記錄到電位變化，電流計指針不會偏轉(zhuǎn)，B錯誤；當神經(jīng)纖維受到刺激產(chǎn)生興奮時，膜內(nèi)的電流方向是由興奮部位的正電位流向未興奮部位的負電位，即與神經(jīng)纖維上興奮的傳導方向相同，C錯誤；“神經(jīng)—肌肉接頭”類似于突觸，在突觸處可發(fā)生電信號→化學信號→電信號的轉(zhuǎn)變，D正確。 7．如圖甲所示，在神經(jīng)纖維上安裝兩個完全相同的靈敏電表，表1兩電極分別在a、b處膜外，表2兩電極分別在d處膜的內(nèi)外側(cè)。在bd的中點c處給予一適宜刺激，相關的電位變化曲線如圖乙、圖丙所示。下列分析中，正確的是(　　) A．表1記錄得到圖乙所示的雙向電位變化曲線 B．圖乙①點時Na＋的內(nèi)流速率比②點時大 C．圖乙曲線處于③點時，圖丙曲線正處于④點 D．圖丙曲線處于⑤點時，圖甲a處膜外表現(xiàn)為負電位 答案　C 解析　由圖可知，表1記錄得到圖丙所示的雙向電位變化曲線，A錯誤；由圖可知，圖乙①點時Na＋的內(nèi)流速率比②點時小，B錯誤；由圖可知，圖乙曲線處于③點時，圖丙曲線正處于④點，C正確；圖丙曲線處于⑤點時，a、b兩點間電位差為0，此時興奮已傳過b點，而還未到達a點，a點還處于靜息狀態(tài)，所以圖甲a處膜外表現(xiàn)應為正電位，D錯誤。 思維延伸 圖甲為研究神經(jīng)細胞膜電位變化的實驗裝置，兩個神經(jīng)元以突觸聯(lián)系，并連有電表Ⅰ(兩電極位于Q點位置的膜外和膜內(nèi))、Ⅱ(R處和S處電極分別位于膜外和膜內(nèi))，給予適宜刺激后，電表Ⅰ測得電位變化如圖乙所示，則： (1)①→②電位變化對應于P→Q興奮傳導過程(　×　) (2)電表Ⅰ記錄到③處電位值時，Q處無K＋外流(　×　) (3)電表Ⅱ記錄到的電位變化波形與圖乙基本相同(　√　) (4)若將S處電極移至膜外，電表Ⅱ的指針將發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)(　×　) 7