2024届苏教版高考生物一轮复习神经调节的结构基础及动作电位的产生和传导学案

这是一份2024届苏教版高考生物一轮复习神经调节的结构基础及动作电位的产生和传导学案，共15页。学案主要包含了神经系统的基本结构，组成神经系统的细胞等内容，欢迎下载使用。
课标要求 1.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动。2.阐明神经细胞质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。3.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。
考点一 神经调节的结构基础
一、神经系统的基本结构
1．神经系统
(2)周围神经系统
①作用：使中枢神经系统既能感受机体内、外环境的变化，又能调节机体各种功能。
②分类
2．自主神经
(1)概念：自主神经主要包括交感神经和副交感神经，它们的主要功能是调节内脏活动。大多数情况下，它们的活动不受人的意志控制。
(2)结构特点：自主神经先从中枢发出神经纤维并进入外周神经节，交换神经元后再发出神经纤维抵达相关的效应器。
(3)主要功能
①交感神经的主要功能：使心率加快，支气管平滑肌舒张，分泌少量黏稠唾液，抑制胃肠运动等。
②副交感神经的主要功能：使心率减慢，支气管平滑肌收缩，分泌大量稀薄唾液，促进胃肠运动，使逼尿肌收缩和尿道内括约肌舒张等。
(4)功能特点
①很多情况下，交感神经和副交感神经的作用常常是相互拮抗的。
②有时，交感神经和副交感神经具有相互协同的作用。
③自主神经调节的活动也受大脑皮层高级中枢的控制。自主神经的“自主”是相对的。
核心归纳 自主神经的主要功能
二、组成神经系统的细胞
1．神经细胞：神经系统的基本结构和功能单位。
2．神经纤维和神经
3．神经胶质细胞
(1)广泛分布在中枢神经系统和周围神经系统中。
(2)具有支持、保护、修复和营养等作用。
源于选择性必修1 P6图1－1－3：有些神经元轴突很长，这有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官；树突多有利于充分接收信息。
考向一 神经系统的基本结构
1．某人因意外受伤而成为“植物人”，处于完全昏迷状态，饮食只能靠“鼻饲”，人工向胃内注流食，呼吸和心跳正常。请问他的中枢神经系统中，仍能保持正常功能的部位是( )
A．脑干和脊髓 B．小脑和脊髓
C．小脑和脑干 D．只有脊髓
答案 A
解析 “植物人”的呼吸和心跳正常且能完成基本(低级)的反射活动，呼吸、心跳中枢位于脑干，脊髓中的神经中枢控制人体的基本(低级)反射活动。
2．(2023·江苏南京秦淮中学高三检测)交感神经和副交感神经是神经系统的重要组成部分，下列有关它们的叙述正确的是( )
A．它们包括传入神经与传出神经
B．它们都属于中枢神经系统中的自主神经，不受意识支配
C．它们共同调节同一内脏器官，且作用一般相反
D．运动状态时，交感神经活动加强，心跳加快，胃肠蠕动加快
答案 C
解析 交感神经和副交感神经是传出神经，A错误；它们都属于周围神经系统中的自主神经，B错误；运动状态下交感神经兴奋，可以使心跳加快、血压上升、胃肠蠕动减慢，D错误。
考向二 组成神经系统的细胞
3．(多选)下列关于神经细胞的叙述中，正确的是( )
A．神经细胞是构成神经系统结构和功能的基本单位
B．神经细胞由胞体、树突和轴突组成，其轴突或长的树突组成神经纤维
C．神经细胞包括神经纤维和神经末梢两部分，它在神经组织中大量存在
D．神经细胞接受刺激后能产生兴奋，并能把兴奋传导到其他神经细胞
答案 ABD
解析 神经细胞的基本结构包括胞体和突起两部分，C错误。
4．(2023·江苏苏州中学高三期末)下列关于细胞结构与功能相适应的叙述，错误的是( )
A．睾丸间质细胞中内质网较发达，有利于雄性激素的合成
B．根尖成熟区细胞有大液泡，有利于调节细胞的渗透压
C．癌细胞核膜上的核孔密度较高，有利于核基因的表达
D．神经细胞轴突末梢有大量分支，有利于接受更多神经递质
答案 D
解析 神经细胞轴突末梢有大量分支，有利于通过胞吐释放神经递质，通过神经递质与突触后膜上相应的受体发生特异性结合实现兴奋在细胞间的传递过程，D错误。
考点二 动作电位的产生和传导
1．动作电位的产生
(1)AB段——静息电位：主要是因K＋通过离子通道顺浓度梯度外流所致，达到平衡时，膜内K＋浓度仍高于膜外，此时膜电位表现为外正内负，此时细胞质膜的状态称为“极化”。
(2)BC段——动作电位的形成：因足够强度的刺激导致Na＋通道打开，引起Na＋顺浓度梯度内流，达到平衡时，膜外Na＋浓度仍高于膜内，最终导致膜电位表现为外负内正，此过程称为“去极化”。
(3)CD段——静息电位的恢复：Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋顺浓度梯度大量外流，膜电位逐渐恢复为外正内负，此过程称为“复极化”。
