[ID:11-4871538] [精]【2019备战高考】高考生物一轮复习学案 第30讲 通过神经系统的调节(学生版 ...
当前位置: 生物/高中生物/人教版(新课程标准)/必修3《稳态与环境》/第2章 动物和人体生命活动的调节/第1节 通过神经系统的调节
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第30讲 通过神经系统的调节(解析版) 本节内容是有关于神经调节的内容,有关于神经调节的基本方式──反射,反射的结构基础──反射弧等相关的基础知识,学生在初中就已经学过,所以教师可以给出少量时间由学生快速阅读进行回忆,并通过提问及时深化。兴奋在神经纤维上的传导和在神经元上的传递这些内容比较抽象,学生没有接触过,不容易理解,在学习上具有一定的难度。而这些既是教学重点又是教学难点,特别是兴奋传导时膜电位的变化和突触释放递质的过程。教师在这方面要多做指导、启发。本节内容对于生物学科知识体系的建构,生物学科思维方法的形成,生物学科能力的培养都具有重要作用。通过观察兴奋传导的动态过程,培养学生分析、比较、归纳等逻辑推理能力。通过介绍研究兴奋传导的材料和方法培养学生的科学思维能力。通过利用电学原理分析膜电位变化,提高学生学科之间相互渗透的迁移能力。 神经调节的结构基础和反射 神经系统结构和功能的基本单位——?神经元 神经元是神经系统结构和功能的基本单位,其功能是接受刺激产生兴奋,并传导兴奋。(★有些神经元具有内分泌功能,如:下丘脑的某些细胞可产生抗利尿激素、促激素释放激素等)。神经元的结构见下图: ??★注:①神经元的轴突或长的树突+包裹在外的髓鞘→神经纤维→?神经 ②一个神经元细胞有多个树突,但有且仅有一个轴突 神经调节的基本方式——反射 概念:在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对?外界环境变化作出的规律性应答。 反射的结构基础——反射弧 兴奋传导 反射弧特点 结构特点 功能 结构破坏后对功能的影响 感受器 ↓ 传入神经 ↓ 神经中枢 ↓ 传出神经 ↓ 效应器 感受器 感觉神经末梢的特殊结构 将适宜的内外界刺激的信息转变为兴奋(即神经冲动) 既无感觉又无效应 传入神经 感觉神经元的一部分 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应 神经中枢 调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析与综合 既无感觉又无效应 传出神经 运动神经元的一部分 将兴奋由神经中枢传至效应器 只有感觉无效应 效应器 运动神经末梢和它支配的肌肉或腺体 对内外界刺激产生相应的规律性活动 只有感觉无效应 相互联系 反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,必须保证反射弧结构的完整性 ★注:①一个反射弧至少需要两个神经元:感觉神经元和运动神经元。 ②一个反射弧组成的神经元越多,形成的突触越多,完成反射的时间就越长。 ③刺激感受器或传出神经,信息都能传到效应器而使效应器产生相同的效应,但刺激前者产生的效应可以称做反射,但刺激后者产生的效应就不能称为反射,即反射活动的进行必须经过完整的反射弧。效应器产生的效应可以称做机体对刺激做出的反应,而只有经过完整反射弧的反应才能称为反射。 ④神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动而不影响感受器的敏感性。 ⑤反射弧只有保持其完整性,才能完成反射活动。 ⑥反射弧完整,还需有适宜刺激才能发生反射活动。 ⑦具有神经系统的多细胞生物才有反射,植物和单细胞生物没有反射。 反射弧中传入神经和传出神经的判断 由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的,只能由传入神经传入、传出神经传出。具体判断方法如下: ①根据是否具有神经节:具有神经节的是传入神经。 ②根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“ ”相连的为传入神经,与“●—”相连的为传出神经。 ③切断试验法:若切断剪断或麻醉神经后,刺激远离中枢的位置效应器有反应,刺激近中枢的位置效应器无反应,证明是传出神经;刺激远离中枢的位置效应器无反应,刺激近中枢的位置效应器有反应,则证明为传入神经。 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋:指动物体或人体内的某些组织或细胞,感受外界刺激后,由相对静止状态变成显著活跃状态的过程,即动作电位的产生过程。 静息电位和动作电位 ①静息电位:细胞内外各种离子浓度不等,膜内K+浓度高,膜外Na+浓度高。静息状态,细胞膜上K+通道开放,K+外流,而膜内带负电的离子不能透过细胞膜,于是形成细胞膜内外“外正内负”的静息电位。 ②动作电位:当细胞受到刺激时,Na+离子通道开放,Na+内流大于K+外流,形成“外负内正”的动作电位 ③静息电位的恢复:动作电位产生后,通过Na+—K+离子泵,细胞排钠保钾,再恢复到静息电位。 ★注:兴奋产生和传导过程中Na+、K+的运输方式分析 ①静息电位产生时,K+由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散 ②动作电位产生时,Na+的内流需要载体蛋白,同时由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散 3、兴奋产生和传导的机制 传导形式:兴奋是以动作电位即电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫作神经冲动。 (2)传导过程 (3)传导特点:双向传导,刺激神经纤维的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。(如下图) ①在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反 ②在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同 ★注:兴奋在离体的神经纤维上和生物体内神经纤维上的传导是不同的,在离体神经纤维上兴奋的传导是双向的;而在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此在生物体内,兴奋在神经纤维上是单向传导的。 4、兴奋在神经纤维上传导的电流方向分析 (1)静息状态(如图所示,其中B测的是静息电位) ①电位都在膜外,电流计指针不偏转。 ②电极分别在膜内、外,电流计指针向电极置于膜内一侧偏转。 ③电极都在膜内,电流计指针不偏转。 刺激神经纤维(如图所示) ①刺激a点,b点先兴奋(内正外负),电流计指针向左侧偏转;b点恢复静息电位(内负外正),但兴奋未传到d点,指针归零;d点兴奋(内正外负),电流计指针向右侧偏转;d点恢复静息电位,指针归零。电流计指针总共发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,又同时恢复静息电位,所以电流计指针不发生偏转。 ★注:解题时要注意电流计在神经纤维上的位置,是膜内还是膜外,两极在同一侧还是不同侧。 兴奋在神经元之间的传递 结构基础——突触 神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小支末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。突触小体与其他神经元的细胞体、树突或肌肉细胞、腺体细胞等可兴奋细胞间相接触,共同形成突触 突触的常见类型 ①轴突——树突型: ②轴突——胞体型: 突触的结构 ①突触前膜:轴突末端膨大的突触小体的膜 ②突触间隙:突触前膜和突触后膜之间的缝隙,其内液体属于组织液 ③突触后膜:下一神经元的细胞体膜或树突膜 ★注:突触小体≠突触:①组成不同:突触小体是上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、突触后膜②信号转变不同: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为电信号→化学信号→电信号。 2、神经递质及种类 (1)神经递质:是神经细胞产生的一种化学信使物质,对具有相应受体的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。 (2)供体:轴突末端突触小体内的突触小泡。(但注意:神经递质只是在突触小泡内储存,并不在其中合成) (3)受体:与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或细胞体膜上的糖蛋白。 (4)种类:兴奋型递质、抑制型递质。 (5)作用:使另一个神经元兴奋或抑制。 (6)释放:方式为胞吐,神经递质在该过程中穿过了0层膜,体现了膜的流动性 (7)特点:神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用。