2024屆高考 二輪備考 突破17　神經(jīng)調(diào)節(jié) 學(xué)案

突破17神經(jīng)調(diào)節(jié)增分點(diǎn)(一)興奮在神經(jīng)纖維及神經(jīng)元之間的傳遞知識串講·通規(guī)律一、反射弧中各結(jié)構(gòu)的判斷方法根據(jù)以上方法,可以判斷出A為感受器,B為傳入神經(jīng),C為神經(jīng)中樞,D為傳出神經(jīng),E為效應(yīng)器。二、興奮的傳導(dǎo)和傳遞1.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)2.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞3.圖解興奮在突觸處的傳遞過程三、膜電位的測量1.膜電位的測量方法測量方法測量圖解測量結(jié)果電表一極接膜外,另一極接膜內(nèi)電表兩極均接膜外側(cè)2.膜電位變化曲線解讀(續(xù)表)a點(diǎn)之前靜息電位:神經(jīng)細(xì)胞膜對K+的通道開放,Na+通道關(guān)閉,所以主要表現(xiàn)為K+外流,使膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)。K+外流屬于協(xié)助擴(kuò)散ac段動作電位的形成:神經(jīng)細(xì)胞受刺激時,Na+通道打開,Na+大量內(nèi)流,導(dǎo)致膜電位迅速逆轉(zhuǎn),表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。Na+內(nèi)流屬于協(xié)助擴(kuò)散cf段靜息電位的恢復(fù):Na+通道關(guān)閉,K+持續(xù)外流使膜電位恢復(fù),并在鈉鉀泵的共同作用下維持靜息電位。Na+-K+泵排Na+吸K+,為主動運(yùn)輸(1)K+濃度主要影響靜息電位膜外(2)Na+濃度主要影響動作電位膜外四、“三看法”判斷電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)問題五、“電刺激法”探究反射弧中興奮傳導(dǎo)的特點(diǎn)1.探究興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)2.探究興奮在神經(jīng)元之間的傳遞真題引領(lǐng)·明考法1.(2023·浙江卷6月)神經(jīng)元的軸突末梢可與另一個神經(jīng)元的樹突或胞體構(gòu)成突觸。通過微電極測定細(xì)胞的膜電位,PSP1和PSP2分別表示突觸a和突觸b的后膜電位,如圖所示。下列敘述正確的是()。A.突觸a、b前膜釋放的遞質(zhì),分別使突觸a后膜通透性增大、突觸b后膜通透性降低B.PSP1和PSP2由離子濃度改變形成,共同影響突觸后神經(jīng)元動作電位的產(chǎn)生C.PSP1由K+外流或Cl-內(nèi)流形成,PSP2由Na+或Ca2+內(nèi)流形成D.突觸a、b前膜釋放的遞質(zhì)增多,分別使PSP1幅值增大、PSP2幅值減小答案B解析據(jù)圖可知,突觸a釋放的遞質(zhì)使突觸后膜上膜電位增大,推測可能是遞質(zhì)導(dǎo)致突觸后膜的通透性增大,突觸后膜上Na+通道開放,Na+大量內(nèi)流;突觸b釋放的遞質(zhì)使突觸后膜上膜電位減小,推測可能是遞質(zhì)導(dǎo)致突觸后膜的通透性增大,突觸后膜上Cl-通道開放,Cl-大量內(nèi)流,A錯誤。由圖可知,PSP1中膜電位增大,可能是Na+或Ca2+內(nèi)流形成的;PSP2中膜電位減小,可能是K+外流或Cl-內(nèi)流形成的,且PSP1和PSP2共同影響突觸后神經(jīng)元動作電位的產(chǎn)生,B正確,C錯誤。細(xì)胞接受有效刺激后,一旦產(chǎn)生動作電位,其幅值就達(dá)到最大,增加刺激強(qiáng)度,動作電位的幅值不再增大,推測突觸a、b前膜釋放的遞質(zhì)增多,可能使PSP1、PSP2幅值不變,D錯誤。2.