- 动物和人体生命活动的调节
- 共17222题
请结合所学知识及图中的有关信息,回答动物神经调节相关的问题.
(1)如甲图,当神经纤维处于静息状态时,细胞膜两侧的电位表现为______.
(2)甲图中,若在图中所示箭头处给予一个适当的刺激,电表的指针将______.
(3)德国科学家Mellor的学生用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本做了一个非常简单的实验(乙图),从神经元的结构来看,坐骨神经中的神经纤维属于神经元的______部分.图中刺激1至肌肉发生收缩,测得所需时间为3×10-3s,刺激2至肌肉发生收缩,测得所需时间为2×10-3s,刺激点离肌肉中心距离分别为13cm和10cm.则坐骨神经冲动的传导速度是______.
(4)刺激强度与兴奋有何关系,现有两种假设:
假设1:刺激与兴奋是同时效应,在一定范围内随刺激强度的增强兴奋也随之增强,超出该范围,兴奋强度不再随刺激强度的增强而增强.
假设2:只有当刺激强度达到一定值时,神经元才开始兴奋,并且兴奋度不随刺激强度的增强而变化.
①请在坐标图丁中画出上述假设1、假设2相对应的实验结果.
②科学家进行了实验:将刺激强度逐渐增加(S1~S8),测得一个神经细胞膜电位的变化规律(如丙图),分析实验结果你认为上述两种假设中符合事实的是______.
正确答案
解:(1)当神经细胞处于静息状态时,则细胞膜内的电位是负电位,膜外为正电位.
(2)在图甲所示神经左侧给予一适当的刺激,当兴奋传到a点时,a点为负电位,b点为正电位,所以指针向左偏;当兴奋传到a、b两点之间时,a、b两点均是正电位;当兴奋传到b点时,b点为负电位,a点为正电位,所以指针向右偏;当兴奋传到b点右侧时,a、b两点均是正电位.
(3)神经元包括轴突、树突、胞体三部分,坐骨神经中的神经纤维属于神经元的轴突部分.两个刺激点之间的距离=13-10=3cm,刺激1点传到刺激2点需要的时间=3×10-3s-2×10-3s=1×10-3s,故坐骨神经冲动的传导速度=3cm÷1×10-3s=3000cm/s.
(4)①画图时根据题中所给信息画图即可.
②丙图中可以看出,刺激强度由S1~S4的过程中,膜电位未发生变化;而刺激强度由S5~S4的过程中,膜电位发生变化,但是兴奋度没有差别,因此假设2符合事实.
故答案为:
(1)内负外正
(2)发生两次方向相反的偏转
(3)轴突 30m/s(3000cm/s)
(4)①如图 ②假设2
解析
解:(1)当神经细胞处于静息状态时,则细胞膜内的电位是负电位,膜外为正电位.
(2)在图甲所示神经左侧给予一适当的刺激,当兴奋传到a点时,a点为负电位,b点为正电位,所以指针向左偏;当兴奋传到a、b两点之间时,a、b两点均是正电位;当兴奋传到b点时,b点为负电位,a点为正电位,所以指针向右偏;当兴奋传到b点右侧时,a、b两点均是正电位.
(3)神经元包括轴突、树突、胞体三部分,坐骨神经中的神经纤维属于神经元的轴突部分.两个刺激点之间的距离=13-10=3cm,刺激1点传到刺激2点需要的时间=3×10-3s-2×10-3s=1×10-3s,故坐骨神经冲动的传导速度=3cm÷1×10-3s=3000cm/s.
(4)①画图时根据题中所给信息画图即可.
②丙图中可以看出,刺激强度由S1~S4的过程中,膜电位未发生变化;而刺激强度由S5~S4的过程中,膜电位发生变化,但是兴奋度没有差别,因此假设2符合事实.