如果因药物或酶活性降低,递质不能失活,则会引起后一神经元持续兴奋或抑制。 3、兴奋的传递 (1)递质移动方向:突触小泡→ 神经递质(胞吐)→突触间隙→突触后膜 (与受体结合)。 (2)传递过程:前一个神经元轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(后一个神经元)。 (3)信号转换:电信号→化学信号 →电信号 (兴奋) (递质) (兴奋) ★注:突触传递异常分析 ①正常情况下:神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。 ②异常情况1:若某种有毒有害物质将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。 ③异常情况2:若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传递。 4、兴奋在神经元之间的传递特点分析 (1) 单向传递:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜释放,并作用于只存在于突触后膜的受体,与受体特异性结合,所以传递方向是单向的。 (2)突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms),这段时间就叫做突触延搁。因此,一个反射需要的神经元越多,突触就越多,消耗的时间越长。 5、在神经元间,电流计指针偏转问题方法分析(ab=bd) ①刺激b点,由于兴奋在突触部位的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。 四、人脑的高级功能和神经系统的分级调节 1、中枢神经系统包括脑(大脑、小脑、脑干、下丘脑)和脊髓 ★注:位于脊髓的低级中枢受相应的高级中枢的调控 2、人脑的高级功能 大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位,它除了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。 3、人脑的言语区 言语区名称 受损后的病症 病症的症状 书写中枢(W区) 失写症 病人能听懂别人的谈话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力 说话中枢(S区) 运动性失语症 病人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己却不会讲话 听话中枢(H区) 听觉性失语症 病人能讲话、书写,也能看懂文字,能听见别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但往往是答非所问 阅读中枢(V区) 失读症 病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,即不能阅读 短期记忆与长期记忆 短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系相关;长期记忆可能与新突触的建立有关 1.(湖北省荆州市2017-2018学年高二下学期期末考试生物试题)下图是突触结构示意图,在a、d两点连接一个电流表。下列有关分析中,不正确的是( ) A. 刺激a点时,电流表的指针会偏转两次,说明兴奋能由a点传递到d点 B. b是神经元轴突末端的膨大部分,含有许多突触小泡,其内含有神经递质 C. 刺激c点时,电流表的指针只会偏转一次,说明兴奋不能由c点传递到b点 D. 兴奋经过神经纤维和突触时,都是以电信号的形式进行传导 【答案】D 【点睛】 兴奋传导与电流计指针偏转问题的难点与易错点分析 ①在神经纤维上: a.刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。 b.刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。 ②在神经元之间: a.刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。 b.刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。 2.(黑龙江省2018年高考模拟精编大考卷(十二)生物试题)乙酰胆碱是兴奋型的神经递质,通过与细胞膜上的受体结合,直接或间接调节细胞膜上离子通道,进而改变细胞膜电位。假如某一神经递质使该细胞膜外的氯离子(Cl-)进入细胞内,正确的判断是( ) A. 细胞无法恢复静息电位 B. 细胞膜两侧电位差保持不变 C. 形成局部电流 D. 使细胞膜内由正电位变为负电位 【答案】C 【点睛】①依题意可知:受刺激时,突触前膜释放的乙酰胆碱通过与突触后膜上的受体结合,导致Na+内流,使膜电位由原来的内负外正的静息电位变为外负内正的动作电位,导致该细胞产生兴奋。假设某一神经递质使该细胞膜外的氯离子(Cl-)进入细胞内,则会导致该细胞兴奋部位的外负内正的动作电位差值变小,有利于该细胞兴奋部位恢复静息电位,A、B错误;当兴奋部位恢复为静息电位时,会与邻近兴奋部位之间存在电位差,进而形成局部电流,C正确;K+的外流,导致细胞膜内由正电位变为负电位,D错误。 解答此题需抓住问题的实质:氯离子(Cl-)进入该细胞内,发生在乙酰胆碱使该细胞兴奋之后,②明确静息电位和动作电位产生的机理是解答此题的关键。 例1:(浙江省平湖市平湖中学2019届高三9月模拟考试生物选考试题)图是有关突触的图形,下列有关叙述正确的是( ) A. 轴突末梢上也存在神经递质的受体 B. 突触就是指两个神经元之间相接触的部位 C. 根据突触接触的部位分类,突触有2种类型 D. 突触后膜上的乙酰胆碱受体与乙酰胆碱结合后,突触后膜就会产生动作电位 【答案】A 【解析】由图可知,轴突末梢上也有神经递质的受体,A正确;突触是指神经轴突与另一个神经元胞体或树突相接处的部分,B错误;由图可知,突触有3种类型,分别为轴突末梢与轴突末梢,轴突与胞体和轴突与树突,C错误;乙酰胆碱分子与突触后膜上的受体结合,使受体通道打开,导致后膜去极化,产生一个小电位.当多个乙酰胆碱分子与受体结合,使突触后膜电位变化达到一定阈值,才会刺激相邻肌细胞膜产生动作电位,D错误。 变式训练1:(江苏省无锡市2017-2018学年高二第二次学业水平模拟测试生物试题)下图为神经调节中两个重要的结构模式图(图甲为图乙中结构e的局部放大图),下列有关叙述错误的是(  ) A. 甲图中④⑤⑥构成突触 B. 甲图中AB间兴奋的传递是单向的 C. 乙图中X为传出神经 D. 乙图中结构e和b中兴奋的传导速度不同 【答案】C 【解析】A.突触包括④突触前膜、⑤突触间隙和⑥突触后膜,A正确;B.兴奋在AB两个神经元间的传递是单向的,B正确;C.据甲图可知兴奋是从A神经元传递至B神经元,所以乙图中的X为传入神经,C错误;D.乙图中结构e是突触,b是传出神经,兴奋在突触间传递的速度比在神经纤维上传导的速度要慢,D正确; 例2:(黑龙江省2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真模拟(十) 理科综合试卷生物试题)如图为某神经调节的反射弧结构示意图,下列有关叙述错误的是( ) A. 神经中枢中突触数量越多,越能应对复杂多变的内外环境刺激 B. 在神经中枢处施加某麻醉剂,可抑制突触处兴奋的传递,则刺激A处,效应器会反应 C. 若B神经元释放乙酰胆碱,则会引起下一个神经元兴奋或抑制 D. 神经递质大多是小分子物质,通过胞吐的方式释放至突触间隙 【答案】C 【解析】通过突触,一个神经元可以影响多个神经元(因为轴突末梢有很多分枝),一个神经元也可以接受多个神经元的刺激,以此构成网络,所以神经中枢中突触数量越多,越能应对复杂多变的内外环境刺激,A选项正确。刺激的A处位于传出神经,传出神经连接效应器,而兴奋在神经纤维上的传递是双向的,所以效应器会发生反应,B选项正确。乙酰胆碱属于兴奋性神经递质,传递是兴奋,C选项错误。神经递质以胞吐的方式释放,提高传递效率,D选项正确,故选C。 变式训练2:(甘肃省岷县一中2017-2018学年高二下学期期末考试生物试卷)下图表示三个通过突触相连的神经元。若在箭头处施加一定强度刺激,则a点不能测到膜内外电位变化,而b、c、d、e四个点都能测到膜内外电位有变化,该现象说明了(  ) A. 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的 B. 兴奋在神经元内的传导是双向的,而在神经元之间的传递是单向的 C. 兴奋在神经元之间通过神经递质与特异性受体相结合的 D. 神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位的膜电位由外正内负变为内正外负 【答案】B 【解析】据题意只能知道兴奋部位有电位变化,但不能证明兴奋从未兴奋部位向兴奋部位的传导是以电信号的形式进行的,A错误。刺激箭头部位,bc都能测到电位变化,说明兴奋在神经元内的传导是双向的;a处无电位变化,而de处有电位变化,说明兴奋在神经元之间的传递是单向的,B正确。