(2023·山東卷改編)神經(jīng)細(xì)胞的離子跨膜運(yùn)輸除受膜內(nèi)外離子濃度差影響外,還受膜內(nèi)外電位差的影響。已知神經(jīng)細(xì)胞膜外的Cl-濃度比膜內(nèi)高。下列說法錯誤的是()。A.靜息電位狀態(tài)下,膜內(nèi)外電位差一定阻止K+的外流B.突觸后膜的Cl-通道開放后,膜內(nèi)外電位差一定增大C.動作電位產(chǎn)生過程中,膜內(nèi)外電位差始終促進(jìn)Na+的內(nèi)流D.靜息電位→動作電位→靜息電位過程中,會出現(xiàn)膜內(nèi)外電位差為0的情況答案C解析靜息電位狀態(tài)下,K+外流導(dǎo)致膜兩側(cè)的電位差表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù),膜內(nèi)外電位差阻止了K+的繼續(xù)外流,A正確。靜息電位時的膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù),突觸后膜的Cl-通道開放后,Cl-內(nèi)流,導(dǎo)致膜內(nèi)負(fù)電位的絕對值增大,則膜內(nèi)外電位差增大,B正確。動作電位產(chǎn)生過程中,當(dāng)膜內(nèi)為負(fù)電位時,膜內(nèi)外電位差促進(jìn)Na+的內(nèi)流;當(dāng)膜內(nèi)變?yōu)檎娢粫r,則抑制Na+的繼續(xù)內(nèi)流,C錯誤。靜息電位→動作電位→靜息電位過程中,膜電位由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正,再變?yōu)橥庹齼?nèi)負(fù),會出現(xiàn)膜內(nèi)外電位差為0的情況,D正確。3.(2023·北京卷)細(xì)胞膜的選擇透過性與細(xì)胞膜的靜息電位密切相關(guān)。科學(xué)家以哺乳動物骨骼肌細(xì)胞為材料,研究了靜息電位形成的機(jī)制。(1)骨骼肌細(xì)胞膜的主要成分是,膜的基本支架是。

(2)假設(shè)初始狀態(tài)下,膜兩側(cè)正負(fù)電荷均相等,且膜內(nèi)K+濃度高于膜外。在靜息電位形成過程中,當(dāng)膜僅對K+具有通透性時,K+順濃度梯度向膜外流動,膜外正電荷和膜內(nèi)負(fù)電荷數(shù)量逐步增加,對K+進(jìn)一步外流起阻礙作用,最終K+跨膜流動達(dá)到平衡,形成穩(wěn)定的跨膜靜電場,此時膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)是。K+靜電場強(qiáng)度只能通過公式“K+靜電場強(qiáng)度(mV)=60×lg(胞外K+濃度/胞內(nèi)K+濃度)”計(jì)算得出。

(3)骨骼肌細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時,實(shí)驗(yàn)測得膜的靜息電位為-90mV,膜內(nèi)、外K+濃度依次為155mmol·L-1和4mmol·L-1[lg(胞外K+濃度/胞內(nèi)K+濃度)=-1.59],此時沒有K+跨膜凈流動。①靜息狀態(tài)下,K+靜電場強(qiáng)度為mV,與靜息電位實(shí)測值接近,推測K+外流形成的靜電場可能是構(gòu)成靜息電位的主要因素。

②為證明①中的推測,研究者梯度增加細(xì)胞外K+濃度并測量靜息電位。如果所測靜息電位的值,則可驗(yàn)證此假設(shè)。

答案(1)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)磷脂雙分子層(2)外正內(nèi)負(fù)(3)①-95.4②梯度增大解析(1)(2)略。(3)①靜息狀態(tài)下,K+靜電場強(qiáng)度為60×(-1.59)=-95.4mV。②為證明①中的推測,研究者梯度增加細(xì)胞外K+濃度并測量靜息電位。由公式“K+靜電場強(qiáng)度(mV)=60×lg(胞外K+濃度/胞內(nèi)K+濃度)”可知,細(xì)胞外K+濃度增大,K+靜電場強(qiáng)度增大,因此如果所測靜息電位的值梯度增大,則可驗(yàn)證此假設(shè)。