【本讲教育信息】
一、教学内容
神经系统的结构与功能
1. 神经调节的作用与主要特点。
2. 神经系统在调节机体内部活动与适应外部环境变化上的作用。
3. 神经元及其主要结构。
4. 神经调节的基本方式、反射的概念、反射弧的结构。
5. 动作电位的概念。
二、重点导学
神经调节的机制
三、全面突破
知识点1:神经调节的作用与主要特点
1. 神经调节特点:比体液调节更迅速,更准确。
2. 神经调节作用
既直接调节控制身体各器官、系统的活动,又通过调节或控制内分泌系统的活动来影响、调节机体各部分的活动。
神经系统对内能协调各器官、各系统的活动,使它们相互配合形成一个统一的整体;对外使人和动物能适应外部环境的各种变化。
3. 神经系统的结构
人的神经系统由脑、脊髓和它们所发出的神经组成。神经元则是它们的基本组成单位。
(1)神经元是一种可兴奋细胞:受到刺激后能迅速的发生反应,产生神经冲动,并沿着轴突传送出去。
(2)轴突与树突的区别:
形态上:树突,短,有多个;轴突,长,仅一个。
功能上:树突与胞体,接受信息。轴突,传出信息。
知识点2:神经冲动的产生与传导
1. 动作电位
(1)静息状态时,神经纤维膜处于极化状态,膜外为正电位,膜内为负电位。
思考:为什么在神经细胞膜上会出现极化状态呢?
(静息时,膜外钠离子浓度高,膜内钾离子浓度高,神经细胞膜对钾离子的通透性较高,钾离子可扩散到膜外,而膜内的负离子却不能扩散出去,膜外的钠离子也扩散不进来,因而出现极化状态,即膜外为正电位,膜内为负电位。)
(2)接受刺激,去极化,膜内为正电位,膜外为负电位,成为反极化状态。
思考:接受刺激后,为什么在神经细胞膜上又会出现反极化状态呢?
(接受刺激后,钠通道先开放,大量钠离子内流,使膜成为反极化状态。)
(3)神经纤维膜恢复极化状态,即复极化的过程。
思考:复极化过程又是怎么产生的?
(钠通道关闭,钾通道打开,大量钾离子外流,使膜恢复极化状态。)
动作电位:刺激神经时,会产生一个负电波,它沿着神经传导,这个负电波就叫动作电位。
2. 动作电位在神经纤维上的传导方式:局部电流
3. 动作电位在神经纤维上的传导方向:双向传导
4. 动作电位在神经纤维上的传导特点:
(1)无衰减:信号强度不变
(2)绝缘性:两条神经纤维之间的信号不会互相干扰
(3)方向性:神经冲动从产生处再向两个方向传导
5. 突触的信号传递
(1)
突触可以是神经末梢与肌肉接触处的接点,也可以是神经元与神经元之间的联系。
(2)突触处的兴奋传导:以神经递质形式传递,单向传递。
6. 神经纤维上的传导与细胞间传递的区别
|
神经纤维上的传导 |
细胞间的传递 |
信号形式 |
生物电 |
神经递质 |
传导速度 |
快 |
慢 |
实质 |
膜电位变化→局部电流 |
突触小泡释放递质 |
特点 |
双向性 |
单向性、突触延搁 |
知识点3:反射及大脑皮层的功能
1. 反射
(1)概念:在中枢神经系统参与下,机体对刺激感受器所发生的规律性反应,叫反射。
(2)反射弧:反射需要在一定的结构中进行,这种结构也就是反射弧。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
反射弧中的任何一个环节受损伤,反射活动都不能实现。
(3)反射的种类:
简单反射:瞬目反射、瞳孔反射、膝反射、屈反射、咀嚼反射、吞咽反射。
复杂反射:跨步反射、直立反射、性反射。
2. 大脑皮层的功能
(1)语言区
白洛嘉区:大脑左半球额叶后部,如损伤,则病人可以理解语言,但不能说完整的句子,也不能通过书写表达思想。
韦尼克区:大脑左半球颞叶的后部与顶叶和枕叶相连接处。如损伤,可以说话,但不能理解语言,可以听到声音,却不能理解它的意义。
(2)体觉区:位于中央后回。接受刺激后,引起对侧躯体的感觉。
(3)运动区:位于中央前回。接受刺激后,引起对侧躯体的运动。
(4)视区:大脑皮层枕叶的后部。
(5)听区:在颞叶的上部。
知识点4:体温调节
环境温度较低时:冷觉感受器(皮肤)→兴奋→产热中枢(下丘脑)→兴奋→效应器(骨骼肌)。
思考:
(1)发热对人体有害吗?
