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专题09 内环境稳态和神经调节
考点概览
考点01 人体内环境稳态
考点02 兴奋的传导与传递
考点03 人脑的高级功能与分级调节
人体内环境稳态
1.(2024·黑龙江大庆·一模)从用药安全的角度,国家要求门诊应首选口服制剂进行治疗,尽量减少肌肉
注射或静脉注射。下列叙述正确的是( )
A.为使口服药物快速发挥作用,可将其外部糖衣去除后服用
B.肌肉注射是将药物注射到肌肉后直接进入细胞质发挥作用
C.静脉注射常使用生理盐水作溶剂以维持正常渗透压
D.肌肉注射和静脉注射过程中,药物均首先进入组织液
【答案】C
【分析】内环境由细胞外液组成,包括组织液、淋巴(液)、血浆等。内环境是组织细胞生活的直接环境,
是细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介。
【详解】A、将其外部糖衣去除后可能使其药效和作用时间受影响,故不能将其外部糖衣去除后服用,A
错误;
B、肌肉注射是将药物注射到肌肉后直接进入组织液发挥作用,B 错误;
C、静脉注射常使用生理盐水作溶剂以维持正常渗透压,以维持细胞正常形态,C 正确;
D、静脉注射过程中,药物先进入血浆,D 错误。
2.(2025·吉林白城·一模)情绪过度激动、精神紧张焦虑等往往会引发“过度换气综合征”,患者主要表
现为换气过度和呼吸加快,呼出的CO2量增多,体内的CO2浓度相应降低,导致呼吸性碱中毒的情况发生,
出现头晕、胸闷、无力甚至抽搐等症状。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞呼吸产生的CO2直接刺激呼吸中枢,进而对呼吸运动进行调节
B.呼吸性碱中毒可能会导致血浆Ca2+浓度降低引起手足抽搐
C.呼吸性碱中毒时血浆中的
主要发挥调节血浆pH 的作用
D.情绪激动时,机体通过垂体分级调节肾上腺髓质分泌肾上腺素,使呼吸加快
考点01
【答案】B
【分析】体液调节通过血液运输信号分子起调节作用,而神经调节需要反射弧的参与。正常人的血浆pH
保持在7.35-7.45 之间,这是由于血浆中含有缓冲物质。
【详解】A、CO2作为体液因子刺激相关感受器从而对呼运动进行调节,而不能直接刺微呼吸中枢,A 错
误;
B、血浆中Ca2+浓度降低会引起抽搐,故推呼吸性碱中毒可能导致血浆Ca2+浓度降低引起手足抽搐,B 正确;
C、呼吸性碱中毒时血浆pH 会增大,此时主要由血浆中的H2CO3,发挥调节作用,C 错误;
D、悄绪激动时交感神经兴奋,作用于肾上腺髓质使其分泌肾上腺素,此过程中不存在分级节,D 错误。
3.(2025·吉林·一模)某同学国庆期间随家人参加收割玉米的劳动,手磨出了水疱,又渴又累,腰腿酸痛,
深感劳动的艰辛。下列说法正确的是( )
A.水疱中的液体是组织液,主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的
B.口渴主要由于出汗过多,血浆渗透压增加,致使下丘脑渴觉中枢兴奋
C.该同学血浆渗透压的大小取决于单位体积内有机物的微粒数量
D.酸痛是肌细胞进行无氧呼吸产生过多的乳酸,使内环境的pH 明显下降所致
【答案】A
【分析】体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,
它包括血浆、组织液、淋巴液等,也称为内环境。
【详解】A、水疱中的液体主要是组织液,而组织液的来源之一就是血浆中的水透过毛细血管壁渗出到组
织间隙形成的,所以水疱中的液体是组织液,主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的,A 正确;
B、渴觉中枢在大脑皮层,而不是下丘脑,下丘脑有渗透压感受器,能感受渗透压变化,调节水盐平衡,B
错误;
C、血浆渗透压的大小主要取决于无机盐和蛋白质的含量,也就是单位体积内溶质微粒的数量,这里的溶
质微粒包括无机物和有机物等,不仅仅是有机物,C 错误;
D、肌细胞进行无氧呼吸产生过多的乳酸进入内环境,但由于内环境中有缓冲物质,如H2CO3/NaHCO3等,
会调节pH,使内环境的pH 保持相对稳定,不会明显下降,D 错误。
4.(2024·辽宁大连·一模)随着医学的进步,胰岛素类似物被广泛用于糖尿病治疗,其在临床上的给药方
式及运输途径有以下三种,胰岛素类似物分子量越大,经途径③运输的比例越大。下列叙述错误的是(
)
A.胰岛素类似物随体液运输到全身
B.经途径①运输的胰岛素类似物发挥作用最快
C.胰岛素类似物可促进葡萄糖进入组织细胞进行氧化分解
D.分子量越大的胰岛素类似物越容易由组织液直接进入血浆
【答案】D
【分析】内环境由细胞外液组成,包括组织液、淋巴液、血浆等。内环境是组织细胞生活的直接环境,是
细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介。细胞外液与生活在其中的细胞之间可以进行物质交换,组织液
与血浆之间也可以进行物质交换,但组织液→淋巴液→血浆是单向的。
【详解】A、胰岛素类似物与胰岛素相同,随体液运输到全身,A 正确;
B、与皮下注射相比,静脉注射到达组织细胞更快,为达到快速降血糖的效果,B 正确;
C、胰岛素可促进葡萄糖进入组织细胞进行氧化分解,胰岛素类似物也有相同的作用,C 正确;
D、胰岛素类似物由组织液是通过毛细血管壁进入血浆,分子量越大的胰岛素类似物越不容易由组织液直
接
5.(2025·辽宁·一模)脑干中含有
敏感神经元和酸敏感神经元,受刺激后这些神经元兴奋,提高呼吸
频率。关于剧烈运动后机体代谢的变化,下列推测或叙述合理的是( )
A.血浆中乳酸的含量与血浆pH 均先升高后降低
B.