知識內(nèi)化·巧運(yùn)用1.(2023·安徽質(zhì)檢)如圖所示,在有髓神經(jīng)纖維上,具有較厚的髓鞘,每間隔1毫米左右髓鞘中斷,在兩段髓鞘之間是無髓鞘的部分,稱為郎飛氏結(jié),其電阻要比有髓鞘部分小得多。在神經(jīng)沖動傳導(dǎo)時,局部電流可由一個郎飛氏結(jié)跳躍到鄰近的下一個郎飛氏結(jié),這種傳導(dǎo)方式稱為跳躍傳導(dǎo)。下列有關(guān)說法正確的是()。A.跳躍傳導(dǎo)方式極大地加快了興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的速度B.參與構(gòu)成髓鞘的細(xì)胞是具有支持、保護(hù)等功能的特殊神經(jīng)元C.興奮傳導(dǎo)至郎飛氏結(jié)部位時,細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正D.有髓鞘神經(jīng)纖維上局部電流隨傳導(dǎo)距離的增加,興奮強(qiáng)度會下降答案A解析參與構(gòu)成髓鞘的細(xì)胞是具有支持、保護(hù)等功能的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,B錯誤;興奮傳導(dǎo)至郎飛氏結(jié)部位時,Na+內(nèi)流,細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù),C錯誤;動作電位沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)時具有不衰減性,因此興奮強(qiáng)度不會隨傳導(dǎo)距離的增加而衰減,D錯誤。2.(2023·石家莊模擬)反射弧中傳入神經(jīng)或傳出神經(jīng)被切斷后,斷口處離脊髓近的一側(cè)稱為向中段,離脊髓遠(yuǎn)的一側(cè)稱為外周段。下列有關(guān)敘述正確的是()。A.若要測量靜息電位,可將電流計(jì)的兩極同時放置在膜外B.傳入神經(jīng)某處被切斷后,刺激其外周段時肌肉不會收縮C.興奮的傳導(dǎo)過程消耗能量,神經(jīng)遞質(zhì)的釋放過程不消耗能量D.神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合會完成電信號到化學(xué)信號的轉(zhuǎn)化答案B解析若要測量靜息電位,應(yīng)將電流計(jì)的兩極分別放在膜內(nèi)和膜外,A錯誤;傳入神經(jīng)某處被切斷后,刺激其外周段,興奮無法再向脊髓方向傳導(dǎo),肌肉不會收縮,B正確;興奮在突觸處傳遞時,突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)的過程屬于胞吐,需要消耗能量,C錯誤;神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合會完成化學(xué)信號到電信號的轉(zhuǎn)化,D錯誤。3.(2023·吉林調(diào)研)大多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥、蝎毒都屬于神經(jīng)毒素,其中有機(jī)磷農(nóng)藥能使分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶活性受抑制;蝎毒能破壞膜上鈉離子通道,從而抑制神經(jīng)沖動的產(chǎn)生,結(jié)合圖分析,使用后果正確的是()。A.使用有機(jī)磷農(nóng)藥,在a處給予刺激,c處保持靜息電位B.使用有機(jī)磷農(nóng)藥,在a處給予刺激,b處釋放神經(jīng)遞質(zhì)C.使用蝎毒,在a處給予刺激,c處產(chǎn)生神經(jīng)沖動D.