课程解读
一、学习目标:
1. 简述神经元及其主要结构。
2. 说明神经冲动的产生及其在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。
3. 阐明神经系统活动的基本形式——反射。
4. 简述大脑皮层的功能。
二、重点、难点:
重点:1. 神经系统的结构及其功能
2. 神经冲动的产生与传导
难点:神经冲动的产生和传导
三、考点分析:
3—2 动物生命活动的调节 |
要求 |
(1)神经、体液调节在维持内环境稳态中的作用 (2)人体神经调节的结构基础和调节过程 (3)神经冲动的产生、传导与传递 (4)大脑皮层的功能 |
Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ |
说明:考试内容以知识内容表的形式呈现。知识内容要求掌握的程度,在知识内容表中用Ⅰ和Ⅱ标出;实验内容要求掌握的程度则用文字说明。Ⅰ和Ⅱ的含义如下:
Ⅰ:知道所列知识点的含义,并能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们。
Ⅱ:理解所列知识与相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。
知识梳理
知识点一:兴奋的传递过程及特点
一、兴奋的概念:动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
二、神经元的基本结构:由细胞体和突起(轴突:一条、长、分支少;树突:数条、短、分支多)构成。
(一)神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成神经纤维。
(二)许多神经纤维集结成束,外包结缔组织膜,就成为一条神经。
三、兴奋在神经纤维上的传导——电传导
(一)神经冲动的产生与传导
1. 神经冲动的含义
受到刺激的神经,产生一个可沿神经传导的负电波。
2. 动作电位的产生和恢复
极化状态 去极化 反极化状态 复极化 极化状态
神经纤维膜的 去极化、反极化和复极化 的过程,即为动作电位——负电位的形成和恢复过程。
3. 动作电位的传导
动作电位在神经纤维上以 局部电流 的形式向前传导。
(二)过程(如图所示)。
(三)特点:
1. 生理完整性:神经传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断,破坏了结构的完整性,冲动不可能通过断口。
2. 双向传导:刺激神经纤维上的任何一点,所产生的冲动均可沿神经纤维向两侧同时传导。
3. 绝缘性:一条神经包含着许多神经纤维,各条纤维上传导的兴奋基本上互不干扰,被称为传导的绝缘性。
4. 相对不疲劳性:有人在实验条件下用每秒50~100次的电刺激连续刺激神经9~12小时,观察到神经纤维始终保持其传导能力,因此神经纤维是不容易产生疲劳的。
四、兴奋在神经元之间的传递——突触传递
(一)突触:一般情况下每一神经元的轴突末梢与其他神经元的细胞体或树突形成接点,由此可分为两类(如图):
(二)过程(如图所示):
1. 突触小泡释放的递质:乙酰胆碱、单胺类物质、氨基酸类物质等。
2. 递质移动方向:突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。
3. 信号转换:电信号→化学信号→电信号。
(三)特点:单向传递,只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或细胞体。原因是神经递质只能由突触前膜释放经突触间隙传给突触后膜。
知识点二:神经调节
一、神经调节的结构基础和反射
(一)反射
1. 概念:指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
2. 类型:反射是神经调节的基本方式。分为条件反射和非条件反射。
|
非条件反射 |
条件反射 |
形成时间[来源:学科网] |
生来就有 |
后天获得 |
刺激 |
非条件刺激(直接刺激) |
条件刺激(信号刺激) |
神经中枢 |
大脑皮层以下中枢 |
大脑皮层 |
神经联系 |
反射弧及神经联系永久、固定,反射不消退 |
反射弧及神经联系暂时、可变,反射易消退,需强化 |
意义 |
完成机体基本的生命活动 |
大大提高人和动物适应复杂环境的能力 |
举例 |
缩手反射、眨眼反射[来源:学§科§网] |
望梅止渴、谈虎色变 |
(二)结构基础:
反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。反射活动需要有完整的反射弧才能实现。