故答案为:
(1)内负外正
(2)发生两次方向相反的偏转
(3)轴突 30m/s(3000cm/s)
(4)①如图 ②假设2
图甲表示人体神经系统的部分结构、乙表示反射弧局部放大、丙表示神经纤维局部放大的示意图,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、根据题意和图示分析可知:③是传入神经,④是传出神经,它们之间有突触,而神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,因此兴奋在突触处的传递是单向的,所以剌激甲图中的④处,在③处不能检测到电位的变化,A错误;
B、由于神经纤维未受到刺激时,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,其膜电位变为外负内正,所以表示兴奋部位的是b,神经纤维膜内兴奋的传导方向与电流方向一致,由兴奋部位→未兴奋部位,B错误;
C、人体血糖调节的神经中枢位于下丘脑,受它控制的效应器是肾上腺和胰岛,分别分泌肾上腺素、胰高血糖素和胰岛素,C正确;
D、“注射了麻醉剂后,用针刺手,手能动却没有感觉”说明存在缩手反射;所以没有影响③④;手术时,要让患者感觉不到疼,所以麻醉师所选择的最佳麻醉位点是①.缩手反射的神经中枢在脊髓,手能动则④没有被阻断;没有感觉,则被阻断的位点是①,D错误.
故选:C.
如图为哺乳动物嗅觉感受器细胞接受气味分子刺激产生兴奋的过程示意图.相关分析不正确的是( )
正确答案
解析
解:A、分析题图可知,气味分子通过与细胞膜上的受体结合,引起细胞内代谢过程发生变化,G蛋白激活了蛋白X,A正确;
B、蛋白X催化ATP分子转化为环腺苷酸(cAMP),蛋白X在ATP分子转化为环腺苷酸的过程中起催化作用,B错误;
C、cAMP分子可开启细胞膜上的Na+通道,引起大量的Na+内流,引起膜内外电位变化,C正确;
D、气味分子与受体结合后,引起细胞内的代谢过程发生变化,该过程体现了细胞膜的信息交流功能,D正确.
故选:B.
如图表示连接有电流表的一段神经纤维,且bc与cd的距离相等,下列说法错误的是( )
正确答案
解析
解:A、刺激a点时,a点发生电位变化,膜外的电位变化是由正变负,但d点未兴奋,膜电位为外正内负,A正确;
B、当兴奋从a点传至d点时,b点恢复到静息状态,膜电位为外正内负,B正确;
C、由于bc与cd的距离相等,刺激c点b、d同时产生电位变化,电流表不偏转,C错误;
D、当兴奋从a点传至d点时,兴奋先传至b点,发生电位变化,使电流表偏转,兴奋传至d点时又使电流表偏转一次,D正确.
故选:C.
如图是钙离子参与神经肌肉接头处(类似于突触结构)兴奋传递的示意图,当神经冲动传导到神经末梢时,使轴突末梢膜中的钙离子通道开放,钙离子顺浓度梯度内流进入突触小体,引起突触小体内的突触小泡与突触前膜融合并将内含的乙酰胆碱释放到突触间隙.乙酰胆碱受体的离子通道既允许钠离子通过,也允许钾离子通过.根据题意回答下列问题:
(1)当前膜释放的递质乙酰胆碱作用于后膜受体时,则膜两侧离子移动情况是______.
(2)血压是指血液在血管内流动时对血管壁产生的侧压力.一般血管壁收缩时,血压升高;血管壁松弛,阻力减小,血压降低.氨氯地平是一种钙拮抗剂(也叫钙通道阻滞剂)可治疗高血压,据题意分析氨氯地平的作用机理是______.
(3)重症肌无力是一种自身免疫疾病,其病因是患者免疫系统将乙酰胆碱受体当成抗原,使______被激活增殖、分化成______,从而分泌乙酰胆碱受体的抗体.当乙酰胆碱受体的抗体与乙酰胆碱受体特异性结合时,乙酰胆碱受体不能与乙酰胆碱结合,最终导致______信号到______信号的转换过程受阻.临床上治疗重症肌无力重度患者的常用方法是切除胸腺,其目的是抑制T细胞发育成熟,不能产生淋巴因子,从而抑制______免疫应答.
(4)已知某毒素作用于神经肌肉接头处使肌肉不能正常收缩,但不知该毒素的具体作用机理.某科研小组设计了以下探究实验,请完善下列内容.
