图甲表示通过化学突触进行兴奋传递的过程（图中的Ach为兴奋性神经递质乙酰胆碱）。神经元之间的兴奋传递除了化学突触外，还存在如图乙所示的电突触。电突触的突触间隙很窄，前后膜之间有离子通道连接，依赖带电离子传递电信号。请回答下列问题：

1. 图甲表示通过化学突触进行兴奋传递的过程（图中的Ach为兴奋性神经递质乙酰胆碱）。神经元之间的兴奋传递除了化学突触外，还存在如图乙所示的电突触。电突触的突触间隙很窄，前后膜之间有离子通道连接，依赖带电离子传递电信号。请回答下列问题：

(1) 图甲中，当突触前神经元产生的兴奋传导至轴突末梢的突触前膜时，首先通道打开，导致突触前膜内该物质浓度升高，促使与突触前膜融合。突触前膜释放的乙酰胆碱作用于突触后膜，使得突触后膜的膜外电位变为。

(2) 一个神经元的轴突末梢可以与下一个神经元的或等相接触，共同形成突触。图甲中化学突触单向传递的原因是。据图乙推测，兴奋在电突触传递时的方向是（填“单向”或“双向”）的；与化学突触相比，电突触传递信号的速率更快的原因是。

(3) γ-氨基丁酸（GABA）是脑内主要的抑制性递质，突触释放的 GABA 在体内可被氨基丁酸转氨酶降解而失活。研究发现癫痫病人体内氨基丁酸的含量过少，若将 γ-氨基丁酸转氨酶的抑制剂作为药物施用于病人，可缓解病情。这是由于药物能够，使 γ-氨基丁酸的降解速率，从而（填“抑制”或“促进”）癫痫病人异常兴奋的形成。

【考点】

细胞膜内外在各种状态下的电位情况; 神经冲动的产生和传导;

【答案】

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综合题普通

1. 肌萎缩侧索硬化(ALS)是一种神经元损伤性疾病，患者的神经元轴突呈现异常兴奋性，造成神经元不可逆性损伤。回答下列问题：

(1) 神经元接受适宜的信号刺激，引起质膜上的开放，使质膜发生去极化，当去极化程度达到一定值后，就会产生一个动作电位。

(2) 已知阈电位是指当膜电位去极化到某一临界值（负值）时，会引发特殊类型的离子通道大量开放，而产生动作电位，膜电位的这一临界值就是阈电位。据此推测，一定范围内，神经纤维的阈电位绝对值越大，产生动作电位所需要的刺激强度；静息电位绝对值越大，产生动作电位所需要的刺激强度。即神经元的静息电位、阈电位的绝对值大小与神经纤维的兴奋性分别呈关系。

(3) 为研究ALS患者神经元的电生理变化及双氧善黄素(DMC)对神经元的保护作用，研究人员进行了相关实验，结果见下图：

①实验时，需将健康人和ALS患者的神经元置于含120mmol/L NaCl、3mmol/L KCl的溶液中，设计120mmol/L NaC1和3mmol/L KC1的目的是什么？。

②分析健康人和ALS患者的神经元的静息电位和阈电位情况，推测ALS患者因，增加线粒体负担，引起神经元不可逆的损伤。

③分析DMC对ALS患者神经元的阈电位影响情况，推测DMC可成为治疗ALS疾病的药物的原因是。

综合题普通

2. 神经细胞间兴奋的传递依赖突触。无脊椎动物枪乌贼的星状神经节具有巨大的化学突触结构（巨突触），可用微电极来记录突触前动作电位和突触后电位变化（如图1）。以下是关于递质释放机制的相关研究。

（1）在图1中的突触结构中，突触前神经元兴奋后，由突触前膜释放的作用于突触后膜的，导致突触后神经元兴奋。

（2）河豚毒素（TTX）是一种钠离子通道阻断剂。用TTX处理突触前神经纤维，然后每隔5min施加一次刺激，分别测量突触前和突触后神经元的电位变化，结果如图2。推测TTX导致突触前和突触后神经元电位发生变化的原因是。

（3）在上述实验过程中，研究者检测到，在使用TTX后突触前膜处的Ca²⁺内流逐渐减弱，由此推测“突触前动作电位通过提高突触小体内Ca²⁺浓度来促进神经递质的释放”。研究者利用图1所示标本进行如下实验，获得了支持上述推测的实验结果。

实验材料：BAPTA ——是一种Ca²⁺螯合剂，能够快速与钙离子发生结合，从而阻断钙离子与相应分子的结合；“笼锁钙”——是一种缓冲液，暴露在强紫外线下会释放钙离子；强紫外线不影响正常神经纤维兴奋。

实验过程及结果：

第一组：对突触前神经纤维施加适宜电刺激。

实验结果：先检测到突触前动作电位的发生，之后检测到突触后电位的变化。

第二组：先向突触小体注射适量BAPTA，接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激。

实验结果：。

第三组：（写出实验过程）。

实验结果：。

综合题困难

3. 细胞外液的Ca²⁺浓度与维持静息电位和动作电位启动相关。根据图解，回答问题：

(1) 图1中阈电位是指细胞膜对钠离子通透性突然增大的临界膜电位值，到达阈电位便能触发动作电位引起兴奋。根据图1从离子进出角度，说明内环境Ca²⁺浓度过高引起阈电位上移，导致神经细胞兴奋性降低的原因是。

(2) 已知，神经-肌肉接头的结构与生理功能类似于突触。细胞膜与细胞器膜上的钙泵使得细胞质基质维持低钙环境，细胞质基质Ca²⁺：胞外Ca²⁺=1：20000，内环境中Ca²⁺浓度变化对细胞内Ca²⁺调控的生理效应影响很小。因此内环境Ca²⁺浓度降低，导致肌肉抽搐的原因主要是：。将低剂量肉毒杆菌注射到面部可抑制Ca²⁺通道，导致肌肉松弛。根据图2说明该过程机制是。松弛的肌纤维占据细胞间隙空间，可消除皱纹，是较为常见的医美项目。

(3) 在突触部位胞内的钙离子主要来自于胞外，为验证胞内钙离子浓度可直接影响神经递质的释放量。现设计离体实验方案，大致思路如下：增加实验体系培养环境中的钙离子浓度，一组刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量；另取一组实验材料施加钙离子通道阻断剂，然后刺激突触前神经细胞，检测神经递质的释放量，可以如何改进使方案更加严谨：。

综合题困难