结构组成 |
结构联系 |
功能 |
感受器 |
传入神经元的末梢部分 |
接受刺激、产生兴奋 |
传入神经元 |
感受器与反射中枢之间的联络通路 |
传导兴奋至反射中枢 |
反射中枢 |
脑与脊髓中相应的神经元细胞群 |
接受、整合和发出兴奋 |
传出神经元 |
反射中枢与效应器之间的联络通路 |
传导兴奋至效应器 |
效应器 |
运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体 |
接受兴奋、产生反应 |
二、神经系统的分级调节
(一)中枢神经系统
1. 脑:大脑、脑干、小脑。
2. 脊髓。
(二)关系
1. 大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。[来源:Z_xx_k.Com]
2. 位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。
3. 神经中枢之间相互联系,相互调控。
三、人脑的高级功能
(一)人脑除了可感知外部世界,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。
(二)大脑皮层言语区的划分(如图)
大脑皮层言语区损伤会导致特有的某种言语活动的功能障碍。
中枢名称 |
别名 |
受损后的病症 |
病症的症状 |
运动性书写中枢 |
书写中枢(W区) |
失写症 |
病人可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 |
运动性语言中枢 |
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,但自己不会讲话 |
听觉性语言中枢 |
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,能听懂别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但往往是答非所问 |
视觉性语言中枢 |
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[来源:学§科§网] |
典型例题
知识点一:兴奋的传递过程及特点
例1:下列关于兴奋传导的叙述,正确的是 ( )
A. 神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致
B.
神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位
C.
突触小体完成“化学信号→电信号”的转变
D.
神经递质作用于突触后膜,使突触后膜产生兴奋
解析:此题考查兴奋在神经元之间的传递。B项应是恢复为静息状态的内负外正的静息电位;C项应是完成“电信号→化学信号”的转变;D项应是使下一个神经元产生兴奋或抑制;A项的局部电流在神经纤维内的流动方向是与兴奋传导方向一致的。
答案:A
例2:图甲是当A接受一定强度刺激后引起F收缩过程的示意图,图乙为图甲中D结构的放大示意图。读图,请回答:
(1)图乙的结构名称是
,图乙结构②的名称是
。
(2)神经纤维B在A中的细小分支叫做 ,用针刺A时,引起F收缩的现象被称为
。针刺引起疼痛,产生痛觉的部位是
。
(3)当兴奋在神经纤维B上传导时,兴奋部位的膜内外两侧的电位是
。
(4)如果在图乙中①和②的间隙处注射乙酰胆碱,②处发生的变化是 (选填“兴奋”或“抑制”),原因是乙酰胆碱引起结构②上 的变化。
解析:图甲的A中含有感受器,B为传入神经元,D为神经元之间的突触连接,F(肌肉)和支配它的运动神经末梢构成效应器;图乙中①为突触前膜,②为突触后膜。对于神经纤维来说,处于正常状态时,膜外为正电位,膜内为负电位,受到刺激时,转变为膜外为负电位,膜内为正电位。乙酰胆碱可与突触后膜的受体结合,引起下一神经元的兴奋。
答案:(1)突触 突触后膜
(2)感受器(感觉神经末梢) 反射 大脑皮层
(3)内正外负
(4)兴奋 膜电位
知识点二:神经调节
例1:如图所示为反射弧模式图,下列叙述正确的是( )
①若在a点上刺激,神经就发生兴奋,并从这一点向肌肉方向传导,肌肉就收缩 ②如果给予相同的刺激,刺激点a与肌肉之间的距离越近,肌肉的收缩就越强 ③神经纤维传导兴奋的大小,与刺激的强弱无关,兴奋的幅度通常是恒定的 ④当兴奋产生时,神经细胞膜的离子通透性会发生急剧变化,钾离子流入细胞内 ⑤a处产生的兴奋不能传递给脊髓内的中间神经元。