Ⅰ.实验原理、实验材料:(略)
Ⅱ.实验步骤:
步骤一:将浸泡于生理盐水中的神经肌肉接头标本若干,随机均分为A、B两组.A组不作任何处理,B组用一定浓度的该毒素处理.
步骤二:用电极分别对A、B两组材料在如图①处刺激后,用相应仪器在如图②处测膜电位变化及突触间隙的递质浓度变化,同时观察肌肉收缩情况.
Ⅲ.实验结果结论
正确答案
解:(1)当前膜释放的递质乙酰胆碱作用于后膜受体时,后膜受到刺激,Na+通道打开,Na+内流,使膜电位变为外负内正.
(2)氨氯地平是一种钙通道阻滞剂,与钙离子通道结合后,就阻止了钙离子进入细胞,使血管松弛,阻力减小,血压降低,从而大致治疗高血压的作用.
(3)抗原刺激机体时,能激活B淋巴细胞和记忆细胞增殖、分化成浆细胞,分泌相应的抗体.当乙酰胆碱受体的抗体与乙酰胆碱受体特异性结合时,乙酰胆碱受体不能与乙酰胆碱结合,最终导致化学信号到电信号的转换过程受阻.临床上治疗重症肌无力重度患者的常用方法是切除胸腺,其目的是抑制T细胞发育成熟,不能产生淋巴因子,从而抑制体液免疫应答.
(4)用一定浓度的该毒素处理后,如果②处电位有变化,突触间隙递质浓度无变化,观察肌肉处于松弛状态,则说明毒素可能影响了神经递质的释放;如果②处电位有变化,突触间隙递质浓度有变化,观察肌肉处于松弛状态,则说明毒素可能影响了神经递质与受体的结合;如果②处电位有变化,突触间隙递质浓度有变化,观察肌肉持续收缩,则说明毒素可能影响了神经递质的及时分解.
故答案为:
(1)钠离子内流
(2)钙离子拮抗剂与钙离子通道结合后,就阻止了钙离子进入细胞,从而使血管松弛,阻力减小,血压降低
(3)B淋巴细胞和记忆细胞 浆细胞 化学 电 体液
(4)无变化 神经递质与受体的结合 神经递质的及时分解
解析
解:(1)当前膜释放的递质乙酰胆碱作用于后膜受体时,后膜受到刺激,Na+通道打开,Na+内流,使膜电位变为外负内正.
(2)氨氯地平是一种钙通道阻滞剂,与钙离子通道结合后,就阻止了钙离子进入细胞,使血管松弛,阻力减小,血压降低,从而大致治疗高血压的作用.
(3)抗原刺激机体时,能激活B淋巴细胞和记忆细胞增殖、分化成浆细胞,分泌相应的抗体.当乙酰胆碱受体的抗体与乙酰胆碱受体特异性结合时,乙酰胆碱受体不能与乙酰胆碱结合,最终导致化学信号到电信号的转换过程受阻.临床上治疗重症肌无力重度患者的常用方法是切除胸腺,其目的是抑制T细胞发育成熟,不能产生淋巴因子,从而抑制体液免疫应答.
(4)用一定浓度的该毒素处理后,如果②处电位有变化,突触间隙递质浓度无变化,观察肌肉处于松弛状态,则说明毒素可能影响了神经递质的释放;如果②处电位有变化,突触间隙递质浓度有变化,观察肌肉处于松弛状态,则说明毒素可能影响了神经递质与受体的结合;如果②处电位有变化,突触间隙递质浓度有变化,观察肌肉持续收缩,则说明毒素可能影响了神经递质的及时分解.
故答案为:
(1)钠离子内流
(2)钙离子拮抗剂与钙离子通道结合后,就阻止了钙离子进入细胞,从而使血管松弛,阻力减小,血压降低
(3)B淋巴细胞和记忆细胞 浆细胞 化学 电 体液
(4)无变化 神经递质与受体的结合 神经递质的及时分解
如图为人体某一反射弧的示意图,a、b为置于神经细胞B和神经细胞D膜外的微型电流计F的两个微型电极,请据图回答问题.
(1)图一a处受刺激后,由于______,导致细胞膜内表面的电位是______(填“正”“负”或“零”)电位.