兴奋在神经元之间通过神经递质与特异性受体相结合的,但实验无法证明,C错误。实验没有测刺激部位在刺激前后的电位变化,因此不能说明该问题,D错误。 例3:(河南省平顶山市2017-2018学年高二下学期理科综合生物试题)“柯萨奇”病毒可引起“胃肠感冒”,患者常出现呕吐和发热等症状。下列正确的是( ) A. 病毒进入胃部后引起胃体肌肉收缩属于条件反射 B. T细胞、B细胞、浆细胞和效应T细胞都能特异性识別该病毒 C. 机体消灭“柯萨奇”病毒只体现了免疫系统的清除功能 D. 机体发热说明下丘脑的体温调节能力是有限的 【答案】D 【解析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射,非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成,也称为简单反射;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式;人体的三道防线:第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,他们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物(如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等)还有杀菌的作用;第二道防线是体液中的杀菌物质--溶菌酶和吞噬细胞;第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等)和免疫细胞(淋巴细胞、吞噬细胞等)借助血液循环和淋巴循环而组成的;其中第一道和第二道防线属于非特异性免疫,第三道防线属于特异性免疫。 变式训练3.(安徽省宣城市2017-2018学年第二学期期末考试宣城高二生物试题)关于神经体液调节下列说法正确的是( ) A. 兴奋在反射弧中的神经纤维上的传导是单向的 B. 人类大脑言语区W区受损,患者不能看懂文字 C. 促甲状腺激素几乎作用于全身所有细胞,提高代谢速率 D. 人在寒冷环境中,皮肤血管收缩、产热增加,机体散热量小于产热量 【答案】A 【解析】1.反射弧:是反射活动的结构基础和功能单位。反射弧的组成:感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。 2.语言中枢的位置和功能: 书写(W)中枢(能听、说、读,不能写) 谈话(S)中枢(能听、读、写,不能说) 听觉(H)性语言中枢(能说、写、读,不能听懂) 视觉(V)性语言中枢(能听、说、写,不能读懂 ) 在反射弧中,刺激在感受器上,产生兴奋的传导方向:感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,所以兴奋在反射弧中的神经纤维上的传导是单向的,A正确;人类大脑言语区W区受损,能看懂文字,听懂谈话,也会讲话,但不能写字,B错误;促甲状腺激素作用于甲状腺,促进甲状腺激素的生成和分泌,C错误; 在寒冷环境中,人体与环境的温差大,通过辐射、对流方式向外散热的速度加快。可通过收缩皮肤血管,减少散热;通过战栗和增强新陈代谢,增加产热,使得机体散热量等于产热量,维持人体体温相对稳定,D错误。故选A。 1.(安徽省合肥市2019届高三上学期调研性检测生物试题)下图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是( ) A. 突触前膜释放的神经递质,一定会引起突触后膜兴奋 B. 当兴奋传导到③时,膜电位由外负内正变为外正内负 C. 神经递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙 D. 结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关 【答案】D 【解析】分析题图:①是线粒体,②是突触小泡,③是突触前膜,④是突触后膜。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→化学信号”的转变。 突触前膜释放的神经递质,会引起突触后膜兴奋的兴奋或抑制,A错误;当兴奋传导到③时,膜电位由外正内负变为外负内正,B错误;递质经②的转运和③的胞吐作用释放至突触间隙,C错误;结构④膜电位的变化是钠离子通道打开,钠离子大量内流,形成内正外负的动作电位,说明与其选择透过性密切相关,D正确。 2.(浙江省嘉兴市2017-2018年高二下学期期末生物试题卷)下图是反射弧的示意图,下列叙述正确的是( ) A. 轴突是神经细胞的一种细胞器 B. 给予③或④适宜的刺激,都可使②产生反应 C. 膝跳反射反射弧的神经元数目与图示相同 D. ①②分布于机体的同一组织或器官 【答案】B 【解析】1.分析题图:①为感受器,②为效应器,③传入神经,④为传出神经,反射的完成必须有完整的反射弧,缺少任何一个环节反射活动都不能完成;2.神经元的突起由于形态结构和功能的不同,分为树突和轴突。 轴突是神经细胞的突起,不是细胞器,A错误;给予③传入神经或④传出神经适宜的刺激,都可使②效应器产生反应,但不属于反射,B正确;参与膝跳反射的反射弧有2个神经元,图示有3个神经元,C错误;①为感受器,②为效应器,感受器和效应器大多数不分布于机体同一组织或器官中,D错误。 3.(浙江省嘉兴市2017-2018年高二下学期期末生物试题卷)蛙类的坐骨神经既有传入神经纤维,又有传出神经纤维,是混合神经。实验人员做脊蛙(无头蛙)反射实验时,将麻醉药处理左腿的坐骨神经,在不同条件下分别刺激左趾尖和右趾间,观察刺激反应,实验结果如下表。(“+”表示发生缩腿反射,“-”表示不发生缩腿反射)。下列叙述正确的是( ) 用药前 用药后5分钟 用药后10分钟 用药后15分钟 左腿 右腿 左腿 右腿 左腿 右腿 左腿 右腿 刺激左趾尖 + + + + - + - - 刺激右趾尖 + + + + - + - + A. 脊蛙没有大脑皮层,缩腿反射的中枢受到破坏 B. 该麻醉药对传出神经的起效比对传入神经快 C. 用药后10分钟,左腿的传入神经已经被麻醉 D. 用药后15分钟,右腿的传出神经已经被麻醉 【答案】B 【解析】结合题干信息和表格内容可知,用药10分钟后,刺激左趾尖,左腿无反应,右腿仍有反应,说明左腿的传出神经已被麻醉,但左腿传入神经未被麻醉; 用药15分钟后,刺激右趾尖,左腿无反应,右腿有反应,说明右腿的传入神经已被麻醉,但传出神经未被麻醉。 缩腿反射的神经中枢在脊髓,所以脊蛙没有大脑皮层,但缩腿反射的中枢未受到破坏,A错误;根据题干,麻醉药处理左腿的坐骨神经,表格中左腿先失去反应,刺激右趾尖,右腿在用药后15分钟仍有反应,说明该麻醉药对传出神经的起效比对传入神经快,B正确; 根据表格数据分析可知,用药后10min,刺激左趾尖,右腿仍有反应,说明左腿的传入神经纤维未被麻醉,C错误;用药后15分钟,刺激右趾尖,右腿仍有反应,说明右腿的传出神经未被麻醉,D错误。 4.(内蒙古翁牛特旗乌丹第一中学2017-2018学年高二下学期期中考试生物试题)在某溶液中维持正常活性的离体神经纤维受到适当刺激时,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。如图显示受刺激部位的膜电位变化趋势(曲线1)和膜内钠离子含量变化趋势(曲线2),下列有关分析正确的是(  ) A. a~c所需的时间和c点膜电位数值的大小均由膜内Na+浓度决定 B. b、d两点膜电位的数值均代表静息电位 C. 曲线e~f段膜内钠离子含量增多需要消耗能量 D. g点前后神经细胞膜内外始终存在离子的交换 【答案】D 【解析】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。静息电位形成的原因是钾离子外流,动作电位形成的原因是钠离子内流,钠离子内流是协助扩散,扩散的速率与浓度差有关。 A、a-c所需的时间和c点膜电位数值大小均由膜外Na+浓度决定,A错误;b,d两点膜电位的数值均为0,不是静息电位,B错误;曲线e-f段钠离子含量增多是钠离子内流导致的,属于协助扩散,不需要消耗能量,C错误;g点前后神经细胞膜内外始终存在离子的交换,D正确。 5.(内蒙古翁牛特旗乌丹第一中学2017-2018学年高二下学期期中考试生物试题)19世纪英国著名外科医生贝尔和法国生理学家马让迪发现,动物的脊神经是由背根和腹根组成的(如图所示),两人进行如下实验,研究背根和腹根的功能。 ①分别电刺激每对脊神经根的腹根和背根均可引起动物同侧后肢发生运动反应 ②在一对脊神经根的背根中央处剪断(图中甲箭头所示)电刺激背根向中段B,动物后肢发生运动反应;电刺激背根外周段A,动物后肢不发生反应 ③在另一对脊神经根的腹根中央处剪断(图中乙箭头所示),电刺激腹根向中段D,动物后肢不发生反应,电刺激腹根外周段C,动物后肢发生运动反应。下列说法不正确的是(  ) A. 通常要将实验动物的脑破坏,保留脊髓,以排除脑对实验结果的影响 B. 实验①的作用证明脊神经的背根、腹根结构完好,功能正常 C. 