A. ①②③ B. ①②④ C. ②③④ D.
①③⑤
解析:此图所示的是完整的反射弧,a处为传出神经元,其神经末梢连在肌肉上,和肌肉一起构成效应器,a点受刺激产生的兴奋可双向传导,向肌肉方向传导后即可引起肌肉的收缩,故①正确。给予相同的刺激,无论刺激点离肌肉是近还是远,都引起肌肉产生相同的收缩效果,故②错。刺激达到一定强度就产生兴奋,兴奋的幅度通常是恒定的;刺激未达到一定强度,不能产生兴奋,与刺激的强弱无关,故③正确。当兴奋产生时,神经细胞膜的离子通透性改变,Na+流入细胞内,故④错。a处的兴奋向反射中枢方向传导时,由于突触后膜向中间神经元前膜方向没有神经递质的释放,因此兴奋不能传导,故⑤正确。
答案:D
例2:如图1表示动物体的反射弧示意图,在反射弧左侧的神经纤维细胞膜外表面连有一电流表。图2表示电流表在如图1所示连接的情况下指针的偏转情况。读图,请回答:
(1)写出①②③所指结构在反射弧中的名称:
、 、 。
(2)决定兴奋在反射弧中传导快慢的部位是_________(选填a点、b点或结构①②③)。
(3)若在a点、b点分别给予一个能引起兴奋的刺激,描述图1中电流表指针是否偏转及偏转的具体方向。
刺激a点:
;
刺激b点:
。
(4)神经细胞产生兴奋和恢复静息时分别发生如图3和图4所示的物质跨膜运输方式,这两种运输方式分别是
。
解析:(1)①上有神经节,是传入神经元,因此②是传出神经元,③是与传出神经元相连的效应器。(2)兴奋在神经纤维上传导速度较快,但在神经元之间,通过突触传递兴奋时速度较慢,因为这个过程需要突触前膜释放递质,作用于突触后膜,才可把兴奋传递至突触后膜。(3)刺激a点,兴奋会向电流表方向传导,局部电流将先后两次经过电流表,指针将发生2次偏转,方向相反,由图2可知,第一次向右偏转,第二次将向左偏转;刺激b点,由于兴奋只能由上一个神经元的轴突传递到下一个神经元的树突或细胞体,因此兴奋无法传递到电流表位置。(4)图3的运输方式不需要消耗能量,只需要载体,属于协助扩散;图4的运输方式既消耗能量,也需要载体,且由低浓度向高浓度运输,因此属于主动转运。
答案:(1)传入神经元 传出神经元 效应器 (2)b点
(3)电流表指针偏转。先向右偏转,然后回到原位;再向左偏转,然后回到原位 电流表指针不偏转
(4)协助扩散、主动转运
提分技巧
1. 兴奋在神经元之间能以神经冲动的形式进行传递吗?[来源:学+科+网Z+X+X+K]
不能。兴奋在神经元之间是通过神经递质与特异性受体相结合的形式进行传递的。
2. 要从原理上把握激素的作用,不能仅停留在表面现象,如分析胰岛素为什么能降低血糖浓度,就可从血糖的来源与去路两方面分析。对于协同作用和拮抗作用则应从作用效果上分析,不要死记硬背知识内容。
预习导学
一、预习新知
知识点一:细胞生活的环境
1. 体内细胞生活在细胞外液中
(1)体液 (2)内环境
2. 细胞外液的成分
3. 细胞外液的渗透压和酸碱度及其与外界环境的关系
(1)渗透压 (2)酸碱度 (3)温度
4. 血浆中成分的变化与人体的代谢和健康
(1)从水的含量及平衡状态分析 (2)从O2的含量来分析
(3)从蛋白质、废物的含量来分析
知识点二:内环境稳态的重要性
1. 内环境的动态变化
2. 对稳态调节机制的认识
3. 内环境稳态的重要意义
4. 内环境稳态与消化、呼吸、循环、排泄系统的功能联系
5. 从内环境稳态的角度分析人体健康
知识点三:神经调节与体液调节的协调
1. 神经调节与体液调节的比较
2.
神经调节和体液调节的协调
(1)血糖平衡的调节[来源:学科网]
(2)人体体温调节[来源:学+科+网]
(3)水盐调节
(4)神经调节与体液调节的关系
二、预习点拨
探究与反思
探究任务一:细胞生活的环境和内环境稳态的重要性
【反思】(1)什么是体液?