(2)若从图一a处切断神经纤维,刺激b处,效应器______(填“能”或“不能”)产生反应,它______(填“属于”或“不属于”)反射.
(3)如果在电极a处给予一适当的刺激,此时a、b之间会产生电流,其方向是______,在细胞A处给予一适当的刺激,电流计的指针能发生两次方向______(填“相同”或“相反”)的偏转.
(4)在反射弧中,决定神经冲动单向传导的结构是______,其放大图即为图二.研究发现,某患者突触小体内的线粒体大量损伤,引起乙酰胆碱(一种神经递质)的释放量,兴奋在神经细胞间的传递效率,病人表现出记忆障碍.
(5)乙酰胆碱与位于图二[______]______上的相应受体结合后,会立即被乙酰胆碱酯酶催化分解,其生理意义是.
正确答案
解:(1)图一a处正常情况下处于静息电位,即外正内负,受刺激后,由于钠离子内流,导致细胞膜内表面的电位变为正电位.
(2)若从图一a处切断神经纤维,刺激b处,效应器能产生反应,但它不属于反射,因为反射弧不完整.
(3)如果在电极a处给予一适当的刺激,则a处膜外变为负电荷,b处的膜外依然是正电位,则其电流方向是b→a.在细胞A处给予一适当的刺激,由于兴奋传导电流计指针的两极时间不同,使得电流计的指针发生两次方向相反的偏转.
(4)在反射弧中,决定神经冲动单向传导的结构是突触;研究发现,某患者突触小体内的线粒体大量损伤,供能不足,会引起乙酰胆碱(一种神经递质)的释放量减少,兴奋在神经细胞间的传递效率降低,进而病人表现出记忆障碍.
(5)神经递质乙酰胆碱与位于突出后膜上的相应受体结合后,会立即被乙酰胆碱酯酶催化分解,其生理意义是可以提高神经调节的准确性.
故答案为:
(1)钠离子内流 正 (2)能 不属于
(3)b→a 相反 (4)突触 减少 降低
(5)④突触后膜 提高神经调节的准确性
解析
解:(1)图一a处正常情况下处于静息电位,即外正内负,受刺激后,由于钠离子内流,导致细胞膜内表面的电位变为正电位.
(2)若从图一a处切断神经纤维,刺激b处,效应器能产生反应,但它不属于反射,因为反射弧不完整.
(3)如果在电极a处给予一适当的刺激,则a处膜外变为负电荷,b处的膜外依然是正电位,则其电流方向是b→a.在细胞A处给予一适当的刺激,由于兴奋传导电流计指针的两极时间不同,使得电流计的指针发生两次方向相反的偏转.
(4)在反射弧中,决定神经冲动单向传导的结构是突触;研究发现,某患者突触小体内的线粒体大量损伤,供能不足,会引起乙酰胆碱(一种神经递质)的释放量减少,兴奋在神经细胞间的传递效率降低,进而病人表现出记忆障碍.
(5)神经递质乙酰胆碱与位于突出后膜上的相应受体结合后,会立即被乙酰胆碱酯酶催化分解,其生理意义是可以提高神经调节的准确性.
故答案为:
(1)钠离子内流 正 (2)能 不属于
(3)b→a 相反 (4)突触 减少 降低
(5)④突触后膜 提高神经调节的准确性
将电流计的两个电极分别放置在a、c两点,且ab=bc,c点所在部位的膜已被损伤,其余部位均正常.下列各图是刺激前后电流计的偏转状况,以下说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、c点所在部位的膜已被损伤,从甲图指针应不偏转可知,c点(膜外)和a点(膜内)一样是负电位,A错误;
B、兴奋传到b点时,a、c点都是负电位,记录仪不会偏转,B错误;
C、图丙指针向右偏转,说明a处是正电位,是钠离子内流导致的,所以a处的膜外钾离子浓度比膜内低,C正确;
D、若改为刺激b点,由于ab=bc,说明兴奋同时到达ac,但c点所在部位的膜已被损伤,所以记录仪会偏转,D错误.
故选:C.