由②、③结果可知背根的功能是运动,腹根的功能是感受 D. 上述实验可以看出组成一根神经的许多神经纤维之间的功能互不干扰 【答案】C 【解析】据图分析:脊神经背根中的神经是传入神经,腹根中的神经是传出神经。神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧,反射必须依赖于反射弧结构的完整性。据此分析作答。低级中枢脊髓的活动受高级中枢大脑的控制,故要将实验动物的脑破坏,保留脊髓,以排除脑对实验结果的影响,A正确;实验①的作用证明脊神经的背根、腹根结构完好,功能正常,B正确;由②、③结果可知腹根的功能是运动,背根的功能是感受,C错误;根据实验可以看出组成一根神经中有许多神经,许多神经纤维之间的功能互不干扰,D正确。 6.(内蒙古翁牛特旗乌丹第一中学2017-2018学年高二下学期期中考试生物试题)当条件反射建立之后,条件刺激与非条件刺激可引起同样的反应,这说明(  ) A. 条件反射与非条件反射的结构基础相同 B. 非条件反射的反射弧是可以发生改变的 C. 条件刺激与非条件刺激的性质是相同的 D. 无关刺激已转化为条件刺激 【答案】D 【解析】反射可以分为非条件反射和条件反射,非条件反射是指人生来就有的先天性反射。是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成。条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,经过一定的过程,在大脑皮层参与下完成的,是一种高级的神经活动,是高级神经活动的基本方式。条件反射是在非条件反射的基础上建立的,是条件刺激与非条件刺激的多次结合,在大脑皮层上建立了一个新的联系,通过这个联系,条件刺激就可以引起条件反射。例如每次给狗喂食物,狗就流唾液,这是非条件反射,这是生来就有的。现在每次喂食物之前给一次铃声,这样多次结合之后,只给铃声狗就流唾液,这就是条件反射,这是因为无关刺激(铃声)已经转化成了非条件刺激的信号,即成了条件刺激。这时只给铃声与喂食物效果相同,即条件刺激(铃声)与非条件刺激(食物)可引起同样的反应。 7.(湖北省黄冈市2017-2018学年高二下学期期末考试生物试题)下列有关兴奋的传导和传递的叙述,正确的是( ) A. 在反射弧中兴奋以神经冲动的形式进行传导和传递 B. 神经细胞兴奋的原因是在适宜刺激下Na+大量外流 C. 轴突末梢兴奋时以主动运输的形式释放神经递质 D. 在神经纤维上,兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同 【答案】D 【解析】兴奋以电信号的形式沿着神经纤维双向传导,兴奋在神经元之间是单向传递的,突触传导过程中有电信号→化学信号→电信号的信号转换过程;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,钠离子大量内流,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,膜内由兴奋部位流向未兴奋部位,膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,而兴奋传导的方向与膜内电流方向一致;当兴奋传至轴突末梢时,突触小泡和突触前膜融合,以胞吐的方式释放神经递质,作用于突触后膜上相应的受体,使后一个神经元产生兴奋或抑制。 8.(湖北省孝感市重点高中协作体2017-2018学年高二下学期期末联考生物试题)下列关于神经调节和体液调节关系的叙述,正确的是( ) A. 神经调节和体液调节过程中都会涉及一些信息分子 B. 参与神经调节的器官不能参与体液调节 C. 内分泌腺只能参与体液调节而不能参与神经调节 D. 细胞外液渗透压升髙时,在下丘脑处产生渴觉属于神经调节,而抗利尿激素促进重吸收属于体液调节 【答案】A 【解析】神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答。完成反射的结构基础是反射弧。体液调节指激素等化学物质(除激素以外,还有其他调节因子,如CO2等),通过体液传送的方式对生命活动进行调节。神经调节和体液调节之间的关系可以概括为以下两个方面:一方面,不少内分泌腺本身直接或间接地受中枢神经系统的调节,在这种情况下,体液调节可以看做是神经调节的一个环节。另一方面,内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能,如幼年时甲状腺激素缺乏,就会影响脑的发育,成年时,甲状腺激素的分泌不足会使神经系统兴奋性降低。 9.(湖北省孝感市重点高中协作体2017-2018学年高二下学期期末联考生物试题)图中电位计的电极都置于膜外,下列相关叙述错误的是( ) A. 刺激图1中的c点和图2中的b点,指针都不偏转 B. 刺激图1中的a点,指针发生两次方向相反的偏转 C. 刺激图2中的c点,指针只发生一次偏转 D. 剌激图2中的b点可能会引起神经递质的释放 【答案】A 【解析】兴奋在神经纤维上的传导形式是电信号,所以可以双向传导;由于神经递质只存在于突触小体的突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的,在神经元之间的传递是单向的。在图1中的c点给予足够强度的刺激,由于bc=cd,因此兴奋同时传导到b点与d点电极,bd之间无电位差,电位计指针不偏转;在图2中的c点给予足够强度的刺激,兴奋传导到a点电极,电位计指针偏转一次,接着兴奋通过突触传导到d点电极,电位计指针再偏转一次,A错误;刺激图1中的a点,兴奋先到达b点电极,后达到d点电极,因此电位计指针先向左偏转一次,再向右偏转一次。所以,刺激a点电位计指针发生两次方向相反的偏转,B正确;刺激图2中的c点,由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,其只能传导到d点电极,因此电位计指针只发生一次偏转,C正确;b点位于突触小体上,剌激图2中的b点可能会引起神经递质的释放,D正确。 10、(湖北省孝感市重点高中协作体2017-2018学年高二下学期期末联考生物试题)下列关于神经递质的叙述,正确的是( ) A. 神经递质的化学本质是糖蛋白 B. 神经递质合成后储存在突触小泡内 C. 突触后神经元不能合成神经递质 D. 突触后膜接受递质后产生兴奋 【答案】B 【解析】神经冲动在神经元之间传递是通过突触结构传递的,突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。突触有两种类型,即轴突-树突型和轴突-胞体型。神经递质有两种类型,即兴奋型和抑制型。由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此兴奋在突触处只能单向传递。 神经递质的化学本质有的是蛋白质、有的是脂质、有的是氨基酸衍生物等,A错误;神经递质合成后储存在突触小泡内,B正确;突触后神经元也能合成神经递质,C错误;突触后膜接受递质后产生兴奋或抑制,D错误。 11.(普通高等学校2018年招生全国统一考试冲刺预测?全国卷理科综合(五)生物试题)下列有关“方向”的叙述,错误的是( ) A. 生物之间的信息传递一般是双向进行的,但信息种类一定不相同 B. 碳元素不一定以CO2的形式在无机环境和生物群落之间循环流动 C. 兴奋可以双向传导,但通过突触时一定是单向传递的 D. 基因A和a可以双向突变,但生物的性状不一定改变 【答案】A 【解析】生态系统的物质是循环利用的、能量是单向流动、信息是双向传递的;兴奋在神经纤维上是双向传导的、在神经元之间是单向传递的;基因突变具有不定向性,由于密码子的简并性等原因,突变后的性状不一定发生改变。 生态系统中信息传递是双向进行的,不同的对象传递的信息种类可能相同也可能不同,A错误;碳元素在无机环境和生物群落之间的循环主要形式是CO2,B正确;兴奋在神经纤维上的传导是双向的,而通过突触一定是单向传递的,C正确;基因突变具有不定向性,基因A和a可以双向突变,但生物的性状不一定改变,如AA突变为Aa,或Aa突变为AA,性状都没改变,D正确。 12.(山东省师范大学附属中学2017-2018学年高二下学期第六次学分认定考试生物试题 )下列有关细胞结构和功能的说法,错误的是(  ) A. 神经细胞细胞膜面积大有利于细胞间的信息交流 B. 人成熟红细胞、蛔虫体细胞等真核细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸 C. 睾丸大量合成分泌雄性激素与细胞中发达的核糖体、内质网和高尔基体有关 D. 高尔基体在囊泡的运输过程中起到重要交通枢纽作用 【答案】C 【解析】据题文和选项的描述可知:该题考查学生对细胞的结构和功能等相关知识的识记和理解能力。 神经细胞的树突与轴突,增大了细胞膜面积,有利于接受来自于突触前膜的神经递质,进而完成细胞间的信息交流,A正确;线粒体是有氧呼吸的主要场所,人成熟红细胞、蛔虫体细胞等真核细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸,B正确;雄性激素的化学本质是脂质中的固醇,脂质在内质网上合成,通过高尔基体的分泌,与核糖体无关,C错误;在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起重要交通枢纽作用,D正确。 