中文字幕精品无码一区二区,成全视频在线播放观看方法,大伊人青草狠狠久久,亚洲一区影音先锋色资源

新教材適用2023_2024學年高中生物新人教版選擇性必修1第2章神經調節 學案(打包5份)

資源下載
  1. 二一教育資源

新教材適用2023_2024學年高中生物新人教版選擇性必修1第2章神經調節 學案(打包5份)

資源簡介

第4節 神經系統的分級調節
第5節 人腦的高級功能
課標要求
1.3.4 分析位于脊髓的低級神經中樞和腦中相應的高級神經中樞相互聯系、相互協調,共同調控器官和系統的活動,維持機體的穩態
1.3.5 舉例說明中樞神經系統通過自主神經來調節內臟的活動
1.3.6 簡述語言活動和條件反射是由大腦皮層控制的高級神經活動
核心素養
1.分析腦卒中現象,理解大腦皮層對軀體運動的分級調節(科學思維)
2.通過仔細觀察圖示,判斷軀體各部分與大腦皮層第一運動區的關系(科學思維)
3.以排尿模型為例,理解神經中樞對內臟活動的分級控制(科學思維)
4.分析言語區各部位受損造成的語言障礙(科學探究)
5.了解感覺性記憶、第一級記憶和第二級記憶之間的轉化關系(科學探究)
一、神經系統對軀體運動的分級調節
1.大腦的表面覆蓋著主要由神經元胞體及其樹突構成的薄層結構——_大腦皮層__。人的大腦有著豐富的_溝回__(溝即為凹陷部分,回為隆起部分)。
2.大腦通過_腦干__與脊髓相連,大腦發出的指令,可以通過腦干傳到脊髓。
3.大腦皮層與軀體運動的關系:軀體各部分的運動機能在皮層的第一運動區內都有它的代表區,而且皮層代表區的位置與軀體各部分的關系是_倒置__的。
4.軀體的運動受大腦皮層以及腦干、脊髓等的共同調控,_脊髓__是機體運動的低級中樞,_大腦皮層__是最高級中樞,_腦干__等連接低級中樞和高級中樞。
二、神經系統對內臟活動的分級調節
1.神經系統對內臟活動的調節與它對軀體運動的調節_相似__,也是通過_反射__進行的。
2.排尿不僅受到脊髓的控制,也受到_大腦皮層__的調控。脊髓對膀胱擴大和縮小的控制是由_自主神經系統__支配的:_交感神經__興奮,不會導致膀胱縮??;副交感神經興奮,會使膀胱縮小。
3._腦干__中也有許多重要的調節內臟活動的基本中樞,如調節呼吸運動的中樞,調節心血管活動的中樞等,_下丘腦__是調節內臟活動的較高級中樞,它也使內臟活動和其他生理活動相聯系,以調節體溫、水平衡、攝食等主要生理過程。
三、人腦的高級功能
_大腦皮層__是整個神經系統中最高級的部位,它除了感知外部世界以及控制機體的反射活動,還具有_語言__、學習和_記憶__等方面的高級功能。
1.語言功能
(1)_語言__功能是人腦特有的高級功能,它包括與語言、文字相關的全部智能活動,涉及人類的聽、說、讀、寫。
(2)大多數人主導語言功能的區域是在大腦的_左__半球,邏輯思維主要由_左__半球負責。大多數人的大腦_右__半球主要負責形象思維,如音樂、繪畫、空間識別等。
2.學習和記憶
(1)_學習和記憶__也是腦的高級功能,是指神經系統不斷地接受刺激,獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程。
(2)人類的記憶過程分成四個階段,即_感覺性記憶__、_第一級記憶__、第二級記憶和_第三級記憶__。
(3)短時記憶可能與_神經元之間即時的信息交流__有關,尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區有關。長時記憶可能與_突觸形態及功能的改變__以及_新突觸的建立__有關。
3.情緒
我們有時候開心、興奮、對生活充滿信心;有時失落、沮喪、對事物失去興趣。這是_情緒__的兩種相反的表現,它們都是人對環境所作出的反應。情緒也是大腦的高級功能之一。
┃┃學霸記憶__■
1.大腦皮層的某些區域與軀體運動的功能是密切相關的,皮層代表區的位置與軀體各部分的關系是倒置的。
2.大腦皮層是許多低級中樞活動的高級調節者,它對各級中樞的活動起調整作用,這就使得自主神經系統并不完全自主。
3.語言文字是人類社會信息傳遞的主要形式,也是人類進行思維的主要工具。
4.人類大腦皮層的言語區
┃┃活學巧練__■
判斷對錯,正確打“√”,錯誤打“×”。
1.所有活動均受高級中樞大腦皮層的完全控制。(×)
2.機體的運動在大腦皮層以及其他中樞的分級調節下,變得更加有條不紊與精準。(√)
3.刺激大腦皮層中央前回的頂部,可以引起頭部器官的運動。(×)
4.腦干受到損傷,各種生理活動即失調,嚴重時呼吸或心跳會停止。(√)
5.大多數人的大腦左半球主要負責形象思維,如音樂、繪畫、空間識別。(×)
6.臨時記住某個驗證碼,屬于感覺性記憶。(×)
7.積極建立和維系良好的人際關系、適量運動和調節壓力都可以幫助我們減少和更好地應對情緒波動。(√)
思考:
1.大腦的溝回的作用是什么?