敏感神经元和酸敏感神经元属于副交感神经
C.上述神经元均产生兴奋,提高呼吸频率
D.参与血浆pH 相对稳定调节的主要是
【答案】C
【分析】1、剧烈运动时,部分肌细胞无氧呼吸产生乳酸,当乳酸进入血液后,就与血液中的碳酸氢钠发
生反应,生成乳酸钠和碳酸。
2、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。当人体处于兴奋状态,交感神经活动占据优势,
心跳加快,支气管扩张,但肠胃的蠕动和消化腺的分泌活动减弱。当人体处于安静状态时,副交感的神经
活动则占据优势,此时,心跳减慢,但肠胃的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质
的吸收。
【详解】A、剧烈运动时,肌细胞进行无氧呼吸产生乳酸,血浆中乳酸含量会先升高。血浆中存在缓冲物
质,如H2CO3/NaHCO3等,会与乳酸发生反应,维持血浆pH 相对稳定,不会出现先升高后降低的情况,A
错误;
B、CO2敏感神经元和酸敏感神经元主要感受内环境中CO2和酸性物质的变化,调节呼吸频率等,它们不
属于副交感神经,B 错误;
C、题干明确提到脑干中含有CO2敏感神经元和酸敏感神经元,受刺激后这些神经元兴奋,提高呼吸频率,
C 正确;
D、参与血浆pH 相对稳定调节的主要缓冲物质是H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等,D 错误。
6.(2025·辽宁抚顺·一模)渴觉的产生主要与细胞外液渗透压升高和细胞外液量明显减少有关,后者通过
刺激心肺感受器和动脉压力感受器,使人产生渴觉。下列相关叙述正确的是( )
A.渗透压升高使人产生渴觉的感受器位于下丘脑,且该过程有完整的反射弧参与
B.细胞外液渗透压升高引起垂体分泌抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水的重吸收
C.等渗性脱水不会影响细胞外液渗透压,但可能会产生渴觉
D.当人们产生渴觉时,只要及时饮水就可以维持内环境的稳态
【答案】C
【分析】1、渴觉的形成部位是大脑皮层,感觉的形成未经过完整的反射弧。
2、抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体释放;等渗性脱水表现为失水的同时伴有等比例Na+的丢失,故等渗性
脱水不会影响细胞外液渗透压,但会因血容量降低而导致低血容量性渴觉。
【详解】A、渴觉的形成部位是大脑皮层,该过程未经过传出神经和效应器,故渴觉的形成未经过完整的
反射弧,A 错误;
B、抗利尿激素由下丘脑分泌、垂体释放,故细胞外液渗透压升高引起下丘脑分泌抗利尿激素增加,促进
肾小管和集合管对水的重吸收,B 错误;
C、等渗性脱水表现为失水的同时伴有等比例Na+的丢失,故等渗性脱水不会影响细胞外液渗透压,但会因
血容量降低而导致低血容量性渴觉,C 正确;
D、当人们产生渴觉时,及时饮水可以缓解,但内环境的稳态是指各种成分和理化性质均维持在相对稳定
的状态,不是只指渗透压,D 错误。
二、多选题
7.(2025·内蒙古阿拉善盟·一模)A 型闰细胞是肾脏集合管中的一种特殊细胞,当机体发生酸中毒时,闰
细胞加快H+的分泌以及HCO3
-和K+的重吸收,具体机制如图所示。下列叙述错误的是( )
A.机体酸中毒时,碳酸酐酶的活性增强
B.重吸收的HCO3
-用于维持pH 的相对稳定
C.K+进出A 型闰细胞的方式相同
D.K+重吸收受阻不会影响H+的分泌
【答案】CD
【分析】1、细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸等;人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱
性物质。这些物质进入内环境,会使机体的pH 发生变化。人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是
HCO3
-/H2CO3,其次还有HPO4
2-/H2PO4
-等。当一定量的酸性或碱性物质进入后,内环境的pH 仍能维持在一
定范围内。
2、当大量丢失水分使细胞外液量减少以及血钠含量降低时,肾上腺皮质增加分泌醛固酮,促进肾小管和
集合管对Na+的重吸收,维持血钠含量的平衡。
【详解】A、酸中毒时血液中H+浓度过大,A 型闰细胞会通过增强碳酸酐酶活性来加快 H⁺ 和 HCO₃⁻ 的生
成,从而有利于H⁺分泌和HCO₃⁻重吸收,以维持机体pH 平衡,A 正确;
B、HCO3
-和H2CO3是血浆中重要的pH 缓冲物质,重吸收的HCO₃⁻可用于缓冲血液中多余的酸,维持pH
相对稳定,B 正确;
C、据图可知,K+进入A 型闰细胞时消耗ATP,属于主动运输,细胞内K+浓度高于细胞外,则K+通过转运
蛋白运出细胞为顺浓度运输,属于协助扩散,K+进出A 型闰细胞的方式不同,C 错误;
D、据图可知,转运蛋白把H+从A 型闰细胞内分泌出去的同时,又把K+重吸收回细胞,K⁺和H⁺的转运在
A 型闰细胞中是相互关联的。K⁺的重吸收受阻会影响细胞内K⁺的浓度,进而影响H⁺的分泌。因此,K⁺重
吸收受阻会影响H⁺的分泌,D 错误。
兴奋的传导与传递
1.(2025·内蒙古赤峰·一模)针灸中的针法是用特制的金属针,刺入患者体内的一定穴位,以达到治病的
目的。如图甲、乙分别为利用细针和粗针进行针灸治疗时,针刺部位附近神经未稍的电位变化,下列叙述
考点02
错误的是( )
A.细针针灸和粗针针灸的刺激强度存在差异
B.图乙中bc 段K+的外流需要消耗ATP
C.粗针针灸的力度稍大不会使动作电位峰值变大
D.粗针针灸和细针针灸时均发生了Na+内流
【答案】B
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受
到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电
位。
2、兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起
突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、由题图可知,用细针治疗时膜内外电位差没有超过阈电位,没有产生动作电位,而用粗针治
疗时产生了动作电位,说明细针刺激和粗针刺激的强度存在差异,A 正确;
B、图乙中bc 段变化(恢复静息电位)的原因是K+外流,K+外流属于依靠通道蛋白的协助扩散,不消耗能
量,B 错误;
C、用粗针治疗时产生了动作电位,但力度加大不能使动作电位峰值变大,动作电位峰值的大小与神经细
胞膜两侧的钠离子浓度差有关,C 正确;
D、用细针和粗针治疗时膜内外电位差都发生了变化,说明都发生了Na+内流,D 正确。
2.(2025·辽宁鞍山·一模)除化学突触外,电突触也是突触的一种。电突触的突触间隙较窄,间隙电阻较
低,神经冲动的传递不需要神经递质。下列有关突触的叙述或推测正确的是( )
A.突触小体是突触前膜所在神经元的一部分
B.兴奋通过两种类型突触的传递都是双向的
C.与化学突触相比,电突触的传递速度较慢
D.与化学突触相比,电突触前膜内囊泡数量较多
【答案】A
【分析】化学突触包括突触前膜、突触间隙和突触后面三部分,神经递质存在于突触前膜内,兴奋只能由
突触前膜向突触后膜单向传递。
【详解】A、突触包括了突触前膜、突触间隙和突触后膜,突触小体是突触前膜所在神经元的轴突末梢部
分,A 正确;
B、兴奋通过化学突触传递是单向的,原因是递质存在于突触前膜内,只能由突触前膜释放作用于突触后
膜,电突触的传递是双向的,B 错误;
C、化学突触处存在着电信号和化学信号之间的转换,电突触处以电信号形式传递,电信号速度比化学信
号速度快,因此与化学突触相比,电突触的传递速度较快,C 错误;
D、化学突触兴奋的传递过程需要突触前膜内的突触小泡(囊泡)与突触前膜融合释放神经递质作用于突
触后膜,而电突触兴奋的传递不需要神经递质的参与,因此与化学突触相比,电突触前膜内囊泡数量较少,
D 错误。
3.(2025·辽宁·一模)过敏性鼻炎属于季节性过敏,主要由植物花粉的季节性播散引起,过敏性鼻炎常会