使用蝎毒,在a處給予刺激,b處神經(jīng)遞質(zhì)通過主動運(yùn)輸釋放到突觸間隙答案B解析有機(jī)磷農(nóng)藥能使分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶活性受抑制,但并不影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,在a處給予刺激,b處(突觸前膜)能釋放神經(jīng)遞質(zhì),c處能產(chǎn)生動作電位,且c處的動作電位持續(xù)較長時間,A錯誤,B正確;蝎毒能破壞膜上鈉離子通道,從而抑制動作電位的產(chǎn)生,因此使用蝎毒,在a處給予刺激,a處不能產(chǎn)生興奮,b處(突觸前膜)不能釋放神經(jīng)遞質(zhì),所以c處不產(chǎn)生神經(jīng)沖動,且神經(jīng)遞質(zhì)的釋放方式是胞吐,C、D錯誤。增分點(diǎn)(二)神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)節(jié)知識串講·通規(guī)律1.神經(jīng)系統(tǒng)對軀體運(yùn)動的分級調(diào)節(jié)(1)軀體運(yùn)動分級調(diào)節(jié)示意圖(2)大腦皮層與軀體運(yùn)動的關(guān)系①軀體各部分的運(yùn)動機(jī)能在大腦皮層的第一運(yùn)動區(qū)內(nèi)都有它的代表區(qū),且皮層代表區(qū)的位置與軀體各部分的關(guān)系是倒置的。②身體不同部位在大腦皮層上的代表區(qū)所占面積的大小與運(yùn)動的精細(xì)程度有關(guān)。③軀體運(yùn)動中樞對軀體運(yùn)動的調(diào)節(jié)一般具有對側(cè)(交叉)支配的特征。2.神經(jīng)系統(tǒng)對內(nèi)臟活動的分級調(diào)節(jié)(1)參與調(diào)節(jié)的神經(jīng)結(jié)構(gòu)(2)實(shí)例:排尿反射分層理解神經(jīng)調(diào)節(jié)的機(jī)理真題引領(lǐng)·明考法(2023·山東卷)脊髓、腦干和大腦皮層中都有調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的神經(jīng)中樞,其中只有脊髓呼吸中樞直接支配呼吸運(yùn)動的呼吸肌,且只有腦干呼吸中樞具有自主節(jié)律性。下列說法錯誤的是()。A.只要腦干功能正常,自主節(jié)律性的呼吸運(yùn)動就能正常進(jìn)行B.大腦可通過傳出神經(jīng)支配呼吸肌C.睡眠時呼吸運(yùn)動能自主進(jìn)行體現(xiàn)了神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)節(jié)D.體液中CO2濃度的變化可通過神經(jīng)系統(tǒng)對呼吸運(yùn)動進(jìn)行調(diào)節(jié)答案A解析由題意可知,只有腦干呼吸中樞具有自主節(jié)律性,而脊髓呼吸中樞直接支配呼吸運(yùn)動的呼吸肌,故若僅有腦干功能正常而脊髓受損,自主節(jié)律性的呼吸運(yùn)動也無法完成,A錯誤;腦干和大腦皮層中都有調(diào)節(jié)呼吸運(yùn)動的神經(jīng)中樞,故大腦可通過傳出神經(jīng)支配呼吸肌,B正確;正常情況下,呼吸運(yùn)動既能受到意識的控制,也可以自主進(jìn)行,這反映了神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)節(jié),睡眠時呼吸運(yùn)動能自主進(jìn)行體現(xiàn)了腦干對脊髓的分級調(diào)節(jié),C正確;CO2屬于體液調(diào)節(jié)因子,體液中CO2濃度的變化可通過神經(jīng)系統(tǒng)對呼吸運(yùn)動進(jìn)行調(diào)節(jié),如CO2濃度升高時,可刺激腦干加快呼吸頻率,從而有助于CO2排出,D正確。知識內(nèi)化·巧運(yùn)用1.(2023·梅州三模)瞳孔反射的中樞在腦干,當(dāng)外界光線較強(qiáng)時,縮瞳纖維興奮;當(dāng)外界光線較弱時,擴(kuò)瞳纖維興奮,進(jìn)而控制通光量。