提示:人的大腦有著豐富的溝回,使得大腦在有限體積的顱腔內,可以具有更大的表面積。
2.為什么許多偏癱患者會處于大小便“失禁”狀態?
提示:人的大腦能控制排尿、排便等低級中樞的反射活動,偏癱患者由于大腦相關中樞受損,喪失了對低級中樞的控制能力,致使大小便處于“失禁”狀態。這說明低級中樞受相應的高級中樞調控。
知識點 1 神經系統對軀體運動的分級調節
1.大腦皮層與軀體運動的關系
(1)大腦兩半球的交叉管理
大腦左、右兩半球對軀體的管理模式為交叉對側管理,即左半球管理右側軀體,右半球管理左側軀體。
(2)大腦皮層的運動區
大腦皮層的運動區主要位于中央前回,又叫第一運動區。
(3)大腦皮層第一運動區的特點
①軀體各部分的運動機能在皮層的第一運動區內都有它的代表區。除頭面部肌肉代表區外,皮層代表區的位置與軀體各部分的關系是倒置的。下肢的代表區在第一運動區的頂部,頭面部肌肉的代表區在底部,上肢的代表區則在兩者之間。
②大腦皮層運動代表區范圍的大小與軀體的大小無關,與軀體運動的精細程度有關,運動越精細且復雜的器官,大腦皮層運動代表區的范圍越大。
③對軀體運動的調節支配具有交叉支配的特征(頭面部多為雙側性支配),一側運動區支配對側肢體的運動,如刺激右側大腦皮層的第一運動區,可見其左側肢體運動。但一些與聯合運動有關的肌肉受雙側運動區的支配。
2.軀體運動的分級調節
(1)軀體的運動受大腦皮層以及腦干、小腦、脊髓等的共同調控。
(2)腦中的相應高級中樞會發出指令對低級中樞進行不斷調控。
(3)機體的運動在大腦皮層以及其他中樞的分級調節下,變得更加有條不紊與精準。
知識拓展:一些病理現象與神經中樞的關系
病理現象 神經中樞損傷
植物人 大腦皮層損傷,小腦功能退化,但下丘腦、腦干、脊髓功能正常
高位截癱 脊髓受損傷,其他部位正常
┃┃典例剖析__■
典例1 下列有關神經系統分級調控的敘述,錯誤的是( B )
A.中樞神經系統的不同部位存在著控制同一生理活動的中樞
B.軀體的運動只受大腦皮層中軀體運動中樞的調控
C.腦中的高級中樞能發出指令對低級中樞進行調控
D.機體運動能有條不紊與精準地進行,與軀體運動的分級調節有關
解析:中樞神經系統的不同部位存在著控制同一生理活動的中樞,如膝跳反射的低級中樞在脊髓,但大腦皮層中也有控制膝跳反射的高級中樞,A正確。軀體的運動受大腦皮層以及腦干、小腦、脊髓等的共同調控,B錯誤。一般來說,脊髓中的低級中樞受到腦中相應高級中樞的調控,通過調控使機體的運動變得更加有條不紊與精準,C、D正確。
變式訓練
1.人體各部位的運動機能在大腦皮層中央前回有它的代表區。下列關于人大腦皮層功能的敘述,錯誤的是( D )
A.運動越精細的器官,其皮層代表區的面積越大
B.刺激大腦皮層中央前回的底部,可以引起頭部器官的運動
C.左側大腦皮層中央前回頂部受損,會使右側下肢的運動功能出現障礙
D.皮層代表區的位置與軀體各部分的關系都是倒置的
解析:皮層代表區范圍的大小與軀體的大小無關,而與軀體運動的精細復雜程度有關,即運動越精細且復雜的器官,其皮層代表區的面積越大,A正確。大腦皮層代表區的位置與軀體各部分的關系是倒置的,中央前回對肢體運動的調節具有交叉支配的特征,刺激大腦皮層中央前回的底部,可以引起頭部器官的運動;左側大腦皮層中央前回頂部受損,會使右側下肢的運動功能出現障礙,B、C正確。除頭面部肌肉代表區外,其他皮層代表區的位置與軀體各部分的關系是倒置的,D錯誤。