引起打喷嚏。科学家发现了小鼠传递打喷嚏信号的关键分子神经调节素B(Nmb)及其受体(Nmbr+),
小鼠打喷嚏的机理如图所示。下列叙述错误的是( )
A.Nmbr+位于脑干相关突触结构的突触后膜上
B.花粉等过敏原引发的过敏性鼻炎是免疫防御功能异常导致
C.由图可知,花粉刺激产生的抗体吸附在神经细胞的表面
D.研究靶向 Nmb 及Nmbr+的新药物以抑制打喷嚏反射,有助于治疗过敏性鼻炎
【答案】C
【分析】神经元之间通过突触传递信息的过程:兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小
泡向突触前膜移动并释放神经递质;神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近;神经递质与突触
后膜上的受体结合;突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化;神经递质被降解或回收。
【详解】A、从图中可以看出,Nmb 作为信号分子,能与Nmbr﹢结合,而神经调节过程中,神经递质等信
号分子是与突触后膜上的受体结合来传递信息的,所以Nmbr﹢位于脑干相关突触结构的突触后膜上,A 正
确;
B、免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用,花粉等过敏原引发的过敏性鼻炎,是免疫
系统对外来的花粉等过敏原过度反应,属于免疫防御功能异常,B 正确;
C、花粉刺激产生的抗体吸附在肥大细胞表面,题图不能体现花粉刺激产生的抗体吸附在神经细胞的表面,
C 错误;
D、由图可知,打喷嚏反射与神经调节素B(Nmb)及其受体(Nmbr﹢)有关,因此研究靶向Nmb 及
Nmbr﹢的新药物以抑制打喷嚏反射,有助于治疗过敏性鼻炎,D 正确。
4.(2025·辽宁·一模)前庭是内耳中的位置感受器,当前庭外周感受器受到刺激时,在头部运动的同时,
眼睛能够反向运动以保持注视目标的稳定,这种反射称为前庭一眼反射(VOR),部分过程如图所示。科
学家发现,自闭症患者转头时眼睛的运动极度灵敏,因此通过检测儿童的VOR 可评估其是否患自闭症。
下列分析错误的是( )
A.图中所示的反射属于非条件反射
B.VOR 活动中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的
C.与健康儿童相比,儿童自闭症患者的VOR 反应过度
D.图中的传出神经包括交感神经和副交感神经
【答案】D
【分析】1、交感神经的主要功能使瞳孔散大,心跳加快,皮肤及内脏血管收缩,冠状动脉扩张,血压上
升,小支气管舒张,胃肠蠕动减弱,膀胱壁肌肉松弛,唾液分泌减少,汗腺分泌汗液、立毛肌收缩等。
2、副交感神经系统可保持身体在安静状态下的生理平衡,其作用有三个方面:①增进胃肠的活动,消化
腺的分泌,促进大小便的排出,保持身体的能量。②瞳孔缩小以减少刺激,促进肝糖原的生成,以储蓄能
源。③心跳减慢,血压降低,支气管缩小,以节省不必要的消耗,协助生殖活动,如使生殖血管扩张,性
器官分泌液增加。
【详解】A、脑干为低级神经中枢,图中所示的反射属于非条件反射,A 正确;
B、VOR 活动中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,只能从感受器方向到效应器方向,B 正确;
C、自闭症患者转头时眼睛的运动极度灵敏,与健康儿童相比,儿童自闭症患者的VOR 反应过度,C 正确;
D、支配眼肌的神经受意识支配,不属于自主神经,D 错误。
5.(2025·吉林延边·一模)科学家以蛙的坐骨神经为实验材料,对其进行冷却阻滞(局部麻醉)处理,随
后检测坐骨神经上的膜内电位变化,结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.推测冷却阻滞主要是影响坐骨神经上Na+的内流
B.该实验不能证明兴奋在神经纤维上双向传导
C.图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突而不是神经纤维
D.图中坐骨神经应放置于无菌水中进行处理
【答案】D
【分析】静息电位是外正内负,主要由钾离子外流产生和维持,动作电位是外负内正,主要由钠离子产生
和维持。兴奋在突触处的传递过程:突触前膜内的突触小泡释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,突
触后膜电位发生变化,使突触后神经元兴奋或抑制,突触后神经元的兴奋或抑制取决于神经递质的种类。
【详解】A、图中结果显示,冷却阻滞处理后,距离电刺激位置越远的位点的兴奋强度越弱,所以冷却阻
滞影响细胞膜上钠离子通道的开放,通过影响钠离子的内流来影响神经纤维的兴奋,A 正确;
B、结合图示可知,本研究只研究了一个方向的兴奋的传导,不能证明神经纤维上兴奋传导是双向的,B
正确;
C、图中冷却阻滞的位置最好位于坐骨神经的轴突上,而神经纤维是由长的轴突以及套在外膜的髓鞘组成
的,C 正确;
D、实验中坐骨神经应始终置于生理盐水中,而生理盐水是细胞外液的等渗溶液,能保证坐骨神经的活性,
D 错误。
6.(2025·吉林·一模)当外耳道感染或异物刺激时,刺激信号会引发迷走神经的Na+通道开放,Na+内流从
而产生神经冲动,神经冲动传导至迷走神经末梢会使其释放乙酰胆碱,乙酰胆碱作用于大脑的延髓咳嗽中
枢神经元后可引起咳嗽反射,这种反射也被称为耳咳嗽反射。支原体肺炎会引起患者长时间的剧烈咳嗽,
部分抗组胺过敏药物可通过阻断胆碱受体与乙酰胆碱的结合来减轻咳嗽症状。下列分析错误的是( )
A.记录迷走神经兴奋时的动作电位,可将两个微电极均置于其膜内
B.兴奋时,Na+经Na+通道进入神经元,并引起膜电位变化
C.部分抗组胺药作用于胆碱受体后可使延髓中枢神经元产生抑制性信号
D.剧烈咳嗽可能是炎症物使乙酰胆碱大量释放或相关酶活性降低所致
【答案】C
【分析】1、静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静息电位;受
到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负的动作电
位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋就以电信号的形式传递下去;
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,具体的传
递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,
引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。
【详解】A、记录迷走神经兴奋时的动作电位可将两个微电极均置于其膜外观察并记录指针偏转方向即可,
A 正确;
B、兴奋时Na+经Na+通道进入神经元并使膜电位由外正内负变成外负内正,B 正确;
C、部分抗组胺药作用于胆碱受体后可阻断乙酰胆碱与受体的结合,从而减少延髓中枢神经元接受到的刺
激并非使延髓中枢神经元产生抑制性信号,C 错误;
D、乙酰胆碱过多,会引起延髓中枢神经元兴奋而引发咳嗽反射,胆碱酯酶可降低乙酰胆碱含量因此剧烈
咳嗽,可能是炎症物使乙酰胆碱大量释放或胆碱酯酶活性降低所致,D 正确。
7.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)青光眼被列为不可逆性致盲眼病,是由眼压升高等原因引起神经节细胞凋
亡所致。房水、晶状体和玻璃体共同对眼球壁产生的压力叫作眼压。光线刺激感光细胞后,兴奋经双极细
胞和神经节细胞传至视神经,经视神经乳头(视网膜神经纤维的汇集处)离开眼球,再传至视觉中枢的过
程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.双极细胞①处接受感光细胞传来的电信号后发生钠离子内流并产生兴奋
B.兴奋在神经节细胞神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相同