13.(2018届高三理综高考压轴冲刺卷二生物试题)下图是两个神经元(部分)构成的突触结构,当神经冲动传至轴突末梢时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,触发突触小泡前移并释放神经递质。图中①?⑥分别表示发生在膜上的不同过程。回答下列问题: (1)神经元与其功能相适应的形态特点是___________。Ca2+通过①过程进入膜内,活化①过程和⑤过程的信号刺激分别是___________、___________。 (2)②过程为释放神经递质,②过程与⑥过程的共同点是____________________。若②过程释放的神经递质活化④过程,突触后膜将不能产生兴奋,原因最可能是_____________________。 (3)为研究Ca2+对神经冲动的产生及神经元之间的兴奋传递是 否必需,研究者做了以下实验:将能迅速结合Ca2+的药物 BAPTA注入突触小体内,同时电刺激突触前神经元,若____________________,则说明Ca2+不影响突触前神经元产生神经冲动;若神经递质释放量___________(填“增加”“减少”“不变”),则说明Ca2+对于神经元之间的兴奋传递是必需的。 【答案】具有许多突起膜电位变化(电信号)神经递质(化学信号)消耗能量④过程为Cl-内流,使膜电位继续保持内负外正,不能产生动作电位突触前神经元的动作电位无变化减少 【解析】根据图示,当神经冲动传至轴突末梢时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,触发突触小泡移动,突触小泡和突触前膜融合,释放神经递质到突触间隙中;图中①?⑥分别表示发生在膜上的不同过程,③表示K+外流,④表示Cl-内流,⑤表示Na+内流,⑥表示钠钾泵对K+、Na+的运输过程,该过程为主动运输。 【详解】 (1)神经元具有许多突起,这与其功能相适应。①表示神经冲动传至轴突末梢时引起Ca2+通道开放,⑤表示神经递质作用于突触后膜,使Na+通道打开引起Na+内流,因此活化①和⑤过程的信号刺激分别是神经冲动、神经递质。 (2)②过程释放神经递质方式为胞吐,⑥表示钠钾泵对K+、Na+内流的运输,⑥过程是主动运输,②过程与⑥过程的都要消耗能量;若②过程释放的神经递质活化④过程,说明突触前膜释放的是抑制性神经递质,引起Cl-内流,会使突触后膜电位继续保持内负外正,不能产生动作电位,导致突触后膜不能产生兴奋。 (3)若Ca2+不影响突触前神经元产生神经冲动,当将能迅速结合Ca2+的药物 BAPTA注入突触小体内后,电刺激突触前神经元,出现的现象是突触前神经元的动作电位无变化;若Ca2+对于神经元之间的兴奋传递是必需的,则神经递质释放量减少。 14.(湖北省孝感市重点高中协作体2017-2018学年高二下学期期末联考生物试题)下图为排尿反射示意图,请据图回答下列问题: (1)单纯的排尿反射是一种____________(填“条件”或“非条件”)反射,高级神经中枢——大脑皮层对脊髓具有控制作用,但是幼儿易发生遗尿现象,原因是____________。 (2)由图可知,当膀胱中尿量充盈到一定程度时(400?500mL),膀胱壁的牵张感受器受到刺激而兴奋,冲动沿____________(填字母)传入,到达____________的排尿反射初级中枢;同时,冲动也会到达位于大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生排尿欲。做好准备后,脑发出神经冲动沿下行传导束传到脊髓排尿中枢,排尿中枢发出的神经冲动由____________(填字母)传到效应器,膀胱逼尿肌收缩,尿道括约肌放松,尿便经尿道口排出。 (3)当人体内水分含量过多时,____________合成的____________的量减少,排尿量增加。 【答案】非条件幼儿的大脑机能发育尚未完善,对下级排尿中枢的控制能力较弱b脊髓a下丘脑抗利尿激素 【解析】神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。反射必须依赖于反射弧的结构的完整性,反射弧不完整不能称之为反射。排尿反射的中枢在脊髓,但可以受到大脑的控制。据图分析:a、c表示传出神经,b、d表示传入神经。 【详解】 (1)非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成,单纯的排尿反射是一种非条件反射。高级神经中枢——大脑皮层对脊髓具有控制作用,但是幼儿易发生遗尿现象,原因是幼儿的大脑机能发育尚未完善,对下级排尿中枢的控制能力较弱。 (2)反射必须经过完整的反射弧,据图可知,膀胱壁的牵张感受器受到刺激而兴奋时,冲动沿传入神经即图中的b传入,到达排尿反射的神经中速脊髓,同时,冲动也会到达位于大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生排尿欲,脑发出神经冲动沿下行传导束传到脊髓排尿中枢,排尿中枢发出的神经冲动由传出神经即图中的a传到效应器,膀胱逼尿肌收缩,尿道括约肌放松,尿便经尿道口排出。 (3)当人体内水分含量过多时,会导致细胞外液渗透压降低,下丘脑合成的抗利尿激素的量减少,排尿量增加。 15.(河南创新发展联盟2017-2018年度高二期末考试生物试题)突触前膜释放的ACh(—种兴奋性神经递质)与突触后膜的ACh受体(AChR)结合,使突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。ACh发挥作用后即被ACh酯酶分解。据此回答下列问题: (1)突触前膜通过___________的方式将ACh释放到突触间隙。ACh与突触后膜的受体结合,引起肌细胞膜发生的电位转变是___________。 (2)某种药物可以明显抑制ACh酯酶的活性,若给正常小鼠体内注射该药物,则会导致___________。 (3)筒箭毒碱是从防己科植物中提取的生物碱。南美洲印第安人曾把它涂于箭头,猎取野兽,动物中箭后四肢麻痹。筒箭毒碱的结构与ACh相似,据此推测,筒箭毒碱麻痹肌肉的机制可能是___________。 (4)某病人体内产生的某种抗体作用于ACh受体后,使ACh受体退化且再生受阻,从免疫学角度上说,该疾病属于___________。临床上可以切除部分胸腺来治疗此病的重度患者,其原因是___________。 【答案】胞吐 由外正内负变为外负内正 肌肉持续收缩 与ACh受体结合 抑制ACh与受体结合 自身免疫病 切除部分胸腺能抑制T细胞的发育成熟,从而使其分泌的淋巴因子减少,进而减少抗体的产生 【解析】 (1)突触前膜通过胞吐的方式将ACh释放到突触间隙。兴奋性神经递质引起突触后膜发生的电位转变是由外正内负变为外负内正 。 (2)抑制ACh酯酶的活性,则突触间隙的递质增多,后膜持续兴奋,造成肌肉持续收缩 。 (3)筒箭毒碱的结构与ACh相似,据此推测可能与ACh受体结合使神经递质不能与受体结合而造成肌肉麻痹。 (4)人体内产生的某种抗体作用于ACh受体后,使ACh受体退化且再生受阻,造成自身结构功能受损,该疾病属于自身免疫病。临床上可以切除部分胸腺来治疗此病的重度患者,是因为胸腺能抑制T细胞的发育成熟,从而使其分泌的淋巴因子减少,进而减少抗体的产生 ,从而降低自身的免疫能力,缓解症状。 14 第30讲 通过神经系统的调节(学生版) 本节内容是有关于神经调节的内容,有关于神经调节的基本方式──反射,反射的结构基础──反射弧等相关的基础知识,学生在初中就已经学过,所以教师可以给出少量时间由学生快速阅读进行回忆,并通过提问及时深化。兴奋在神经纤维上的传导和在神经元上的传递这些内容比较抽象,学生没有接触过,不容易理解,在学习上具有一定的难度。而这些既是教学重点又是教学难点,特别是兴奋传导时膜电位的变化和突触释放递质的过程。教师在这方面要多做指导、启发。本节内容对于生物学科知识体系的建构,生物学科思维方法的形成,生物学科能力的培养都具有重要作用。通过观察兴奋传导的动态过程,培养学生分析、比较、归纳等逻辑推理能力。通过介绍研究兴奋传导的材料和方法培养学生的科学思维能力。通过利用电学原理分析膜电位变化,提高学生学科之间相互渗透的迁移能力。 神经调节的结构基础和反射 神经系统结构和功能的基本单位——?神经元 神经元是神经系统结构和功能的基本单位,其功能是接受刺激产生兴奋,并传导兴奋。(★有些神经元具有内分泌功能,如:下丘脑的某些细胞可产生抗利尿激素、促激素释放激素等)。神经元的结构见下图: ??★注:①神经元的轴突或长的树突+包裹在外的髓鞘→神经纤维→?神经 ②一个神经元细胞有多个树突,但有且仅有一个轴突 神经调节的基本方式——反射 概念:在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对?外界环境变化作出的规律性应答。 