知識點 2 神經系統對內臟活動的分級調節
分級調節的實例——排尿反射的分級調節
(1)低級中樞的控制
脊髓對膀胱擴大和縮小的控制是由自主神經系統支配的,交感神經興奮,不會導致膀胱縮?。桓苯桓猩窠浥d奮,會使膀胱縮小。
(2)高級中樞的控制
人之所以能有意識地控制排尿,是因為大腦皮層對脊髓進行著調控。
嬰兒常無意識地尿床,是因為嬰兒的大腦發育不完善,不能有意識地依靠大腦排尿中樞控制排尿,只能依靠脊髓中的低級排尿中樞控制排尿。而成年人可以有意識地“憋尿”或沒有尿意也可以排尿,是因為成年人大腦發育完善,可以有意識地依靠大腦皮層控制排尿。
┃┃典例剖析__■
典例2 如圖為各級中樞示意圖,相關敘述不正確的是( A )
A.成年人有意識“憋尿”的相關中樞是③,嬰兒經常尿床的相關中樞是⑤
B.①中有體溫調節中樞、水平衡的調節中樞,還與生物的節律控制有關
C.某人因撞擊損傷了②部位可導致呼吸驟停
D.③中某些神經元發出的神經纖維能支配①、②、④和⑤中的某些中樞
解析:成年人有意識“憋尿”,說明脊髓低級中樞受大腦皮層的高級中樞調節,相關中樞是③和⑤,嬰兒經常尿床是因為大腦皮層發育不完善造成的,A錯誤。
變式訓練
2.神經系統對內臟活動的調控存在著分級調節,下列相關敘述正確的是( A )
A.神經系統對內臟活動進行調節的結構基礎是反射弧
B.沒有高級中樞的調控,排尿反射將不能進行
C.自主神經系統不受大腦皮層等高級中樞的控制
D.內臟活動只受交感神經或副交感神經的單一控制
解析:神經系統對內臟活動進行調節屬于神經調節,神經調節的結構基礎是反射弧,A項正確;排尿反射的神經中樞在脊髓,沒有高級中樞的調控,排尿反射也能進行,B項錯誤;自主神經系統受大腦皮層等高級中樞的控制,C項錯誤;內臟活動大多受交感神經和副交感神經的共同控制,D項錯誤。
知識點 3 人腦的高級功能
1.語言功能
大腦皮層的地位及功能
(1)地位:大腦皮層是整個神經系統中最高級的部位。
(2)人腦功能的概述
大腦皮層的功能 基本功能 ①感知外部世界,產生感覺②控制機體的反射活動
高級功能 語言、學習、記憶、情緒等
大腦皮層的分工 左半球 大多數人主導語言功能的區域,主要負責邏輯思維
右半球 大多數人主要負責形象思維,如音樂、繪畫、空間識別等
2.語言功能
(1)內容:語言功能是人腦特有的高級功能,它包括與語言、文字相關的全部智能活動,涉及人類的聽、說、讀、寫。
(2)大腦皮層的言語區受損后的癥狀
言語區 功能障礙癥 患病特征
S區(運動性言語區) 運動性失語癥 患者可聽懂別人講話和看懂文字,但自己不能講話,不能用詞語表達思想
H區(聽覺性言語區) 聽覺性失語癥 患者能講話、書寫,能看懂文字,能聽見別人說話,但不懂其含義
V區(視覺性言語區) 視覺性失語癥 患者的視覺無障礙,但看不懂文字的含義,即不能閱讀
W區(書寫性言語區) 失寫癥 患者可聽懂別人講話和看懂文字,也能講話,手部運動正常,但失去書寫、繪圖能力
特別提醒:
1.視覺性語言中樞≠視覺中樞,此區受損,患者仍有視覺,只是“看不懂”語言文字的含義。