C.临床上可采用减少房水生成或增加房水流出的药物来降低眼压从而治疗青光眼
D.光线刺激感光细胞后,兴奋传至视觉中枢产生视觉的过程不属于反射
【答案】A
【分析】题图分析,感光细胞可以充当感受器,神经元在接受刺激的时候可以产生动作电位,经过电信号
的传导到下一个神经元,两个神经元之间会建立突触结构,在突触上会过神经递质完成电信号与化学信号
的转换,从而实现两个神经元之间的传递。
【详解】A、双极细胞①处接受感光细胞传来的电信号后,若该信号为兴奋性神经递质引发的,会发生钠
离子内流并产生兴奋;若为抑制性神经递质引发的,则不会发生钠离子内流产生兴奋,而是发生氯离子内
流使膜电位更难达到阈电位,抑制兴奋产生,A 错误;
B、兴奋在神经纤维上的传导方向是从兴奋部位向未兴奋部位传导。 膜内电流方向是从兴奋部位(正电
位)流向未兴奋部位(负电位),二者方向相同,B 正确;
C、青光眼是由眼压升高导致的,而房水、晶状体和玻璃体共同对眼球壁产生的压力叫眼压。 临床上采用
减少房水生成或增加房水流出的药物,能够降低眼压,从而治疗青光眼,C 正确;
D、反射的结构基础是反射弧,完整的反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。 光
线刺激感光细胞后,兴奋传至视觉中枢产生视觉的过程,没有传出神经和效应器的参与,不满足反射弧的
完整性,所以不属于反射,D 正确。
8.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制
相似,其动作电位产生、恢复静息电位时膜电位变化及形成机制如下图所示:下列说法不正确的是( )
A.若适当增大细胞外溶液的K+浓度,则静息电位的绝对值变小
B.神经递质作用于心肌后,不一定引起Na+通道介导的Na+内流
C.在2 期中,Ca2+内流和K+外流的跨膜运输方式都是协助扩散
D.在4 期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞不需要消耗能量
【答案】D
【分析】由于细胞膜内外这种特意的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为内负外正,这称为静息电位。
这是由于钾离子外流导致的。若受到刺激后,钠离子大量内流,使细胞膜两侧的电位表现为内正外负,这
称为动作电位。动作电位恢复为静息电位的过程中,钾离子内流,此外还需钠—钾泵排出Na+并吸收K+,
从而维持细胞膜内外的离子分布,为下次兴奋做准备。
【详解】A、静息电位的形成主要是因为细胞膜对K+有通透性,K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,表
现为外正内负。若适当增大细胞外溶液的K+浓度,那么静息状态下细胞膜内外K+浓度差就会减小,K+外
流的量相对减少,膜内外的电位差也就变小,所以静息电位的绝对值将变小,A 正确;
B、神经递质作用于受体并引发电位变化,需要有足够量的神经递质。而且神经递质分为兴奋性神经递质
和抑制性神经递质,兴奋性神经递质可引起后一个细胞兴奋,会使Na+通道打开,Na+内流;但抑制性神经
递质不会引起Na+通道介导的Na+内流,所以神经递质作用于心肌后,不一定引起Na+通道介导的Na+内流,
B 正确;
C、在2 期中,Ca2+内流和K+外流的跨膜运输方式都是协助扩散,都不需要消耗能量,C 正确;
D、在 4 期中,Ca2+通过Na+-Ca2+交换逆浓度排出细胞,其动力直接来自细胞内外的Na+浓度差提供的势能,
需要消耗能量,D 错误。
9.(2025·黑龙江·一模)在中枢神经系统中,通过突触前轴突末梢兴奋而抑制另一个突触前膜的递质释放,
从而使突触后神经元呈现出抑制性效应,这种调节方式称为突触前抑制,结构如图1 中的B、A 所示。图
2 表示刺激不同部位或部位组合,细胞C 的突触后电位变化。结合图示,判断下列有关说法不正确的是(
)
A.在静息状态时,C 的细胞膜主要对K+有透通性
B.突触前抑制是通过轴突—胞体型突触产生的
C.突触前抑制有利于神经系统对输入信号的精准调控
D.B 产生兴奋时并不影响D 对细胞C 作用
【答案】B
【分析】突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙。神经递质由突触前膜释放,突触后膜上存在神经递质
的特异性受体。
【详解】A、在静息状态时,维持静息电位是钾离子外流,C 的细胞膜主要对K+有透通性,A 正确;
B、突触前抑制是通过突触前轴突末梢兴奋而抑制另一个突触前膜的神经递质释放,从而使突触后膜神经
元呈现出抑制效应,所以图中突触前抑制共涉及三个神经元,即A、B,C 所在神经元,和两个突触结构,
分别B、A 构成的突触和A、C 构成的突触,突触前抑制是通过轴突—轴突型突触产生的,B 错误;
C、突触前抑制确实有助于神经系统对输入信号进行更精确的调控,减少不必要的信号传递,C 正确;
D、由图可知,神经元B 与C 之间不是直接联系的,中间通过神经元A 间接联系,D 可以直接对细胞C 作
用,B 产生兴奋时并不影响D 对细胞C 作用,D 正确。
二、多选题
10.(2025·辽宁抚顺·一模)日常生活中,如果用缝衣针(粗针)扎到手指会感觉到疼痛,但在中医针灸
治疗时,使用细针则通常不会有明显痛感。现分别用细针和粗针刺激神经纤维,并测定其电位变化,结果
分别如图1 和图2 所示,箭头表示针刺激位置,图3 为细针连续两次刺激得到的电位变化情况(虚线表示
阈电位,即触发动作电位的膜电位临界值)。下列相关叙述错误的是( )
A.用细针刺激时未发生Na+内流,用粗针刺激时发生了Na+内流
B.图1 所示的过程中需要消耗能量
C.细针连续刺激可增大动作电位峰值
D.若阈电位上移,用细针单次刺激就可以产生兴奋
【答案】ACD
【分析】神经冲动的产生:静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,钾离子大量外流,形成内负外正的静
息电位;受到刺激后,神经细胞膜的通透性发生改变,对钠离子的通透性增大,钠离子内流,形成内正外负
的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差,产生局部电流,兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
【详解】A、据图可知,用细针和粗针刺激时,都发生了膜电位变化,都发生了Na+内流,但用细针刺激
时未达到阈电位,没有产生动作电位,A 错误;
B、图1 所示的过程中发生了钠离子内流,此后需要借助Na⁺-K⁺泵将钠离子排出,Na⁺-K⁺泵工作需要消耗
ATP,以维持细胞内外Na⁺和K⁺的浓度梯度,B 正确;
C、动作电位的峰值是由Na⁺内流的量决定的,细针连续刺激可产生动作电位,但不能增大动作电位峰值,
C 错误;
D、阈电位是触发动作电位的临界值。如果阈电位上移,意味着需要更强的刺激才能引发动作电位。因此,
细针单次刺激可能不足以引发动作电位,D 错误。
11.(2025·辽宁大连·一模)对离体的枪乌贼神经纤维上的m 或n 点施加刺激,并用微电表测定其膜电位
的变化。图1 表示某位点在不同时刻的膜电位变化曲线,图2 表示在不同位点同一时刻记录得到的微电表
指针偏转情况及膜电位变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.b 点钠离子通过协助扩散的方式内流
B.若增加刺激强度,则c 点将上移
C.根据图1、图2 信息推测刺激点位于n 点
D.③、④处微电表指针分别向左、向右偏转
【答案】BCD
【分析】图1 表示的是神经纤维上某一位点动作电位的产生和恢复的过程;图2 表示的是某一时刻不同位
点膜电位的示意图。
【详解】A、ac 段为形成动作电位过程,发生的原因是钠离子内流,运输方式是协助运输,因此b 点钠离
子通过协助扩散的方式内流,A 正确;
B、c 点是该神经纤维某位点动作电位的峰值,若增加刺激强度,则c 点不移动,B 错误;
C、根据图1 可知,静息电位为-70mv,结合图2 可知,②所在位点膜电位低于-70mv,说明①已经恢复静