反射的结构基础——反射弧 兴奋传导 反射弧特点 结构特点 功能 结构破坏后对功能的影响 感受器 ↓ 传入神经 ↓ 神经中枢 ↓ 传出神经 ↓ 效应器 感受器 感觉神经末梢的特殊结构 将适宜的内外界刺激的信息转变为兴奋(即神经冲动) 既无感觉又无效应 传入神经 感觉神经元的一部分 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应 神经中枢 调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析与综合 既无感觉又无效应 传出神经 运动神经元的一部分 将兴奋由神经中枢传至效应器 只有感觉无效应 效应器 运动神经末梢和它支配的肌肉或腺体 对内外界刺激产生相应的规律性活动 只有感觉无效应 相互联系 反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,必须保证反射弧结构的完整性 ★注:①一个反射弧至少需要两个神经元:感觉神经元和运动神经元。 ②一个反射弧组成的神经元越多,形成的突触越多,完成反射的时间就越长。 ③刺激感受器或传出神经,信息都能传到效应器而使效应器产生相同的效应,但刺激前者产生的效应可以称做反射,但刺激后者产生的效应就不能称为反射,即反射活动的进行必须经过完整的反射弧。效应器产生的效应可以称做机体对刺激做出的反应,而只有经过完整反射弧的反应才能称为反射。 ④神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动而不影响感受器的敏感性。 ⑤反射弧只有保持其完整性,才能完成反射活动。 ⑥反射弧完整,还需有适宜刺激才能发生反射活动。 ⑦具有神经系统的多细胞生物才有反射,植物和单细胞生物没有反射。 反射弧中传入神经和传出神经的判断 由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的,只能由传入神经传入、传出神经传出。具体判断方法如下: ①根据是否具有神经节:具有神经节的是传入神经。 ②根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“ ”相连的为传入神经,与“●—”相连的为传出神经。 ③切断试验法:若切断剪断或麻醉神经后,刺激远离中枢的位置效应器有反应,刺激近中枢的位置效应器无反应,证明是传出神经;刺激远离中枢的位置效应器无反应,刺激近中枢的位置效应器有反应,则证明为传入神经。 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋:指动物体或人体内的某些组织或细胞,感受外界刺激后,由相对静止状态变成显著活跃状态的过程,即动作电位的产生过程。 静息电位和动作电位 ①静息电位:细胞内外各种离子浓度不等,膜内K+浓度高,膜外Na+浓度高。静息状态,细胞膜上K+通道开放,K+外流,而膜内带负电的离子不能透过细胞膜,于是形成细胞膜内外“外正内负”的静息电位。 ②动作电位:当细胞受到刺激时,Na+离子通道开放,Na+内流大于K+外流,形成“外负内正”的动作电位 ③静息电位的恢复:动作电位产生后,通过Na+—K+离子泵,细胞排钠保钾,再恢复到静息电位。 ★注:兴奋产生和传导过程中Na+、K+的运输方式分析 ①静息电位产生时,K+由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散 ②动作电位产生时,Na+的内流需要载体蛋白,同时由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散 3、兴奋产生和传导的机制 传导形式:兴奋是以动作电位即电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫作神经冲动。 (2)传导过程 (3)传导特点:双向传导,刺激神经纤维的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。(如下图) ①在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反 ②在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同 ★注:兴奋在离体的神经纤维上和生物体内神经纤维上的传导是不同的,在离体神经纤维上兴奋的传导是双向的;而在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此在生物体内,兴奋在神经纤维上是单向传导的。 4、兴奋在神经纤维上传导的电流方向分析 (1)静息状态(如图所示,其中B测的是静息电位) ①电位都在膜外,电流计指针不偏转。 ②电极分别在膜内、外,电流计指针向电极置于膜内一侧偏转。 ③电极都在膜内,电流计指针不偏转。 刺激神经纤维(如图所示) ①刺激a点,b点先兴奋(内正外负),电流计指针向左侧偏转;b点恢复静息电位(内负外正),但兴奋未传到d点,指针归零;d点兴奋(内正外负),电流计指针向右侧偏转;d点恢复静息电位,指针归零。电流计指针总共发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,又同时恢复静息电位,所以电流计指针不发生偏转。 ★注:解题时要注意电流计在神经纤维上的位置,是膜内还是膜外,两极在同一侧还是不同侧。 兴奋在神经元之间的传递 结构基础——突触 神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小支末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。突触小体与其他神经元的细胞体、树突或肌肉细胞、腺体细胞等可兴奋细胞间相接触,共同形成突触 突触的常见类型 ①轴突——树突型: ②轴突——胞体型: 突触的结构 ①突触前膜:轴突末端膨大的突触小体的膜 ②突触间隙:突触前膜和突触后膜之间的缝隙,其内液体属于组织液 ③突触后膜:下一神经元的细胞体膜或树突膜 ★注:突触小体≠突触:①组成不同:突触小体是上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、突触后膜②信号转变不同: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为电信号→化学信号→电信号。 2、神经递质及种类 (1)神经递质:是神经细胞产生的一种化学信使物质,对具有相应受体的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。 (2)供体:轴突末端突触小体内的突触小泡。(但注意:神经递质只是在突触小泡内储存,并不在其中合成) (3)受体:与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或细胞体膜上的糖蛋白。 (4)种类:兴奋型递质、抑制型递质。 (5)作用:使另一个神经元兴奋或抑制。 (6)释放:方式为胞吐,神经递质在该过程中穿过了0层膜,体现了膜的流动性 (7)特点:神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用。如果因药物或酶活性降低,递质不能失活,则会引起后一神经元持续兴奋或抑制。 3、兴奋的传递 (1)递质移动方向:突触小泡→ 神经递质(胞吐)→突触间隙→突触后膜 (与受体结合)。 (2)传递过程:前一个神经元轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(后一个神经元)。 (3)信号转换:电信号→化学信号 →电信号 (兴奋) (递质) (兴奋) ★注:突触传递异常分析 ①正常情况下:神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。 ②异常情况1:若某种有毒有害物质将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。 ③异常情况2:若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传递。 4、兴奋在神经元之间的传递特点分析 (1) 单向传递:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜释放,并作用于只存在于突触后膜的受体,与受体特异性结合,所以传递方向是单向的。 (2)突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢,这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms),这段时间就叫做突触延搁。因此,一个反射需要的神经元越多,突触就越多,消耗的时间越长。 5、在神经元间,电流计指针偏转问题方法分析(ab=bd) ①刺激b点,由于兴奋在突触部位的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。 