2.聽覺性語言中樞≠聽覺中樞,此區受損,患者仍有聽覺,只是“聽不懂”話的含義。
┃┃典例剖析__■
典例3 下列關于人腦的高級功能的敘述,錯誤的是( D )
A.大腦皮層言語區的H區損傷,導致人不能聽懂別人講話
B.位于腦干的呼吸中樞是維持生命的必要中樞
C.聾啞人表演“千手觀音”時,視覺中樞、軀體運動中樞參與調節
D.言語區的S區受損,患者看不懂文字,但能聽懂別人說話
解析:大腦皮層言語區的H區損傷,導致人不能聽懂別人講話,A正確;位于腦干的呼吸中樞是維持生命的必要中樞,B正確;聾啞人表演“千手觀音”時,視覺中樞、軀體運動中樞參與調節,C正確;言語區的S區受損,患者不會講話,但能看懂文字;能聽懂別人說話,D錯誤。
變式訓練
3.下圖為大腦皮層言語區的分布示意圖,參與學生聽課和做筆記的功能區至少包括( D )
A.W區       B.W區和V區
C.S區和H區 D.W區、V區和H區
解析:學生聽課時,需要大腦皮層言語區參與的是V區視覺性語言中樞和H區聽覺性語言中樞;做筆記時,需要大腦皮層言語區參與的是V區視覺性語言中樞和W區書寫性語言中樞。
知識點 4 學習與記憶、情緒
1.概述
學習與記憶是腦的高級功能之一,是指神經系統不斷地接受刺激,獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程。
2.特點
學習和記憶不是由單一腦區控制的,而是由多個腦區和神經通路參與。
3.基礎
學習和記憶涉及腦內神經遞質的作用以及某些種類蛋白質的合成。
4.人類記憶過程的四個階段
(1)短時記憶:可能與神經元之間即時的信息交流有關,尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區有關。短時記憶中的感覺性記憶又稱瞬時記憶。
(2)長時記憶:可能與突觸形態及功能的改變以及新突觸的建立有關。
(3)永久記憶:有些信息儲存在第三級記憶中,稱為永久記憶。
5.情緒
(1)含義:情緒是指人們對環境所作出的反應。情緒也是大腦的高級功能之一。
(2)表現相反
6.消極情緒的產生及發展
產生 發展 危害
當人們遇到精神壓力、生活挫折、疾病、死亡等情況時,常會產生消極的情緒 當消極情緒達到一定程度時,就會產生抑郁。抑郁通常是短期的,可以通過自我調適、身邊人的支持以及心理咨詢好轉。當抑郁持續下去而得不到緩解時,就可能形成抑郁癥 抑郁癥會影響患者的工作、學習和生活,嚴重時甚至使患者產生自殘或自殺等消極行為
7.調節情緒波動的方法
積極建立和維系良好的人際關系、適量運動和調節壓力都可以幫助我們減少和更好地應對情緒波動。當情緒波動超出自己能夠調節的程度時,應向專業人士咨詢,這樣可以使我們更快地恢復情緒平穩,享受美好的、充滿意義的生活。
┃┃典例剖析__■
典例4 下列關于人腦的高級功能的描述,錯誤的是( D )
A.大腦皮層具有語言、學習、記憶等方面的高級功能
B.語言文字是人類社會信息傳遞的主要形式,也是思維的主要工具
C.學習和記憶是神經系統不斷地接受刺激,獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程
D.感覺性記憶形成短時記憶的關鍵是飲食,短時記憶形成長時記憶的關鍵是睡眠