息电位,③处于复极化过程,④处于反极化过程,⑤处于静息电位(还未产生兴奋),因此刺激位点位于
m 点,C 错误;
D、结合图2 可知,③④处膜电位为0,即膜内外电势相等,③处微电表指针不偏转,D 错误。
三、非选择题
12.(2025·内蒙古阿拉善盟·一模)科学研究显示,给小鼠爪子注射3%的福尔马林溶液后,小鼠在0-5min
内会出现急性疼痛,在15—45min 内会表现出持续慢性炎症性疼痛,为了缓解疼痛,它们会不断地舔舐爪
子。为研究饥饿与两种疼痛的关系,研究人员用断粮24 小时的饥饿小鼠与正常小鼠开展实验,得到下图
结果,请分析回答:
(1)由上图可知,注射福尔马林溶液15—45min 内,饥饿处理小鼠舔爪时间和舔爪频率 。
(2)进一步研究表明,饥饿会激活下丘脑AgRP 神经元,其 释放的神经肽Y(NPY)与臂旁核
神经元上的 结合,抑制了痛觉信号的传递。结合图中信息分析,主要是抑制了
(填“急性疼痛”“慢性炎症性疼痛”或“两种疼痛”)。
(3)为验证NPY 是介导该效应的关键信号分子,研究者增加了“饥饿+NPY 受体抑制剂”处理组,预期该组
实验结果是 。
(4)从自然选择角度分析,饥饿与两种疼痛出现上述关系的生物学意义是 (答出2 点)。
【答案】(1)均下降
(2) 突触前膜/轴突末梢 受体/特异性受体 慢性炎症性疼痛
(3)小鼠舔爪时间和舔爪频率接近正常喂食组
(4)①保留急性疼痛有利于小鼠及时感知外界伤害以躲避致命危险;②抑制慢性炎症性疼痛有利于个体克服
持续疼痛,觅食维持生存
【分析】由图可知,在0-5min 内,正常喂食组与饥饿处理组舔爪时间下降幅度相差不大,而在15—45min
内饥饿处理组舔爪时间明显下降,说明其主要抑制了慢性炎症性疼痛。
【详解】(1)由图可知,注射福尔马林溶液15—45min 内,较正常饲喂组,饥饿处理小鼠舔爪时间和舔
爪频率均下降。
(2)神经肽Y 属于神经递质,由突触前膜释放,其与臂旁核神经元上(突触后膜)的特异性受体结合后,
抑制了痛觉信号的传递,所以饥饿处理小鼠舔爪时间和舔爪频率均下降。由图可知,在0-5min 内,正常喂
食组与饥饿处理组舔爪时间下降幅度相差不大,而在15—45min 内饥饿处理组舔爪时间明显下降,说明其
主要抑制了慢性炎症性疼痛。
(3)由(2)可知,NPY 主要抑制慢性炎症性疼痛,若增加“饥饿+NPY 受体抑制剂”处理组,则该组
NPY 不能正常发挥作用,则小鼠舔爪时间和舔爪频率接近正常喂食组。
(4)饥饿与两种疼痛出现上述关系,保留急性疼痛有利于小鼠及时感知外界伤害以躲避致命危险;抑制
慢性炎症性疼痛有利于个体克服持续疼痛,觅食维持生存,从而保证小鼠在自然环境能正常生存下去。
人脑的高级功能与分级调节
一、单选题
1.(2025·黑龙江·一模)心律失常是指心脏电传导系统异常所引起的心跳不规则、过快或过慢等症状的总
称。自主神经系统(ANS)在抗心律失常和促心律失常中具有重要调节作用,对于大多数心血管疾病患者来
说,交感神经活动增强可能会导致室性心律失常的发生。据此分析,下列有关叙述错误的是( )
A.ANS 只包含传出神经,不包含传入神经
B.ANS 不受意识的直接支配,但受高级神经中枢的调节
C.室性心律失常可能表现为心跳过速
D.交感神经兴奋会促使血管和支气管扩张
【答案】D
【分析】神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、小脑
和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经、自主神经,自主神经系统包括交感神经和副交感神经。交感
神经和副交感神经是调节人体内脏功能的神经装置,所以也叫内脏神经系统,因为其功能不完全受人类的
意识支配,所以又叫自主神经系统,也可称为植物性神经系统。
【详解】A、自主神经系统属于传出神经,不包含传入神经,A 正确;
B、自主神经系统不受意识支配,但依然受高级神经中枢的调节,如排尿反射,B 正确;
C、交感神经兴奋,可以使心跳加快,室性心律失常是交感神经活动增强引起的,故可能表现为心跳过速,
C 正确;
考点03
D、交感神经兴奋会使血管收缩,支气管扩张,D 错误。
2.(2025·黑龙江吉林·一模)褪黑激素(MT)是由哺乳动物和人类的松果体产生的一种内源激素,其分
泌受下丘脑视交叉上核的调控从而具有明显的昼夜节律性,夜晚分泌量增加有助于睡眠。下列关于褪黑激
素的叙述错误的是( )
A.松果体分泌褪黑激素受自主神经系统的控制
B.下丘脑视交叉上核异常,褪黑激素的昼夜分泌节律会紊乱
C.褪黑激素发挥作用后立即被回收或降解,以免持续发挥作用
D.长期熬夜导致褪黑激素分泌紊乱,可能会影响人体的睡眠质量
【答案】C
【分析】光照信息刺激视网膜通过下丘脑视交叉上核(SCN)和交感神经系统传输到松果体影响褪黑素分
泌进而对人体的睡眠进行调控,此调节过程有神经系统的参与,也有激素的参与所以该过程的调节方式是
神经—体液调节。
【详解】A、松果体分泌褪黑素不受意识支配,所以下丘脑连接松果体的传出神经属于自主神经系统,即
内脏运动神经,A 正确;
B、下丘脑视交叉上核是生物节律的调节中枢,故下丘脑视交叉上核异常,褪黑素的昼夜分泌节律会紊乱,
B 正确;
C、褪黑激素是激素,起调节作用,激素发挥作用后立即被降解,不会被回收,C 错误;
D、褪黑激素夜晚分泌量增加有助于睡眠,长期熬夜导致褪黑激素分泌紊乱,可能会影响人体的睡眠质量,
D 正确。
3.(2025·辽宁·一模)前庭是内耳中的位置感受器,当前庭外周感受器受到刺激时,在头部运动的同时,
眼睛能够反向运动以保持注视目标的稳定,这种反射称为前庭一眼反射(VOR),部分过程如图所示。科
学家发现,自闭症患者转头时眼睛的运动极度灵敏,因此通过检测儿童的VOR 可评估其是否患自闭症。
下列分析错误的是( )
A.图中所示的反射属于非条件反射
B.VOR 活动中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的
C.与健康儿童相比,儿童自闭症患者的VOR 反应过度
D.图中的传出神经包括交感神经和副交感神经
【答案】D
【分析】1、交感神经的主要功能使瞳孔散大,心跳加快,皮肤及内脏血管收缩,冠状动脉扩张,血压上
升,小支气管舒张,胃肠蠕动减弱,膀胱壁肌肉松弛,唾液分泌减少,汗腺分泌汗液、立毛肌收缩等。
2、副交感神经系统可保持身体在安静状态下的生理平衡,其作用有三个方面:①增进胃肠的活动,消化
腺的分泌,促进大小便的排出,保持身体的能量。②瞳孔缩小以减少刺激,促进肝糖原的生成,以储蓄能
源。③心跳减慢,血压降低,支气管缩小,以节省不必要的消耗,协助生殖活动,如使生殖血管扩张,性
器官分泌液增加。
【详解】A、脑干为低级神经中枢,图中所示的反射属于非条件反射,A 正确;
B、VOR 活动中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,只能从感受器方向到效应器方向,B 正确;
C、自闭症患者转头时眼睛的运动极度灵敏,与健康儿童相比,儿童自闭症患者的VOR 反应过度,C 正确;
D、支配眼肌的神经受意识支配,不属于自主神经,D 错误。
4.(2025·辽宁沈阳·一模)呼吸运动受大脑皮层随意性和脑干自主节律性的双重调节,且仅脊髓可直接支
配呼吸肌。某人在睡眠时出现间歇性呼吸暂停,导致“相关神经”过度激活引发心跳加速。下列叙述错误
的是( )
A.睡眠过程中自主节律性呼吸反射属于非条件反射
B.有意识憋气的过程体现了神经系统的分级调节
C.上述“相关神经”指的是副交感神经
D.呼吸暂停时,体液中CO2浓度的变化对相关感受器的刺激加强
【答案】C
【分析】各级中枢的分布与功能:
①大脑:大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,是高级神经活动的结构基础。其上由语言、听觉、视觉、
运动等高级中枢。
②小脑:有维持身体平衡的中枢。
③脑干:有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢、呼吸中枢等。