(发热是人体的一种防御性反应,有利于消除病原体,使人体恢复健康。)
(2)根据以上的情况,发热是不是就不用看医生了?
(体温过高会引起神经系统和循环系统等的功能障碍,而且发热过程消耗大量的能量,对人体不利。对高热病人必须进行降温处理,如头部冷敷、用酒精涂擦身体降温等。)
体温过低或过高,都会影响新陈代谢的正常进行,严重时会导致人死亡。
【典型例题】
例1. 如果支配某一肢体的传入神经及中枢完整,而传出神经受损,那么该肢体
( )
A. 能运动,针刺有感觉
B. 不能运动,针刺有感觉
C. 能运动,针刺无感觉
D. 不能运动,针刺无感觉
分析:传出神经是把中枢的兴奋传到效应器,引起相应的作用(如肌肉的收缩等)。如果这部分结构损伤,只影响该肢体的运动,而不影响感受器把兴奋通过传入神经传给中枢形成的感觉。
答案:B
例2. 下列人体生理活动属于神经调节作用的是 ( )
A. 小肠黏膜上皮细胞以主动运输方式吸收氨基酸
B. 躯体运动时骨骼肌的活动
C. 皮肤伤口处,吞噬细胞对病菌的吞噬反应
D. 青春期出现第二性征
分析:青春期出现第二性征是性激素的调节作用。躯体运动时骨骼肌的活动是受神经的调节作用,骨骼肌属于效应器。A、主动运输,C免疫反应,均不属于调节。
答案:B
例3. 人体中绝大部分神经元之间的兴奋传递是通过递质实现的。下列关于突触和兴奋传递的叙述,错误的是 ( )
A. 突触前后两个神经元的兴奋是同时发生的
B. 兴奋通过突触时由电信号(电位变化)转化为化学信号(递质释放),再转化为电信号
C. 构成突触的两个神经元之间是有间隙的
D. 兴奋在突触处只能单向传递
分析:突触中兴奋传递的基本过程是,突触前神经元的兴奋(电位变化),导致突触前膜释放的神经递质(化学信号)作用于突触后膜,使突触后膜产生电位变化,因此,对绝大部分的神经元来说,神经元之间的兴奋传递实际上是由电信号转化成化学信号再转化为电信号的形式来实现的,由此也决定了兴奋传递的方向只能由突触前膜传给突触后膜,即只能进行单向传递,并且这种电信号—化学信号—电信号的转化需要一个信号的转变过程,所以两个神经元的兴奋是不可能同时发生的。
答案:A
例4. 分别刺激下图中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四处,不能引起肌肉收缩的是 (
)