下列表示神经纤维受刺激后,刺激点膜电位由动作电位转为静息电位的过程的是( )
正确答案
解析
解:由题图可知,①表现为外负内正,是动作电位,④表现为外正内负,是静息电位,因此神经纤维受刺激时,刺激点膜电位由动作电位转为静息电位的过程是:①→④.
故选:A.
如图是神经细胞的局部结构示意图,有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、静息电位的形成主要与钾离子外流有关,需要载体蛋白的参与,A错误;
B、兴奋在神经纤维上是双向传导的,B错误;
C、刺激③处,则③④处膜外会由正电位变为负电位,C正确;
D、刺激③处,该结构产生的是电信号,电信号转变为化学信号在突触间,D错误.
故选:C.
如图甲所示,以枪乌贼的粗大神经纤维作材料,在神经纤维的表面,放置两个相距1~2厘米的电极a和b,在图中的刺激点给予较强的电刺激.依据观测到的电流表指针偏转(向左为正,向右为负)情况,绘出的曲线如图乙,正确的是( )
正确答案
解析
解: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,在图中的刺激点刺激后,电流表指针偏转两次,当兴奋传递到ab中点时,测得的电位为零,符合D曲线.
故选:D.
γ氨基丁酸是一种常见的神经递质,与突触后神经元的特异性GABA受体结合后,引起氯离子通道开放,氯离子进入突触后神经元细胞内(如下图),γ氨基丁酸对突触后神经元的效应是( )
正确答案
解析
解:由于y-氨基丁酸与突触后神经元的特异性GABA受体结合后,引起氯离子通道开放,氯离子进入突触后神经元细胞内.而此时Na+通道又没有打开,不出现Na+内流现象,所以会导致膜内负电荷更多,抑制细胞兴奋.
故选:B.
离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,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.如图表示离体神经纤维某一部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化.下列对该图的相关叙述中,正确的是( )
正确答案
解析
解:A、静息电位是K+外流形成的,A错误;
B、b点受到刺激后,膜上Na+通道开放,Na+开始内流,此刻膜外为正电荷、膜内为负电荷而借助通道的是不需要消耗能量的协助扩散,B正确;
C、d点表示动作电位,膜电位特点是外负内正,C错误;
D、从图中可以看出,c点和e点膜两侧电位差为0 mV,但c点Na+内流,e点K+外流,D错误.
故选:B.
如图表示三个通过突触相连接的神经元,电表的电极连接在神经纤维膜的外表面.刺激a点,以下分析正确的是( )
正确答案
解析
解:A、a点受刺激时,Na+内流,导致膜外电位由正变负,A正确;
B、由于兴奋在神经元之间的传递,依次经过两个电极,所以电表①会发生两次方向不同的偏转,B正确;
C、由于兴奋在神经元之间的传递只能是单向的,兴奋不能传到最右边的神经元上,所以电表②只能发生一次偏转,C正确;
D、由于电表①能偏转,电表②只能发生一次偏转,所以该实验能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的,D错误.
故选:ABC.
如图l是测量离体神经纤维膜内外电位的装置,图2是测得的膜电位变化.下列有关叙述正确的是( )
正确答案
解析
解:A、图1中B测出的电位是动作电位,其大小相当于图2中C点的电位,A错误;
B、若细胞外钠离子浓度适当降低,在适宜条件刺激下,Na+内流量减少,导致图2中C点下移,B错误;
C、图2中B点钠离子通道开放的原因是刺激达到了一定强度,而不是乙酰胆碱与受体结合,因为从图中可看出实验是测定单条神经纤维的电位变化,不涉及神经递质的作用,C错误;
D、神经纤维的状态由B转变为A的过程中,膜对钾离子的通透性增大,钾离子外流,神经纤维恢复为静息电位,D正确.
故选:D.
当神经纤维处于静息状态时,细胞膜两侧的电位表现为内负外正;当神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位就由静息状态转变为兴奋状态,此时,细胞膜两侧的电位表现为内正外负.下列各图中,能正确表示神经纤维由静息状态变为兴奋状态的是( )
正确答案
解析
解:静息状态,膜电位表现为内负外正;当受到刺激时,钠离子大量内流,膜电位表现为内正外负,所以能正确表示神经纤维由静息状态变为兴奋状态的是D图.
故选:D.
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