④下丘脑:有体温调节中枢、渗透压感受器(水平衡中枢)、血糖平衡调节中枢,是调节内分泌活动的总
枢纽。
⑤脊髓:调节躯体运动的低级中枢。
【详解】A、自主呼吸运动是通过非条件反射实现的,反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经
和效应器组成,A 正确;
B、神经系统的分级调节表现在高级中枢对低级中枢的抑制和控制上,有意识憋气体现了大脑皮层对脑干
的控制,体现了神经系统的分级调节,B 正确;
C、自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的,当人体处于兴奋状态
时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠蠕动和消化腺的分泌活动减弱;当人处于安
静状态时,副交感神经活动占据优势,心跳减慢,但胃肠蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化
和营养物质的吸收,所以上述“相关神经”指的是交感神经,C 错误;
D、体液中CO2浓度的变化可作用到脑干中的呼吸中枢,即通过神经系统对呼吸运动进行调节,当呼吸暂
停时,体液中CO2浓度的变化会对相关感受器的刺激加强,D 正确。
5.(2025·内蒙古阿拉善盟·一模)武术运动员在完成“金鸡独立”动作时,直立腿的伸肌收缩、屈肌舒张,
有关结构如图所示,其中抑制性中间神经元对突触后神经元起抑制作用。下列叙述错误的是( )
A.①是传入神经,②③是交感神经
B.“金鸡独立”时,兴奋在①②③上单向传导
C.①兴奋使抑制性中间神经元形成动作电位
D.腿部运动的皮层代表区位于中央前回的顶部
【答案】A
【分析】支配内脏、血管和腺体的传出神经,它们的活动不受意识支配,称为自主神经系统。自主神经系
统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。
【详解】A、支配内脏、血管和腺体的传出神经分为交感神经和副交感神经,据图可知,②③支配腿的伸
肌、屈肌,故②③不是交感神经,A 错误;
B、“金鸡独立”时反射弧上发生了反射,此时兴奋由感受器传递至效应器。据图可知,①连接感受器,
为传入神经,②③分别连接效应器,为传出神经。故“金鸡独立”时,兴奋由①传向②、由①传向③,B
正确;
C、①兴奋使抑制性中间神经元形成动作电位,抑制性中间神经元兴奋后释放抑制性神经递质,抑制性神
经递质对传出神经元起抑制作用,C 正确;
D、皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,腿部运动的皮层代表区位于中央前回的顶部,D 正
确。
6.(2025·内蒙古通辽·一模)抑郁症是最常见的精神疾病之一,研究发现抑郁症患者的大脑突触间隙中5-
羟色胺(5-HT)含量少于常人,5-HT 的含量下降会令我们感觉焦虑、沮丧,甚至患上抑郁症。下列相关
叙述错误的是( )
A.5-HT 由突触前神经元释放,作用于突触后膜
B.5-HT 与受体结合发挥作用会引起K+大量内流
C.用药物抑制5-HT 的回收是治疗抑郁症的途径之一
D.自我调节和适量的运动有助于缓解抑郁情绪
【答案】B
【分析】兴奋在两个神经元之间传递是通过突触进行的。突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分组
成。神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,进入突触间隙,作用于突触后膜上
的特异性受体,引起下一个神经元兴奋或抑制,所以兴奋在神经元之间的传递是单向的。突触可完成“电
信号→化学信号→电信号”的转变。
【详解】A、5-HT 作为神经递质,由突触前神经元释放,作用于突触后膜,A 正确;
B、5-HT 与受体结合发挥作用会引起Na+大量内流,B 错误;
C、抑制5-HT 回收的药物(如SSRIs)可增加突触间隙中5-HT 的浓度,从而缓解抑郁症症状。这与题目
中提到的5-HT 减少的机制一致,C 正确;
D、自我调节和适量的运动有助于缓解抑郁情绪,D 正确。
7.(2025·辽宁·一模)基于对神经系统和神经调节的理解,判断下列表述正确的是( )
A.熟悉的歌声会让人不由自主地哼唱属于大脑皮层参与的条件反射
B.神经系统主要由神经元和神经胶质细胞组成,二者均可产生动作电位
C.交感神经和副交感神经分别属于反射弧中的传入神经和传出神经
D.学习、记忆、语言和情绪是人脑特有的高级功能
【答案】A
【分析】1、神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统,中枢神经系统由脑和脊髓组成,脑分为大脑、
小脑和脑干;外周神经系统包括脊神经、脑神经,支配内脏活动的为自主神经,自主神经系统包括交感神
经和副交感神经;
2、位于大脑表层的大脑皮层,是整个神经系统中最高级的部位。它能对外部世界的感知以及控制机体的
反射活动外还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
【详解】A、熟悉的歌声让人不由自主哼唱,这是在后天生活过程中,在大脑皮层参与下形成的条件反射 。
条件反射是在非条件反射基础上,经过学习和训练而建立的,大脑皮层是产生感觉、思维以及调节复杂活
动的高级中枢,A 正确;
B、神经系统主要由神经元和神经胶质细胞组成。神经元能产生动作电位,可接受刺激、整合信息和传导
冲动 ;而神经胶质细胞主要起支持、营养、保护和修复神经元等作用,一般不能产生动作电位,B 错误;
C、交感神经和副交感神经都属于传出神经,它们支配内脏器官等的活动,调节内脏的功能,并非传入神
经和传出神经的关系,C 错误;
D、学习、记忆、语言和情绪是大脑的高级功能,但语言是人脑特有的高级功能 ,学习、记忆、情绪等并
非人类所特有,一些动物也具有学习、记忆和情绪等表现,D 错误。
二、多选题
8.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)在亚冬会短道速滑比赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。
该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。下列说法错误的是( )
A.短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s 内起跑视为抢跑,该行为属于条件反射
B.兴奋传递经过②处会存在电信号→化学信号→电信号的转变
C.大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制脊髓中神经元②和③,进而精准调控肌
肉收缩体现了神经系统对躯体运动的分级调节
D.若中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b 结构收缩,则在箭头处切断神经纤维,b 结构收缩强度会加
强
【答案】AD
【分析】完成反射活动的结构基础是反射弧,包括5 部分:感受器(感受刺激,将外界刺激的信息转变为
神经的兴奋)、传入神经(将兴奋传入神经中枢)、神经中枢(对兴奋进行分析综合)、传出神经(将兴
奋由神经中枢传至效应器)、效应器(对外界刺激作出反应)。
【详解】A、运动员听到发令枪响后起跑需要大脑皮层的参与,属于条件反射。运动员听到枪响到作出起
跑反应,信号的传导需要经过耳(感受器)、传入神经、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应
器(神经所支配的肌肉和腺体)等结构,但信号传导从开始到完成需要时间,如果不超过0.1s,说明运动
员在开枪之前已经起跑,属于“抢跑”,此时没有听到声音已经开始跑了,该行为的兴奋传导路径是神经
中枢→传出神经→效应器(肌肉),不属于反射,A 错误;
B、②为突触,是神经元之间进行信号传递的结构,兴奋传递经过②处会存在电信号→化学信号→电信号
的转变,B 正确;
C、结合题图,大脑皮层运动中枢发出的指令通过皮层下神经元④和⑤控制脊髓中神经元②和③,进而精