四、人脑的高级功能和神经系统的分级调节 1、中枢神经系统包括脑(大脑、小脑、脑干、下丘脑)和脊髓 ★注:位于脊髓的低级中枢受相应的高级中枢的调控 2、人脑的高级功能 大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位,它除了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。 3、人脑的言语区 言语区名称 受损后的病症 病症的症状 书写中枢(W区) 失写症 病人能听懂别人的谈话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力 说话中枢(S区) 运动性失语症 病人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己却不会讲话 听话中枢(H区) 听觉性失语症 病人能讲话、书写,也能看懂文字,能听见别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但往往是答非所问 阅读中枢(V区) 失读症 病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,即不能阅读 短期记忆与长期记忆 短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系相关;长期记忆可能与新突触的建立有关 1.(湖北省荆州市2017-2018学年高二下学期期末考试生物试题)下图是突触结构示意图,在a、d两点连接一个电流表。下列有关分析中,不正确的是( ) A. 刺激a点时,电流表的指针会偏转两次,说明兴奋能由a点传递到d点 B. b是神经元轴突末端的膨大部分,含有许多突触小泡,其内含有神经递质 C. 刺激c点时,电流表的指针只会偏转一次,说明兴奋不能由c点传递到b点 D. 兴奋经过神经纤维和突触时,都是以电信号的形式进行传导 【答案】D 【点睛】 兴奋传导与电流计指针偏转问题的难点与易错点分析 ①在神经纤维上: a.刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。 b.刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。 ②在神经元之间: a.刺激b点,由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。 b.刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。 2.(黑龙江省2018年高考模拟精编大考卷(十二)生物试题)乙酰胆碱是兴奋型的神经递质,通过与细胞膜上的受体结合,直接或间接调节细胞膜上离子通道,进而改变细胞膜电位。假如某一神经递质使该细胞膜外的氯离子(Cl-)进入细胞内,正确的判断是( ) A. 细胞无法恢复静息电位 B. 细胞膜两侧电位差保持不变 C. 形成局部电流 D. 使细胞膜内由正电位变为负电位 【答案】C 【点睛】①依题意可知:受刺激时,突触前膜释放的乙酰胆碱通过与突触后膜上的受体结合,导致Na+内流,使膜电位由原来的内负外正的静息电位变为外负内正的动作电位,导致该细胞产生兴奋。假设某一神经递质使该细胞膜外的氯离子(Cl-)进入细胞内,则会导致该细胞兴奋部位的外负内正的动作电位差值变小,有利于该细胞兴奋部位恢复静息电位,A、B错误;当兴奋部位恢复为静息电位时,会与邻近兴奋部位之间存在电位差,进而形成局部电流,C正确;K+的外流,导致细胞膜内由正电位变为负电位,D错误。 解答此题需抓住问题的实质:氯离子(Cl-)进入该细胞内,发生在乙酰胆碱使该细胞兴奋之后,②明确静息电位和动作电位产生的机理是解答此题的关键。 例1:(浙江省平湖市平湖中学2019届高三9月模拟考试生物选考试题)图是有关突触的图形,下列有关叙述正确的是( ) A. 轴突末梢上也存在神经递质的受体 B. 突触就是指两个神经元之间相接触的部位 C. 根据突触接触的部位分类,突触有2种类型 D. 突触后膜上的乙酰胆碱受体与乙酰胆碱结合后,突触后膜就会产生动作电位 【答案】A 【解析】由图可知,轴突末梢上也有神经递质的受体,A正确;突触是指神经轴突与另一个神经元胞体或树突相接处的部分,B错误;由图可知,突触有3种类型,分别为轴突末梢与轴突末梢,轴突与胞体和轴突与树突,C错误;乙酰胆碱分子与突触后膜上的受体结合,使受体通道打开,导致后膜去极化,产生一个小电位.当多个乙酰胆碱分子与受体结合,使突触后膜电位变化达到一定阈值,才会刺激相邻肌细胞膜产生动作电位,D错误。 变式训练1:(江苏省无锡市2017-2018学年高二第二次学业水平模拟测试生物试题)下图为神经调节中两个重要的结构模式图(图甲为图乙中结构e的局部放大图),下列有关叙述错误的是(  ) A. 甲图中④⑤⑥构成突触 B. 甲图中AB间兴奋的传递是单向的 C. 乙图中X为传出神经 D. 乙图中结构e和b中兴奋的传导速度不同 例2:(黑龙江省2018年普通高等学校招生全国统一考试仿真模拟(十) 理科综合试卷生物试题)如图为某神经调节的反射弧结构示意图,下列有关叙述错误的是( ) A. 神经中枢中突触数量越多,越能应对复杂多变的内外环境刺激 B. 在神经中枢处施加某麻醉剂,可抑制突触处兴奋的传递,则刺激A处,效应器会反应 C. 若B神经元释放乙酰胆碱,则会引起下一个神经元兴奋或抑制 D. 神经递质大多是小分子物质,通过胞吐的方式释放至突触间隙 【答案】C 【解析】通过突触,一个神经元可以影响多个神经元(因为轴突末梢有很多分枝),一个神经元也可以接受多个神经元的刺激,以此构成网络,所以神经中枢中突触数量越多,越能应对复杂多变的内外环境刺激,A选项正确。刺激的A处位于传出神经,传出神经连接效应器,而兴奋在神经纤维上的传递是双向的,所以效应器会发生反应,B选项正确。乙酰胆碱属于兴奋性神经递质,传递是兴奋,C选项错误。神经递质以胞吐的方式释放,提高传递效率,D选项正确,故选C。 变式训练2:(甘肃省岷县一中2017-2018学年高二下学期期末考试生物试卷)下图表示三个通过突触相连的神经元。若在箭头处施加一定强度刺激,则a点不能测到膜内外电位变化,而b、c、d、e四个点都能测到膜内外电位有变化,该现象说明了(  ) A. 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的 B. 兴奋在神经元内的传导是双向的,而在神经元之间的传递是单向的 C. 兴奋在神经元之间通过神经递质与特异性受体相结合的 D. 神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位的膜电位由外正内负变为内正外负 例3:(河南省平顶山市2017-2018学年高二下学期理科综合生物试题)“柯萨奇”病毒可引起“胃肠感冒”,患者常出现呕吐和发热等症状。下列正确的是( ) A. 病毒进入胃部后引起胃体肌肉收缩属于条件反射 B. T细胞、B细胞、浆细胞和效应T细胞都能特异性识別该病毒 C. 机体消灭“柯萨奇”病毒只体现了免疫系统的清除功能 D. 机体发热说明下丘脑的体温调节能力是有限的 【答案】D 【解析】反射一般可以分为两大类:非条件反射和条件反射,非条件反射是指人生来就有的先天性反射,是一种比较低级的神经活动,由大脑皮层以下的神经中枢(如脑干、脊髓)参与即可完成,也称为简单反射;条件反射是人出生以后在生活过程中逐渐形成的后天性反射,是在非条件反射的基础上,在大脑皮层参与下完成的,是高级神经活动的基本方式;人体的三道防线:第一道防线是由皮肤和黏膜构成的,他们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物(如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等)还有杀菌的作用;第二道防线是体液中的杀菌物质--溶菌酶和吞噬细胞;第三道防线主要由免疫器官(扁桃体、淋巴结、胸腺、骨髓、和脾脏等)和免疫细胞(淋巴细胞、吞噬细胞等)借助血液循环和淋巴循环而组成的;其中第一道和第二道防线属于非特异性免疫,第三道防线属于特异性免疫。 变式训练3.(安徽省宣城市2017-2018学年第二学期期末考试宣城高二生物试题)关于神经体液调节下列说法正确的是( ) A. 兴奋在反射弧中的神经纤维上的传导是单向的 B. 人类大脑言语区W区受损,患者不能看懂文字 C. 促甲状腺激素几乎作用于全身所有细胞,提高代谢速率 D. 人在寒冷环境中,皮肤血管收缩、产热增加,机体散热量小于产热量 1.(安徽省合肥市2019届高三上学期调研性检测生物试题)下图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是( ) A. 突触前膜释放的神经递质,一定会引起突触后膜兴奋 B. 当兴奋传导到③时,膜电位由外负内正变为外正内负 C. 神经递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙 D. 结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关 2.(浙江省嘉兴市2017-2018年高二下学期期末生物试题卷)下图是反射弧的示意图,下列叙述正确的是( ) A. 轴突是神经细胞的一种细胞器 B. 