(4)DE段——细胞质膜在恢复到静息电位之前，会发生一个低于静息电位的“超极化”过程。
2．兴奋在神经纤维上的传导
延伸应用 若某神经纤维上电位变化及局部电流如下图所示，请判断其兴奋的传导方向分别为图1向右传导，图2向左传导。
3．有髓神经纤维与无髓神经纤维结构与功能的区别
4.兴奋在神经元之间的传递
(1)结构基础——突触的结构和类型
特别提醒 突触小体≠突触
①组成不同：突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分；突触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
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)传递过程
源于选择性必修1 P15图1－1－10：突触后膜上的受体和离子通道是结合在一起的，受体一旦结合相应的神经递质后，会引起离子通道打开，进而引起相应的离子流动。
(3)传递特点：单向传递，即只能从一个神经元的轴突传到下一个神经元的胞体或树突。其原因是神经递质只存在于轴突末端突触小体内的突触小泡中，由突触前膜释放，作用于突触后膜。
易错提醒 有关神经递质的6点提醒
(1)供体：轴突末端突触小体内的突触小泡。
(2)传递途径：突触前膜→突触间隙→突触后膜。
(3)释放方式：胞吐，体现了细胞质膜的流动性。
(4)受体：突触后膜上的糖蛋白，具有特异性。
(5)类型及机理
①兴奋性递质——如乙酰胆碱、谷氨酸等，引起兴奋的机理为该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对Na＋通透性，使Na＋内流，从而使突触后膜产生动作电位，即引起下一神经元发生兴奋。
②抑制性递质——如甘氨酸、γ-氨基丁酸、去甲肾上腺素等，引起抑制的机理为该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对Cl－的通透性，使Cl－进入细胞内，强化内负外正的静息电位，从而使神经元难以产生兴奋。
(6)去向：神经递质发挥效应后，会很快被相应的酶降解，或被突触前神经元回收，以免持续发挥作用。
考向一 兴奋的产生及在神经纤维上的传导分析
5．在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激，测得神经纤维电位变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A．t1时的刺激强度过小，无法引起神经纤维上Na＋通道打开
B．适当提高细胞内K＋浓度，测得的静息电位可能位于－65～－55 mV
C．t2、t3时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位
D．t4后，细胞恢复静息状态不需要消耗ATP
答案 C
解析 t1时刻的刺激可以引起Na＋通道打开，但无法产生动作电位，其属于一种阈下的低强度刺激，A错误；静息时，神经纤维膜对K＋通透性较大，K＋外流产生静息电位，适当提高细胞内K＋浓度会增加K＋外流，使测得的静息电位数值变小，绝对值变大，即绝对值可能会大于65 mV，B错误。
6．利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化，处理方式及作用机理如下：①利用药物Ⅰ阻断Na＋通道；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流；④将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中。上述处理方式与下列可能出现的结果对应正确的是( )
A．甲—①，乙—②，丙—③，丁—④
B．甲—④，乙—①，丙—②，丁—③
C．甲—③，乙—①，丙—④，丁—②
D．甲—④，乙—②，丙—③，丁—①
答案 B
解析 ①利用药物Ⅰ阻断Na＋通道，膜外Na＋不能内流，导致不能形成动作电位，对应乙；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道，膜内K＋不能外流，产生动作电位后不能恢复静息电位，对应丙；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流，使膜两侧电位差变大，对应丁；④将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中，Na＋内流量减少，形成的动作电位峰值变小，对应甲。
科学思维 神经纤维膜外离子浓度对膜电位的影响
(1)胞外K＋浓度eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(K＋浓度升高→静息电位绝对值减小,K＋浓度降低→静息电位绝对值增大))