A. Ⅰ
B. Ⅱ C.
Ⅲ
D. Ⅳ
分析:题干给出一个完整的神经元及与其联系的神经元的突触小体、胞体和肌肉等。刺激Ⅰ和Ⅱ处,兴奋将通过突触由突触前膜单向传递到突触后膜,引起完整神经元树突及胞体的兴奋,并进一步到达Ⅲ,最终到达下一个神经元的胞体和肌肉,引起肌肉收缩。刺激Ⅳ处,兴奋将传到下一个神经元的树突但无法再传到图中完整的神经元,因为兴奋只能从突触前膜传递到突触后膜,而不能逆向传递,这样刺激Ⅳ处产生的兴奋无法与肌肉发生联系,因此,无法引起肌肉收缩。
答案:D
例5. 在一条离体神经纤维的中段施加电刺激,使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是 ( )
A
B
C
D
分析:根据局部电流的形成和兴奋在一条神经纤维上可以进行双向传导的原理,选项A、B表示的是兴奋只做向左或向右的单向传导。选项D,在受刺激处,神经纤维的膜内外电位仍然呈现“外正内负”的未兴奋状态。
答案:C
例6. 下图是人大脑皮层躯体运动代表区功能示意图,请据图回答:
(1)用电刺激皮层运动区某一区域,可观察到大脑皮层对躯体运动的调节作用,那么接受刺激的是反射弧中的__________。
(2)图中显示面积大的躯干,在皮层代表区的面积很小,如手与五指在皮层代表区的面积几乎与整个下肢在皮层代表区的面积相等,说明运动越__________的器官,其皮层代表区的面积越大。
(3)从图中可知,除头面部外,皮层代表区的位置与躯体各部分是__________关系。
(4)若刺激兔右侧大脑皮层的__________,可见其左侧肢体运动,说明此区域对肢体运动的调节具有__________支配的特征。
分析:(1)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。大脑皮层属于神经中枢。对大脑皮层的刺激也是对神经中枢的刺激。
(2)皮层代表区范围的大小与躯干的大小无关,而与躯体运动的精细复杂程度有关。
(3)从图中可以看出,除头部外,下肢的代表区在顶部。
(4)刺激兔右侧大脑皮层的中央前回,可见其左侧肢体运动,一“左”一“右”,说明有交叉的特点。
答案:(1)神经中枢 (2)精细复杂 (3)倒置(4)中央前回 交叉(或对侧)
例7. 当人处于炎热环境时,会引起 ( )
A. 冷觉感受器兴奋
B. 温觉感受器抑制
C. 甲状腺激素分泌量增加 D. 下丘脑体温调节中枢兴奋
分析:当人处于炎热环境中时,皮肤里的温觉感受器接受刺激后就会产生兴奋,而不是抑制,并将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的调节,从而使散热量增加,进而使人体的体温保持相对的恒定。冷觉感受器在人体处于寒冷环境中时才兴奋。关于甲状腺激素的作用,考生可以这样考虑:甲状腺激素在人体受到寒冷刺激时,分泌量会增加,因为甲状腺激素可以促进人体的新陈代谢,进而增强机体抵御寒冷刺激的能力,显然在炎热的环境中甲状腺激素含量不会增加。
答案:D
【超前思维】
下一讲我们将学习《高等动物的内分泌系统与体液调节》,请大家从以下几方面做好预习。
1. 体液调节及其特点
2. 下丘脑与垂体的关系及它们所分泌的部分激素的作用
3. 甲状腺激素对发育与代谢的调节
4. 胰岛素与胰高血糖素在血糖调节中的作用
重点导学
1. 神经调节与体液调节的关系
比较项目 |
神经调节 |
体液调节 |
途径 |
|
体液运输 |
反应速度 |
|
|
范围 |
|
|
时间 |
短暂 |
比较长 |
2. 在神经系统中,________是调节内分泌活动的枢纽,它分泌的________由垂体后叶释放。CO2对人呼吸频率的调节属于_________调节。腺垂体分泌的促激素是它们所作用的________的形态发育和维持正常功能所必需的,而且还刺激这些腺体的_______的形成和分泌。
3. 甲状腺激素的生理功能是:①促进
;②促进
;③提高 。
4. 人体内血糖的来源、去路分别是:
(1)血糖的来源:①食物的消化吸收;② 的分解;③
的转化;
(2)血糖的去路:①氧化分解;②合成 ;③转变为 、脂肪;调节血糖的激素主要是 和 。
【模拟试题】(答题时间:25分钟)
一. 选择题
1. 关于兴奋在神经元与神经元之间进行传递的叙述,错误的是
(
)
A. 兴奋在神经元之间通过突触传递
B. 两个神经元之间的兴奋传递依靠一种化学物质——递质来传导
C. 兴奋只能从一个神经元轴突与另一个神经元轴突之间相互传递
D. 兴奋可以从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突
2. 反射和反射弧的关系是
( )
A. 反射活动可以不完全通过反射弧实现
B. 反射活动的完成必须通过反射弧来实现
C. 只要反射弧完整,必然出现反射活动
D. 反射和反射弧在性质上是完全相同的
3. 中枢神经系统是指
(
)
A. 脊髓和脊神经 B.
脑和脑神经
C. 脑和脊髓 D.
脑神经和脊神经
4. 多细胞动物接受刺激,发生反应所依靠的结构是
(
)
A. 运动系统 B.
神经系统 C. 原生质 D.