准调控肌肉收缩体现了神经系统对躯体运动的分级调节,说明高级中枢对低级中枢存在调控作用,C 正确;
D、中枢神经元④和⑤的兴奋均可引起b 结构(效应器)收缩,推断可能是⑤的兴奋通过③传到b,且④的
兴奋通过②传到a(此时a 是效应器),然后a 通过①传到③再传到b,此时a 是感受器,由此推断a 结构
是反射弧中的效应器和感受器。若在箭头处切断神经纤维,a 的兴奋不能通过①传到③再传到b,因此b 结
构收缩强度会减弱,D 错误。
三、非选择题
9.(2025·内蒙古赤峰·一模)褪黑素是人和哺乳动物的松果体(位于下丘脑)分泌的一种激素,白天分泌
受抑制,夜间分泌增多,对人类和动物的睡眠有调节作用。我国学者发现褪黑素通过作用于其受体MT3R
使睡眠期sMEC(决定空间记忆的脑皮层细胞)神经元兴奋性变化,从而促进突触相关蛋白磷酸化稳态恢
复,以利于睡眠后新空间记忆的获得。
(1)褪黑素对人体调节的特点有 (至少答2 点)。
(2)学习和记忆涉及脑内 等信息分子的作用以及某些种类蛋白质的合成。清醒状态时,大脑接受外界
环境刺激,突触相关蛋白磷酸化,使突触体积增加,信号传递效率增强。根据兴奋在神经元之间的传递过
程分析,突触体积增加有利于兴奋传递的原因是 (至少写出一种原因)。
(3)长时间觉醒后,突触相关蛋白磷酸化稳态逐渐被破坏。为探究MT3R 是否能够介导睡眠期相关脑区突触
蛋白(S 和P)的磷酸化稳态的恢复,对野生型(W)及MT3R 基因敲除大鼠睡眠期相关脑区突触蛋白磷酸
化水平进行测量,结果如图所示,可得出的结论是 。
(4)研究又发现神经元的兴奋性与突触相关蛋白磷酸化稳态有联系。已知可判定神经元功率谱密度分布得神
经元兴奋性程度(在某一频率范围内,该密度分布值越高,代表神经元兴奋性越高)。设计实验验证
MT3R 是否传导睡眼期突触相关蛋白磷酸化水平和神经元兴奋性降低,写出实验思路结果 。
(5)以上研究对你学习和生活的启示有 。
【答案】(1)褪黑素通过体液运输;褪黑素只作用于靶细胞;褪黑素具有高效性
(2) 神经递质 突触体积增加使突触前膜释放神经递质的量可能增多,(或突触后膜上的受体数量
相对增多),更有利于神经递质与突触后膜上的受体结合,引发突触后膜电位变化,促进兴奋传递
(3)MT3R 介导了相关脑区睡眠期突触蛋白S 和P 的磷酸化稳态恢复
(4)(在某一频率范围内)测定野生型(W)和MT3R 基因敲除大鼠睡眠期相关脑区突触蛋白磷酸化水平和
功率谱密度分布,结果:MT3R 基因敲除大鼠睡眠期相关脑区突触蛋白磷酸化水平和功能谱密度分布均较
野生型W 高
(5)及时睡眠以利于恢复记忆
【分析】激素具有微量、高效,通过体液运输,作用于靶细胞、靶器官的特点。
由图可知,MT3R 基因敲除大鼠S 蛋白和P 蛋白磷酸化相对值为1,而野生型的相对值大于1,说明MT3R
介导了相关脑区睡眠期突触蛋白S 和P 的磷酸化稳态恢复。
【详解】(1)褪黑素作为激素,具有微量、高效,通过体液运输,作用于靶细胞、靶器官的特点。
(2)学习和记忆需要多个神经元参与,涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。突触包括
突触前膜、突触间隙和突触后膜,神经递质储存于突触小体的突触小泡中,经突触前膜释放,突触体积增
加使突触前膜释放神经递质的量可能增多,(或突触后膜上的受体数量相对增多),更有利于神经递质与
突触后膜上的受体结合,引发突触后膜电位变化,促进兴奋传递。
(3)由图可知,MT3R 基因敲除大鼠S 蛋白和P 蛋白磷酸化相对值为1,而野生型的相对值大于1,说明
MT3R 介导了相关脑区睡眠期突触蛋白S 和P 的磷酸化稳态恢复,这表明MT3R 在睡眠期对突触蛋白磷酸
化稳态的恢复起到了关键作用。
(4)该实验可以野生型为对照组,在某一频率范围内测定野生型(W)和MT3R 基因敲除大鼠睡眠期相关
脑区突触蛋白磷酸化水平和功率谱密度分布。由题意可知,在某一频率范围内,神经元功率谱密度分布值
越高,代表神经元兴奋性越高,而睡眠期神经元兴奋性降低,结合(3),MT3R 介导了相关脑区睡眠期突
触蛋白S 和P 的磷酸化稳态恢复,所以MT3R 基因敲除大鼠睡眠期相关脑区突触蛋白磷酸化水平和功率谱
密度分布均较野生型W 高。
(5)由(4)可知,睡眼期突触相关蛋白磷酸化水平和神经元兴奋性降低,利于睡眠后新空间记忆的获得,
所以应及时睡眠以利于恢复记忆。
10.(2025·黑龙江齐齐哈尔·一模)为探讨间歇有氧运动对D-半乳糖致衰老模型大鼠前额叶皮质线粒体自
噬及空间学习记忆能力的影响,将大鼠分为对照组、衰老模型组、衰老运动组,分别进行正常饲养、D-半
乳糖致衰老、D-半乳糖致衰老并进行间歇有氧运动,8 周后进行相关检测、回答下列问题:
(1)前额叶皮质是一种薄层结构,位于脑中 部位,与大鼠学习和记忆有关。学习和记忆也不是
由单一脑区控制的,而是由 参与。
(2)各组大鼠处理8 周后,进行水迷宫实验(找到隐藏在水中的平台)检测小鼠的记忆能力。连续6 天测量
3 组小鼠的逃避潜伏期,结果见图1,逃避潜伏期与记忆能力呈负相关。
①分析各组内数据,可得到结论: 。
②分析对照组和衰老模型组数据可知,D-半乳糖致衰老可导致逃避潜伏期 ,学习记忆能力下降;
对比3 组数据可知,运动能够 (填“加重”或“缓解”)衰老导致的学习和记忆能力下降。
(3)目前普遍认为线粒体自噬减弱是导致学习和记忆能力下降的主要原因,实验检测了大鼠前升皮质细胞中
PINKI 基因和Parkin 基因的相对表达量,结果见图2。
科学研究发现,参与线粒体自噬的基因大约有几十个,可划分为:自噬诱导基因和自噬抑制基因分别参与
了线粒体的自噬诱导与自噬抑制。由图2 数据推测,PINK1 基因和 Farkin 基因可能参与了
((填“自噬诱导”或“自噬抑制”)过程,运动通过 (填“激活”或“抑制”)PINK1
基因和Parkin 基因的表达,进而缓解学习和记忆能力下降。
(4)线粒体氧化损伤会通过信号转导途径诱导线粒体自噬,加剧学习和记忆能力下降。研究人员测定大鼠前
额叶皮质细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和丙二醛(膜脂过氧化的产
物,其含量越高,生物膜受损越严重),结果见下表。
组别
SCD(x103U/g)
GSH-Px(x10°U/g)
丙二醛(μmol/g)
对照组
140.85
26.29
0.46
衰老模型组
110.61
18.31
0.65
衰老运动组
146.30
29.51
0.47
综合上述研究,推测D-半乳糖致衰老模型组学习记忆能力下降的可能机制: 。
【答案】(1) 大脑皮层 多个脑区和神经通路(答多个脑区,即可得分)
(2) 随着训练次数的增加,逃避潜伏期缩短 延长(或增大) 缓解
(3) 自噬诱导 激活
(4)D-半乳糖通过抑制超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的合成(或降低含量),
导致过氧化物积累,引起线粒体氧化损伤,进而通过抑制PINK1 基因和Parkin 等基因参与的自噬诱导过程
的 表达(或通过信号转导途径抑制自噬诱导基因表达)导致线粒体自噬减少,导致学习和记忆能力下降
【分析】学习和记忆也是人脑的高级功能,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。如同人脑的其他高级功能一样,学习和记忆也不是由单一脑区控制的,而是由多个脑区和神经
通路参与。
【详解】(1)学习和记忆是由大脑皮层参与的高级功能,因此前额叶皮质应位于大脑皮层。学习和记忆
是脑的高级功能,不是由单一脑区控制的,而是由多个脑区和神经通路参与。
(2)①依据各组内数据可知,随着训练次数不断增加,逃避潜伏期缩短。
②对比3 组数据,对照组在同一天测定的均较小,衰老模型组最大,衰老运动组比衰老模型组小,但略高
于对照组,由此可得出运动可在一定程度上减少逃避潜伏期,提高学习和记忆能力,即D-半乳糖致衰老可
导致逃避潜伏期延长,学习记忆能力下降;对比3 组数据可知,运动能够缓解衰老导致的学习和记忆能力
下降。