(2)胞外Na＋浓度eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(Na＋浓度升高→动作电位峰值升高,Na＋浓度降低→动作电位峰值降低))
考向二 兴奋在神经元之间传递过程的分析
7．(2021·江苏1月适应性考试，13)一氧化氮(NO)是最早发现能在人体内起调节作用的气体。NO可增强靶细胞内鸟苷酸环化酶活性，使胞质内cGMP升高，产生生物效应，如血管平滑肌舒张，过程如图。下列相关叙述正确的是( )
A．NO可储存于突触小泡内通过胞吐释放到突触间隙
B．NO与乙酰胆碱均需与细胞质膜上受体结合后才能发挥作用
C．NO与乙酰胆碱都能引起突触后膜膜电位变化
D．冠状动脉收缩引起的心绞痛可用NO剂治疗
答案 D
解析 NO不贮存于突触小泡中，它的释放不依赖于胞吐作用，而是通过弥散，A错误；乙酰胆碱需与细胞质膜上受体结合后才能发挥作用，NO不作用于靶细胞质膜上的受体蛋白，而是作用于鸟苷酸环化酶，B错误；乙酰胆碱能引起突触后膜膜电位变化，而NO不作用于靶细胞质膜上的受体蛋白，而是作用于鸟苷酸环化酶，不会引起突触后膜膜电位变化，C错误；NO剂可引起平滑肌舒张，可用于治疗冠状动脉收缩引起的心绞痛，D正确。
8．世界上有650余种毒蛇，有剧毒的蛇就达195种。其中眼镜蛇的毒液是神经毒素，这种毒液具有神经肌肉传导阻滞作用，引起横纹肌弛缓性瘫痪，可导致呼吸肌麻痹。对这种神经毒液作用机理推测不合理的是( )
A．毒液可能作用于突触后膜的神经递质受体，从而阻断神经肌肉传导
B．毒液可能作用于突触小体，抑制突触小泡释放神经递质
C．毒液可能作用于突触间隙，抑制神经递质的正常分解
D．毒液可能作用于轴突上的Na＋、K＋通道，影响动作电位在轴突上传导
答案 C
解析 由题可知，眼镜蛇的毒液是神经毒素，具有神经肌肉传导阻滞作用，有可能作用于突触后膜的神经递质受体，使神经递质失去与肌肉细胞受体结合的机会，从而影响兴奋的传递，A合理；毒液也可能作用于突触小体，抑制突触小泡释放神经递质，从而影响兴奋传递给呼吸肌，B合理；若毒液作用于突触间隙，抑制神经递质的正常分解，则会引起呼吸肌持续收缩，不会引起呼吸肌麻痹，C不合理；毒液作用于轴突的Na＋、K＋通道，会影响动作电位在轴突的传导，D合理。
科学思维 影响神经冲动传递因素的判断方法
(1)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因
若某种有毒有害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。
(2)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的原因
①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放。
②药物或有毒有害物质使神经递质失活。
③突触后膜上的受体与药物或有毒有害物质结合，使神经递质不能与后膜上的受体结合。
1．(2020·江苏，13)下图为部分神经兴奋传导通路示意图，相关叙述正确的是( )
A．①、②或④处必须受到足够强度的刺激才能产生兴奋
B．①处产生的兴奋可传导到②和④处，且电位大小相等
C．通过结构③，兴奋可以从细胞a传递到细胞b，也能从细胞b传递到细胞a
D．细胞外液的变化可以影响①处兴奋的产生，但不影响③处兴奋的传递
答案 A
解析 并不是任何作用于神经元上的刺激都能使神经元产生兴奋，如果作用于神经元轴突上的刺激强度太小，便不能改变细胞质膜的通透性，不会产生兴奋，A项正确；①处产生的兴奋可以传导到②和④处，但②和④处的电位大小不一定相等，如a神经元属于抑制性神经元，a神经元兴奋后释放了抑制性神经递质，则b神经元被抑制，则②和④处的电位大小不相等，B项错误；细胞外液的变化如Na＋浓度的变化会影响①处兴奋的产生，突触间隙里组织液的变化可能影响神经递质与突触后膜上的受体结合，那么细胞外液的变化也会影响③处兴奋的传递，D项错误。
2．(2021·湖南，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
答案 A
解析 TEA阻断钾通道，从而阻断了外向电流，说明外向电流与钾通道有关，B错误；TTX阻断钠通道，从而阻断了内向电流，内向电流消失，C错误；内向电流与钠通道有关，神经细胞内，K＋浓度高，Na＋浓度低，内向电流结束后，神经纤维膜内Na＋浓度依然低于膜外，D错误。
3．(2020·山东，7)听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上的K＋通道打开，K＋内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是( )
A．静息状态时纤毛膜外的K＋浓度低于膜内
B．纤毛膜上的K＋内流过程不消耗ATP
C．兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D．听觉的产生过程不属于反射