(2)什么是内环境?
探究任务二:神经调节与体液调节的协调
【反思】(1)神经调节与体液调节有什么相同点和不同点?
(2)血糖、体温和水盐调节的机理是什么?
同步练习(答题时间:45分钟)
一、选择题
1. 将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液)中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液中的浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到
A. 静息电位值减小 B. 静息电位值增大
C. 动作电位峰值升高 D. 动作电位峰值降低
2. 下图①-⑤依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是
A. 图①表示甲乙两个电极处的膜电位的大小与极性不同
B. 图②表示甲电极处的膜处于去极化过程,乙电极处的膜处于极化状态
C. 图④表示甲电极处的膜处于去极化过程,乙电极处的膜处于反极化状态
D. 图⑤表示甲乙两个电极处的膜均处于去极化状态
3. 以下依据神经细胞功能作出的判断,不正确的是
A. 膝跳反射弧中传出(运动)神经元的轴突较长
B. 膝跳反射弧中传入(感觉)神经元的树突较多
C. 突触前膜释放的递质(如乙酰胆碱)始终不被酶分解
D. 分泌肽类激素旺盛的神经细胞核糖体较多
4. 下图为反射弧结构示意图,则下列相关叙述中错误的是
A. 伸肌肌群内既有感受器也有效应器
B. b神经元的活动可受大脑皮层控制
C. 若在Ⅰ处施加一个有效刺激,a处膜电位的变化为:内负外正→内正外负→内负外正
D. 在Ⅱ处施加刺激引起屈肌收缩属于反射
5. 下列叙述中不属于反射活动的是
A. 司机看见红灯刹车 B. 天热出汗
C. 白细胞吞噬细菌 D. 吃食物时,分泌唾液
6. 人体生命活动的正常进行主要是在神经系统的调节作用下完成的。下列说法错误的是
A. 效应器由运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体组成
B. 兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导
C. 神经元之间的兴奋传递是单方向的
D. 条件反射的建立与脊髓等低级中枢无关
7. 下列关于神经兴奋的叙述,错误的是
A.
兴奋部位细胞膜两侧的电位表现为膜内为正、膜外为负
B.
神经细胞兴奋时细胞膜对Na+通透性增大
C.
兴奋在反射弧中以神经冲动的方式双向传递
D. 细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础
8. 下列哪一项不是突触的结构
A. 轴突末梢膜 B. 树突末梢膜 C. 胞体细胞膜 D. 神经胶质细胞膜
9. 下图所示为神经元局部模式图。当人体内兴奋流经该神经元时,在神经纤维膜内外的电流方向是
A. 都是由左向右
B. 都是由右向左
C. 膜内由左向右,膜外由右向左
D. 膜内由右向左,膜外由左向右
10. 兴奋在一个神经元与另一个神经元之间的传导方向是
A. 细胞体→树突→轴突 B. 轴突→细胞体→树突
C. 树突→细胞体→轴突 D. 树突→轴突→细胞体
11. 下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时,局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向),其中正确的是
12. 下图表示兴奋的产生和传递的过程。下列有关此图的叙述错误的是
A. b处的神经递质分布在组织液中,轴突的形成有助于兴奋的传导
B. 从图中可看出,c处先产生的兴奋可传到a处引起其兴奋
C. 兴奋部位表现为内正外负,产生原因是细胞膜在受到刺激后通透性发生改变
D. b处的神经递质是通过胞吐方式释放的,经过突触的信号变化为电信号→化学信号→电信号
13. 下列说法正确的是
A. 在学习英语的过程中,发现许多同学会说会写,也能看懂文字,但经常听不懂原音电影中的英语对白,这种情况叫感觉性失语症。
B. 人类的语言功能与大脑皮层内侧面的某一特定区域有关。这一区域叫言语区。
C. 某人因脑溢血不能说话,但能听懂别人说的话,这很可能是损伤了大脑皮层的S区。
D. S区位于大脑皮层颞上回后部,H区在大脑皮层中央前回底部之前