给予③或④适宜的刺激,都可使②产生反应 C. 膝跳反射反射弧的神经元数目与图示相同 D. ①②分布于机体的同一组织或器官 3.(浙江省嘉兴市2017-2018年高二下学期期末生物试题卷)蛙类的坐骨神经既有传入神经纤维,又有传出神经纤维,是混合神经。实验人员做脊蛙(无头蛙)反射实验时,将麻醉药处理左腿的坐骨神经,在不同条件下分别刺激左趾尖和右趾间,观察刺激反应,实验结果如下表。(“+”表示发生缩腿反射,“-”表示不发生缩腿反射)。下列叙述正确的是( ) 用药前 用药后5分钟 用药后10分钟 用药后15分钟 左腿 右腿 左腿 右腿 左腿 右腿 左腿 右腿 刺激左趾尖 + + + + - + - - 刺激右趾尖 + + + + - + - + A. 脊蛙没有大脑皮层,缩腿反射的中枢受到破坏 B. 该麻醉药对传出神经的起效比对传入神经快 C. 用药后10分钟,左腿的传入神经已经被麻醉 D. 用药后15分钟,右腿的传出神经已经被麻醉 4.(内蒙古翁牛特旗乌丹第一中学2017-2018学年高二下学期期中考试生物试题)在某溶液中维持正常活性的离体神经纤维受到适当刺激时,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。如图显示受刺激部位的膜电位变化趋势(曲线1)和膜内钠离子含量变化趋势(曲线2),下列有关分析正确的是(  ) A. a~c所需的时间和c点膜电位数值的大小均由膜内Na+浓度决定 B. b、d两点膜电位的数值均代表静息电位 C. 曲线e~f段膜内钠离子含量增多需要消耗能量 D. g点前后神经细胞膜内外始终存在离子的交换 5.(内蒙古翁牛特旗乌丹第一中学2017-2018学年高二下学期期中考试生物试题)19世纪英国著名外科医生贝尔和法国生理学家马让迪发现,动物的脊神经是由背根和腹根组成的(如图所示),两人进行如下实验,研究背根和腹根的功能。 ①分别电刺激每对脊神经根的腹根和背根均可引起动物同侧后肢发生运动反应 ②在一对脊神经根的背根中央处剪断(图中甲箭头所示)电刺激背根向中段B,动物后肢发生运动反应;电刺激背根外周段A,动物后肢不发生反应 ③在另一对脊神经根的腹根中央处剪断(图中乙箭头所示),电刺激腹根向中段D,动物后肢不发生反应,电刺激腹根外周段C,动物后肢发生运动反应。下列说法不正确的是(  ) A. 通常要将实验动物的脑破坏,保留脊髓,以排除脑对实验结果的影响 B. 实验①的作用证明脊神经的背根、腹根结构完好,功能正常 C. 由②、③结果可知背根的功能是运动,腹根的功能是感受 D. 上述实验可以看出组成一根神经的许多神经纤维之间的功能互不干扰 6.(内蒙古翁牛特旗乌丹第一中学2017-2018学年高二下学期期中考试生物试题)当条件反射建立之后,条件刺激与非条件刺激可引起同样的反应,这说明(  ) A. 条件反射与非条件反射的结构基础相同 B. 非条件反射的反射弧是可以发生改变的 C. 条件刺激与非条件刺激的性质是相同的 D. 无关刺激已转化为条件刺激 7.(湖北省黄冈市2017-2018学年高二下学期期末考试生物试题)下列有关兴奋的传导和传递的叙述,正确的是( ) A. 在反射弧中兴奋以神经冲动的形式进行传导和传递 B. 神经细胞兴奋的原因是在适宜刺激下Na+大量外流 C. 轴突末梢兴奋时以主动运输的形式释放神经递质 D. 在神经纤维上,兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同 8.(湖北省孝感市重点高中协作体2017-2018学年高二下学期期末联考生物试题)下列关于神经调节和体液调节关系的叙述,正确的是( ) A. 神经调节和体液调节过程中都会涉及一些信息分子 B. 参与神经调节的器官不能参与体液调节 C. 内分泌腺只能参与体液调节而不能参与神经调节 D. 细胞外液渗透压升髙时,在下丘脑处产生渴觉属于神经调节,而抗利尿激素促进重吸收属于体液调节 9.(湖北省孝感市重点高中协作体2017-2018学年高二下学期期末联考生物试题)图中电位计的电极都置于膜外,下列相关叙述错误的是( ) A. 刺激图1中的c点和图2中的b点,指针都不偏转 B. 刺激图1中的a点,指针发生两次方向相反的偏转 C. 刺激图2中的c点,指针只发生一次偏转 D. 剌激图2中的b点可能会引起神经递质的释放 10、(湖北省孝感市重点高中协作体2017-2018学年高二下学期期末联考生物试题)下列关于神经递质的叙述,正确的是( ) A. 神经递质的化学本质是糖蛋白 B. 神经递质合成后储存在突触小泡内 C. 突触后神经元不能合成神经递质 D. 突触后膜接受递质后产生兴奋 11.(普通高等学校2018年招生全国统一考试冲刺预测?全国卷理科综合(五)生物试题)下列有关“方向”的叙述,错误的是( ) A. 生物之间的信息传递一般是双向进行的,但信息种类一定不相同 B. 碳元素不一定以CO2的形式在无机环境和生物群落之间循环流动 C. 兴奋可以双向传导,但通过突触时一定是单向传递的 D. 基因A和a可以双向突变,但生物的性状不一定改变 12.(山东省师范大学附属中学2017-2018学年高二下学期第六次学分认定考试生物试题 )下列有关细胞结构和功能的说法,错误的是(  ) A. 神经细胞细胞膜面积大有利于细胞间的信息交流 B. 人成熟红细胞、蛔虫体细胞等真核细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸 C. 睾丸大量合成分泌雄性激素与细胞中发达的核糖体、内质网和高尔基体有关 D. 高尔基体在囊泡的运输过程中起到重要交通枢纽作用 13.(2018届高三理综高考压轴冲刺卷二生物试题)下图是两个神经元(部分)构成的突触结构,当神经冲动传至轴突末梢时,Ca2+通道开放,使Ca2+内流,触发突触小泡前移并释放神经递质。图中①?⑥分别表示发生在膜上的不同过程。回答下列问题: (1)神经元与其功能相适应的形态特点是___________。Ca2+通过①过程进入膜内,活化①过程和⑤过程的信号刺激分别是___________、___________。 (2)②过程为释放神经递质,②过程与⑥过程的共同点是____________________。若②过程释放的神经递质活化④过程,突触后膜将不能产生兴奋,原因最可能是_____________________。 (3)为研究Ca2+对神经冲动的产生及神经元之间的兴奋传递是 否必需,研究者做了以下实验:将能迅速结合Ca2+的药物 BAPTA注入突触小体内,同时电刺激突触前神经元,若____________________,则说明Ca2+不影响突触前神经元产生神经冲动;若神经递质释放量___________(填“增加”“减少”“不变”),则说明Ca2+对于神经元之间的兴奋传递是必需的。 14.(湖北省孝感市重点高中协作体2017-2018学年高二下学期期末联考生物试题)下图为排尿反射示意图,请据图回答下列问题: (1)单纯的排尿反射是一种____________(填“条件”或“非条件”)反射,高级神经中枢——大脑皮层对脊髓具有控制作用,但是幼儿易发生遗尿现象,原因是____________。 (2)由图可知,当膀胱中尿量充盈到一定程度时(400?500mL),膀胱壁的牵张感受器受到刺激而兴奋,冲动沿____________(填字母)传入,到达____________的排尿反射初级中枢;同时,冲动也会到达位于大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生排尿欲。做好准备后,脑发出神经冲动沿下行传导束传到脊髓排尿中枢,排尿中枢发出的神经冲动由____________(填字母)传到效应器,膀胱逼尿肌收缩,尿道括约肌放松,尿便经尿道口排出。 (3)当人体内水分含量过多时,____________合成的____________的量减少,排尿量增加。 15.(河南创新发展联盟2017-2018年度高二期末考试生物试题)突触前膜释放的ACh(—种兴奋性神经递质)与突触后膜的ACh受体(AChR)结合,使突触后膜兴奋,引起肌肉收缩。ACh发挥作用后即被ACh酯酶分解。据此回答下列问题: (1)突触前膜通过___________的方式将ACh释放到突触间隙。ACh与突触后膜的受体结合,引起肌细胞膜发生的电位转变是___________。 (2)某种药物可以明显抑制ACh酯酶的活性,若给正常小鼠体内注射该药物,则会导致___________。 (3)筒箭毒碱是从防己科植物中提取的生物碱。南美洲印第安人曾把它涂于箭头,猎取野兽,动物中箭后四肢麻痹。筒箭毒碱的结构与ACh相似,据此推测,筒箭毒碱麻痹肌肉的机制可能是___________。 (4)某病人体内产生的某种抗体作用于ACh受体后,使ACh受体退化且再生受阻,从免疫学角度上说,该疾病属于___________。临床上可以切除部分胸腺来治疗此病的重度患者,其原因是___________。 14
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  • 资料类型: 学案
  • 资料版本:人教版(新课程标准)
  • 适用地区:全国
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