感觉器官
5. 在反射弧中,能够对刺激起分析和综合作用的是
(
)
A. 传入神经 B.
效应器 C. 感受器 D.
神经中枢
6. 某人的脊髓从胸部折断后,一般情况下
(
)
A. 膝跳反射存在,针刺足部有感觉
B. 膝跳反射不存在,针刺足部有感觉
C. 膝跳反射不存在,针刺足部无感觉
D. 膝跳反射存在,针刺足部无感觉
7. 调节人体生理功能的最高级中枢是
(
)
A. 大脑两半球 B. 脑 C.
中枢神经系统 D.
大脑皮层
8. 在足球比赛时,球员踢球瞬间,神经冲动在神经纤维上的传导是 ( )
A. 静息电位 B.
动作电位 C. 突触传导 D.
反射弧
9. 人体绝大部分神经元之间的兴奋传递是通过递质实现的。下列关于突触和兴奋传递的叙述,错误的是
(
)
A. 突触前后两个神经元的兴奋是同时发生的
B. 兴奋通过突触时由电信号转化为化学信号,再转化为电信号
C. 构成突触的两个神经元之间是有间隙的
D. 兴奋在突触处只能单向传递
10. 高处坠落造成人的高位截瘫(颈椎损害),以下四种表现不符合实际的是( )
A. 大小便失禁
B.
触觉完全丧失
C. 躯干冷热觉丧失
D.
躯干痛觉丧失
二、非选择题
11. 图甲表示反射弧中三个神经元及其联系,其中“—O—<”表示从树突到胞体,再到轴突及末梢(即一个完整的神经元模式图);图乙表示突触亚显微结构模式图。据图回答下列问题:
(1)图甲中若①代表小腿上的感受器,③代表神经支配的小腿肌肉,则⑤称为
。
(2)若刺激图甲中b点,图中
点可产生兴奋。
(3)由图甲中可看出一个神经元的突触小体与下一个神经元的
相接触而形成突触。
(4)图乙中神经递质由A细胞合成并经过
包装加工,形成突触小泡,突触小泡再与
融合,将递质释放入突触间隙,与突触后膜上的相应“受体”结合,引起图乙中的B细胞产生
,使突触后膜的膜电位发生变化。
12. 如图为某种反射弧示意图,结合下述实验回答问题;
(1)电激(即用电刺激)E,结果A发生运动反应;电激B,结果A反应而E无反应。这表明图中的A是
,E是
,而B和D分别是__________和
。
(2)用有关字母和箭头写出神经冲动在整个反射弧中的传导方向 。
(3)给你提供必要的实验用具,如电刺激设备、电位测量仪等,请设计实验方案,以验证兴奋在神经纤维上和在相邻神经元之间的传递特点(是双向的还是单向的),并预期可能的实验结果及结论。
a. 验证冲动在神经纤维上的传导
方法步骤:_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
结果和结论:_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
b. 验证冲动在神经元之间的传递
方法步骤:_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
结果和结论:_______________________________________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【试题答案】
一、选择题
1. C 2.
B 3.
C 4.
B 5.
D
6. D 7.
D 8.
B 9.
A 10.
B
二、非选择题
11. (1)神经中枢 (2)a
(3)树突或细胞体(缺一不得分)
(4)高尔基体 突触前膜(细胞膜) 兴奋或抑制(缺一不得分)
12. (1)效应器 感受器 传出神经纤维 传入神经纤维
(2)E→D→C→B→A
(3)a. 方法步骤:电激①处,观察A的变化,同时测量④处的电位有无变化结果和结论:若A有反应,且②处电位改变。说明冲动在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应而②处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。
b. 方法步骤:先电激①处,测量③处电位变化。再电激③处,测量①处的电位变化结果和结论:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明冲动在神经元间的传递是双向的;若只有一处(如两次观测的①处)电位改变,则说明冲动在神经元间的传递是单向的。