答案 A
解析 K＋通过K＋通道内流产生兴奋，属于顺浓度梯度的被动运输，不消耗ATP，因此静息状态时，膜外的K＋浓度高于膜内，A项错误、B项正确；兴奋在神经细胞内是以电信号的形式传导的，C项正确；听觉的产生过程仅仅到达了大脑皮层，没有经过完整的反射弧，不属于反射，D项正确。
4．(2020·江苏，14)天冬氨酸是一种兴奋性递质，下列叙述错误的是( )
A．天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B．天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C．作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内，并能批量释放至突触间隙
D．作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜，可增大细胞质膜对Na＋的通透性
答案 A
解析 天冬氨酸是氨基酸，由C、H、O、N四种元素组成，不含S元素，A项错误；天冬氨酸是一种兴奋性递质，突触囊泡里贮存着神经递质，当兴奋传至突触前膜时，突触囊泡会向突触前膜移动，与突触前膜融合，将神经递质批量释放至突触间隙，C项正确；天冬氨酸属于兴奋性递质，作用于突触后膜，可增大细胞质膜对Na＋的通透性，Na＋内流，使突触后神经元兴奋，D项正确。
5．(2022·广东，15)研究多巴胺的合成和释放机制，可为帕金森病(老年人多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据，最近研究发现在小鼠体内多巴胺的释放可受乙酰胆碱调控，该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。据图分析，下列叙述错误的是( )
A．乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B．多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C．从功能角度看，乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D．乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
答案 B
6．(2022·浙江6月选考，24)听到上课铃声，同学们立刻走进教室，这一行为与神经调节有关。该过程中，其中一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述，错误的是( )
A．此刻①处Na＋内流，②处K＋外流，且两者均不需要消耗能量
B．①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直稳定不变
C．②处产生的神经冲动，只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D．若将电表的两个电极分别置于③④处，指针会发生偏转
答案 A
一、易错辨析
1．所有的脊神经都分布在四肢部位( × )
2．某同学正在跑步，参与调节这一过程的神经结构只有大脑、小脑和脊髓( × )
3．周围神经系统使中枢神经系统既能感受机体内、外环境的变化，又能调节机体各种功能
( √ )
4．有时，交感神经和副交感神经具有相互协同作用( √ )
5．神经细胞吸K＋排Na＋为协助扩散( × )
6．有髓神经纤维中动作电位的传导速率比无髓神经纤维快( √ )
7．神经递质由突触前膜释放，以及通过突触间隙都消耗能量( × )
二、填空默写
1．(选择性必修1 P6)神经细胞：神经系统的基本结构和功能单位，它由胞体、树突、轴突等部分构成。
2．(选择性必修1 P8)自主神经主要通过调节心肌、平滑肌和腺体(如消化腺、汗腺、部分内分泌腺)的活动，使机体的体温、心率、血压、呼吸、肠胃蠕动、消化液分泌、膀胱运动以及激素的分泌等处于相对稳定的状态。大多数内脏器官或组织同时接受交感神经和副交感神经的双重支配。在很多情况下，交感神经和副交感神经的作用常常是相互拮抗的。
3．(选择性必修1 P12)神经细胞质膜上的Na＋通道蛋白和K＋通道蛋白对Na＋、K＋进出细胞起着调节和控制作用，而Na＋和K＋进出细胞的变化是动作电位产生的基础。
4．(选择性必修1 P16)突触小体：神经细胞的轴突末梢有许多分支，每个分支的末端膨大成球状。
5．(选择性必修1 P16)神经元之间的兴奋的传递是单方向的原因是由于神经递质只存在于轴突末端突触小体内的突触小泡中，由突触前膜释放并作用于突触后膜上。
6．(选择性必修1 P13～16)兴奋在离体神经纤维上的传导是双向的，在突触上的传递是单向的，在机体的神经纤维上的传导是单向的，在反射弧上的传导是单向的。