14. 调节人体生理功能的最高级中枢在
A. 大脑两半球 B. 大脑皮层 C. 小脑 D. 中枢神经系统
二、非选择题
15. 用去除脑但保留脊髓的蛙(称脊蛙)为材料,进行反射活动实验。请回答下列与此有关的问题:
(1)用针刺激脊蛙左后肢的趾部,可观察到该后肢出现收缩活动。该反射活动的感受器位于其左后肢趾部的____中,神经中枢位于_______中。
(2)反射活动总是从感受器接受刺激开始到效应器产生反应结束,这一方向性是由________________所决定的。
(3)剪断支配脊蛙左后肢的传出神经(见图),立即刺激A端______(选填“能”或“不能”)看到左后肢收缩活动;刺激B端_____(选填“能”或“不能”)看到左后肢收缩活动。若刺激剪断处的某一端出现收缩活动,该活动_____(选填“能”或“不能”)称为反射活动,主要原因是_________________________。
16. 下图是神经元网络结构示意简图,图中神经元①、②、③都是兴奋性神经元,且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋。和神经细胞一样,肌肉细胞在受到适宜的刺激后,也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头,其结构和功能与突触类似。读图请回答:
(1)给神经元①一个适宜刺激,在A处能记录到膜电位的变化。
这是因为刺激使神经元①兴奋,引起其神经末梢释放的
进入
,随后与突触后膜上的
结合,导致神经元②产生兴奋。
(2)若给骨骼肌一个适宜刺激,在A处
(选填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化,原因是
。
(3)若在A处给予一个适宜刺激,在C处
(选填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化,原因是
。
试题答案
一、选择题
1. D
2. D【解析】本题主要考查动物生命活动调节中的神经调节,图①中的指针不发生偏转,说明甲和乙都为极化状态且电位大小相同,图②中指针偏向乙,说明乙为受刺激的部位,甲为极化状态,乙为反极化状态,处于去极化过程,图③中指针不偏转,说明甲和乙都为极化状态,图④指针偏向甲,说明甲为受刺激部位,处于去极化过程,乙为极化状态,图⑤中指针不偏转,说明甲乙都处于去极化状态,所以答案为D。
3. C 4. D 5. C 6. D 7. C 8. D 9. C 10. B 11. C 12. B 13. C 14. B
二、非选择题
15. 【解析】本题主要考查学生的理解能力和实验与探究能力,同时考查高等动物的神经调节等知识。
第(1)小题中,感受器主要分布在皮肤和黏膜中,神经中枢主要位于脑和脊髓中。
第(2)小题中,反射活动总是从感受器接受刺激开始到效应器产生反应结束,这一方向性是由突触的结构所决定的。
第(3)小题中,刺激A端,兴奋可以传到效应器,能引起左后肢的收缩,但是该活动的进行,没有中枢神经系统的参与,不符合反射的定义(在中枢神经系统的参与下,生物体对内外刺激所作出的规律性反应,称为反射),故不能称为反射;刺激B端,兴奋无法传到效应器,不能引起左后肢的收缩。
【答案】(1)皮肤 脊髓
(2)突触的结构
(3)能 不能 不能 该活动不是在中枢神经系统的参与下进行的
16.【解析】
(1)突触包括突触前膜,突触间隙和突触后膜。刺激使神经元①兴奋,引起其神经末梢释放的神经递质进入突触间隙,随后与突触后膜上的特异性受体结合,导致神经元②产生兴奋。
(2)由题意可知,图中B处表示神经肌肉接头,其结构和功能与突触类似,故在A处不能记录到膜电位的变化,肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递。
(3)神经元之间的传递可以从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体。因此, 兴奋从A处传到神经元③,再传到神经元①,故在C处能测到膜电位的变化。
【答案】
(1)神经递质 突触间隙 特异性受体
(2)不能 由肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递
(3)能 兴奋从A处传到神经元③,再传到神经元①,故在C处能测到膜电位的变化