此外,去甲腎上腺素也可使交感神經(jīng)興奮,間接影響瞳孔大小,下列有關(guān)敘述錯誤的是()。A.縮瞳纖維、擴(kuò)瞳纖維分別屬于副交感神經(jīng)和交感神經(jīng),二者均屬于自主性神經(jīng)B.瞳孔反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧,反射弧的基本組成單位是神經(jīng)元C.對外界光線的強(qiáng)弱感覺產(chǎn)生于腦干,繼而控制瞳孔大小D.直接決定瞳孔大小的括約肌細(xì)胞表面沒有去甲腎上腺素的受體答案C解析感覺的產(chǎn)生是在大腦皮層,而不是腦干,C錯誤;去甲腎上腺素也可使交感神經(jīng)興奮,間接影響瞳孔大小,說明神經(jīng)元上有去甲腎上腺素的受體,而括約肌細(xì)胞表面沒有去甲腎上腺素的受體,D正確。2.(2023·重慶模擬)人類軀體運(yùn)動的最高級調(diào)節(jié)中樞位于大腦皮層,主要分布于中央前回運(yùn)動區(qū)。中央前回運(yùn)動區(qū)有以下特點(diǎn):①交叉性支配,即一側(cè)皮層運(yùn)動區(qū)支配對側(cè)軀體的骨骼肌,但對頭面部肌肉的支配多數(shù)是雙側(cè)的;②功能定位精細(xì),呈倒置安排,但頭面部運(yùn)動區(qū)的安排仍是正立的;③運(yùn)動代表區(qū)的大小與運(yùn)動的精細(xì)復(fù)雜程度呈正相關(guān);④刺激所得的肌肉運(yùn)動反應(yīng)單純,主要為少數(shù)個別肌肉的收縮。下列相關(guān)敘述錯誤的是()。A.皮層代表區(qū)的位置與身體各部分的關(guān)系都是倒置的B.中央前回運(yùn)動區(qū)能控制多數(shù)頭面部雙側(cè)的肌肉C.手和五指的代表區(qū)較大,小腿和足的代表區(qū)較小D.某些神經(jīng)遞質(zhì)可作用于肌肉細(xì)胞引起肌肉收縮答案A解析皮層代表區(qū)的位置與身體各部分的關(guān)系是倒置的,但是頭面部代表區(qū)的位置與頭面部的關(guān)系是正立的,A錯誤;依據(jù)題干“交叉性支配,即一側(cè)皮層運(yùn)動區(qū)支配對側(cè)軀體的骨骼肌,但對頭面部肌肉的支配多數(shù)是雙側(cè)的”可知,中央前回運(yùn)動區(qū)能控制多數(shù)頭面部雙側(cè)的肌肉,B正確;手和五指的運(yùn)動精細(xì)度高于小腿和足,結(jié)合題干“運(yùn)動代表區(qū)的大小與運(yùn)動的精細(xì)復(fù)雜程度呈正相關(guān)”可知,手和五指的代表區(qū)較大,小腿和足的代表區(qū)較小,C正確;神經(jīng)遞質(zhì)為神經(jīng)調(diào)節(jié)中的信號分子,效應(yīng)器是指傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉或腺體等,故某些神經(jīng)遞質(zhì)可作用于肌肉細(xì)胞引起肌肉收縮,D正確。3.(2023·撫順模擬)我們說話和唱歌時,需要有意識地控制呼吸運(yùn)動的頻率和深度,這屬于隨意呼吸運(yùn)動。睡眠時不需要有意識地控制呼吸運(yùn)動,人體仍進(jìn)行有節(jié)律性的呼吸運(yùn)動,這屬于自主呼吸運(yùn)動。下列相關(guān)敘述正確的是()。A.呼吸運(yùn)動是通過反射來實(shí)現(xiàn)的,嬰兒生下來就能呼吸,所以人體控制呼吸運(yùn)動的反射屬于非條件反射B.如果破壞哺乳動物的腦干,或切斷腦干和脊髓間的聯(lián)系,隨意呼吸運(yùn)動停止,但依然保留自主呼吸運(yùn)動C.如果環(huán)境中有難聞的刺激性氣味,人們會有意識地“屏住呼吸”,防止吸入有害氣體,可見隨意呼吸運(yùn)動比自主呼吸運(yùn)動具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性D.大腦皮層受損的“植物人”仍可以自主呼吸,可見呼吸運(yùn)動不受大腦皮層的調(diào)控答案C解析根據(jù)“我們說話和唱歌時,需要有意識地控制呼吸運(yùn)動的頻