(3)题干指出,线粒体自噬减弱导致学习和记忆能力下降,对比3 组数据,衰老模型组中PINK1 基因和
Parkin 基因的相对表达量下降,可推测出,PINK1 基因和Parkin 基因可能属于自噬诱导基因。衰老运动组
PINK1 基因和Parkin 基因的相对表达量升高,因此可得出,运动能够激活PINK1 基因和Parkin 基因等自噬
诱导基因的表达,诱导线粒体自噬,进而缓解学习和记忆能力下降。
(4)对比3 组数据,衰老模型组超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSII-Px)含量低于对
照组和衰老运动组,而丙二醛含量高于对照组和衰老运动组,故D-半乳糖通过抑制超氧化物歧化酶
(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的合成,导致过氧化物不能被及时分解而积累,进而引起线
粒体氧化损伤。结合(3)探究结果,可得出结论D-半乳糖通过抑制超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽
过氧化物酶(GSH-Px)的合成(或降低含量),导致过氧化物积累,引起线粒体氧化损伤,进而通过抑
制P/VK1 基因和Parkin 基因等基因参与的自噬诱导过程(或通过信号转导途径抑制自噬诱导基因表达)
导致线粒体自噬减少,导致学习和记忆能力下降。
11.(2024·辽宁·一模)长时程增强作用(LTP)是发生在两个神经元信号传输中的一种持久的增强现象,
能够同步刺激两个神经元,被普遍视为构成学习与记忆基础的主要分子机制之一。下图展示了海马体CA1
区与CA3 区记忆神经元之间突触的LTP 机制。A 受体可与谷氨酸正常结合并打开偶联的Na+通道。N 受体
与谷氨酸结合,在突触后膜产生动作电位后才打开偶联的Ca2+通道。
(1)突触后膜由静息状态转为兴奋状态时,N 受体通道的 发生了改变,Ca2+通过 方式内流。
(2)高频刺激下,大量Ca2+内流并与钙调蛋白结合,激活钙调蛋白激酶、NO 合成酶和PCK。钙调蛋白激酶
可以使A 受体通道磷酸化,提高对Na+的通透性;NO 合成酶可以 ;PCK 。最终使突触后神经元持
续兴奋较长时间。
(3)若阻断N 受体作用,再高频刺激突触前膜,未诱发LTP,但出现了突触后膜电现象,据图推断,该电现
象与 内流有关。
(4)单次高频刺激导致早期LTP(E-LTP),多次间隔高频刺激可产生E-LTP 和晚期LTP(L-LTP),从下图
所示结果上看,L-LTP 与E-LTP 的主要区别是 ;从记忆形成角度考虑,L-LTP 的形成可能还涉及到
的建立。
(注:横坐标是时间,纵坐标是电位变化。)
【答案】(1) 空间结构 协助扩散
(2) 催化NO 合成,NO 进入突触前膜,促进更多神经递质(谷氨酸)释放 促进胞内A 受体向突
触后膜移动,增加突触后膜上A 受体数量
(3)Na+
(4) L-LTP 维持的时间更长 新突触
【分析】分析图示可知,当突触前膜释放神经递质(谷氨酸)后,会促进钙离子通过N 受体进入细胞,随
后通过一系列反应促进NO 合成酶生成NO,NO 释放到细胞外,再进入突触前膜,作用于突触小泡,使其
分泌神经递质;同时神经递质释放后也会促进Na+通过A 受体进入细胞。
【详解】(1)据“N 受体在突触后膜产生动作电位后才打开偶联的Ca2+通道”可推知,突触后膜由静息状
态转为兴奋状态时,N 受体通道发生了空间结构的改变,从而使Ca2+通过协助扩散的方式内流。
(2)读图可知,NO 合酶催化NO 合成,NO 进入突触前膜后,促进更多谷氨酸释放;PKC 促进胞内A 受
体向突触后膜移动,增加突触后膜上A 受体数量,从而使得突触后神经元更容易兴奋,兴奋时间更长。
(3)阻断N 受体的作用,不能促进Ca2+内流,从而不能形成Ca2+/钙调蛋白复合体,不能促进NO 合成酶
合成NO,从而不能产生LTP,但是谷氨酸还可以与A 受体结合,促进Na+内流,从而引发电位变化。
(4)读图可知,E-LTP 消失后,L-LTP 依然处于较高水平,可知后者维持时间更长,因此L-LTP 与E-LTP
的主要区别是L-LTP 维持的时间更长。长时记忆的产生涉及新突触的建立,L-LTP 维持的时间更长,因此
L-LTP 的形成可能还涉及到新突触的建立。
12.(2025·黑龙江大庆·一模)人体受到低血糖、危险等刺激时,神经系统和内分泌系统会作出相应反应,
以维持机体稳态、应对环境变化。下图为上述过程中肾上腺功能的调节机制。
回答下列问题:
(1)调节过程中,交感神经促进肾上腺髓质分泌儿茶酚胺类激素,有助于机体做出快速反应。从反射弧的组
成分析,交感神经属于 。除上述途径外,机体还可以通过 轴促进甲状腺激素的分泌。
(2)调节过程中,神经元膜电位发生规律性变化。未受刺激时,神经元膜内外的电位表现为 ,维持该
电位的过程中,K+从细胞内运输到细胞外的方式为 。若增大细胞外液Na+浓度,则神经元兴奋时,
动作电位的峰值(即动作电位的最大值)将 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(3)刺激引发的神经冲动还能传到 ,该部位的某些神经细胞分泌促肾上腺皮质激素释放激素,该激素
作用于腺垂体,最终促进糖皮质激素水平上升;当糖皮质激素含量过高时,又可作用于相关的神经系统和
腺垂体,最终使糖皮质激素含量维持平衡,上述过程体现了糖皮质激素分泌的 调节机制。
(4)糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,在调节血糖浓度方面与
胰高血糖素具有 (填“协同”或“相抗衡”)作用。
(5)去甲肾上腺素既是肾上腺髓质分泌的儿茶酚胺类激素,也是某些神经元释放的神经递质。下列关于激素
和神经递质的叙述,正确的有______。
A.均可作为信号分子
B.靶细胞都具有相应受体
C.都需要随血液传送到靶细胞
D.分泌不受机体内、外因素的影响
【答案】(1) 传出神经 下丘脑-腺垂体-甲状腺
(2) 外正内负 协助扩散 升高
(3) 下丘脑 (负)反馈
(4)协同
(5)AB
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋
状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当
人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,
有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,
可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
【详解】(1)自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,交感神经和副交感神经都属于传出神
经。甲状腺激素的分泌受下丘脑和腺垂体调控,即机体还可以通过下丘脑-腺垂体-甲状腺轴促进甲状腺激
素的分泌。
(2)未受刺激时,神经元膜内外的电位表现为外正内负,维持该电位的原因主要是的K+外流,外流的方
式是协助扩散。若增大细胞外液Na+浓度,则神经元兴奋时,Na+量增多,动作电位的峰值升高。
(3)促肾上腺皮质激素释放激素是下丘脑细胞合成分泌的。当糖皮质激素含量过高时,又可作用于相关
的神经系统和腺垂体,最终使糖皮质激素含量维持平衡,体现了糖皮质激素分泌的(负)反馈调节机制。
(4)糖皮质激素具有促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞利用葡萄糖等作用,从而升高血糖浓度,
胰高血糖素也具有升高血糖的作用,在调节血糖浓度方面与胰高血糖素具有协同作用。
(5)A、激素和神经递质均作为信号分子作用于相应的靶细胞,A 正确;
B、激素作用于相应的靶细胞,被靶细胞上或靶细胞内相应的受体识别,神经递质作用于突触后膜上的受
体,B 正确;
C、激素需要随血液传送到靶细胞,神经递质通过突触间隙(组织液)作用于突触后膜,不需要血液运输,
C 错误;
D、激素和神经递质的都受到机体内、外因素的影响,D 错误。