解析:大腦皮層具有語言、學習、記憶等方面的高級功能,A項正確;與語言文字相關的智力活動是人腦特有的高級功能,語言文字是人類社會信息傳遞的主要形式,也是思維的主要工具,B項正確;學習和記憶是神經系統不斷地接受刺激,獲得新的行為、習慣和積累經驗的過程,C項正確;短時記憶可能與神經元之間即時的信息交流有關,長時記憶可能與突觸形態及功能的改變以及新突觸的建立有關,飲食、睡眠等可影響記憶的形成,但不是關鍵性因素,D項錯誤。
變式訓練
4.當出現某些問題時,以下方法不利于調節自己情緒的是( D )
A.分散注意力,如打球、下棋等
B.將煩惱向親友訴說
C.找一個適當的理由自我安慰
D.自我封閉,不與他人交流
解析:自我封閉,不與他人交流不利于調節自己的情緒,D符合題意。
“圖解法”分析不同神經中樞對排尿反射的控制
排尿反射的低級中樞在脊髓,高級中樞在大腦皮層。低級中樞與高級中樞之間可通過上行傳導束和下行傳導束聯系起來,相互傳遞信息。
典例5 如圖為正常成人排尿反射過程示意圖,據圖回答下列問題。
(1)新生嬰兒的排尿反射依次經過圖中的_①→②→③→④→⑤__(用序號和箭頭表示)。健康成人的排尿過程,除了上述結構外,還需位于_大腦皮層__中的神經中樞參與,有意識地控制排尿活動。
(2)某患者由于脊髓某個部位意外受傷,能產生尿意但不能控制排尿,則該患者受傷的部位可能是圖中的_⑦__(填序號),此時,排尿反射的神經中樞位于圖中的_③__(填序號)。通常這種情況稱為尿失禁現象。
解析:(1)分析圖可知,①感受器、②傳入神經、③脊髓中的神經中樞、④傳出神經、⑤效應器,嬰兒排尿反射的基本途徑可用序號和箭頭表示為①→②→③→④→⑤。健康成人的排尿過程,除了上述結構外,還需位于大腦皮層中的神經中樞參與,有意識地控制排尿活動。(2)大腦皮層產生尿意,在大腦的支配下,尿液經尿道排出體外。某人由于脊髓某個部位意外受傷而導致能產生尿意但不能控制排尿,則該患者的受傷部位可能是圖中的⑦下行的神經纖維。此時,排尿反射的神經中樞位于圖中的③。
解疑答惑
?問題探討 P33
1.提示:因為這一反射活動不需要大腦皮層的參與,是一種保護性的非條件反射。
2.提示:說明眨眼反射是可以受大腦皮層控制的。
?思考·討論 P34
1.提示:資料1中的老人上肢、下肢和脊髓都沒有受傷,但大腦某區受損傷,肢體失去了大腦的控制,所以不能運動。這說明脊髓控制的運動受到大腦的調控。
2.提示:從圖中可以看出,軀體各部分的運動調控在大腦皮層是有對應區的,皮層代表區的位置與軀體各部分的位置關系是倒置的。
3.提示:大腦皮層運動代表區范圍的大小與軀體運動的精細程度相關,運動越精細,大腦皮層代表區的范圍越大。例如,人手指的運動很精細很復雜,代表區的面積就大;人面部會形成復雜的表情,代表區的面積也大。
4.提示:縮手反射的中樞在脊髓,但脊髓縮手反射中樞受大腦皮層相應代表區的調控。在接受刺激后,產生的信號傳至脊髓,脊髓將信號繼續傳向大腦皮層,大腦作出綜合分析后將是否縮手的信號傳至脊髓,脊髓通過傳出神經將信號傳至上肢相應肌肉,作出反應。
?思考·討論 P35
1.提示:脊髓對膀胱擴大和縮小的控制是由自主神經系統支配的。成年人之所以能有意識地控制排尿,是因為大腦皮層對脊髓進行著調控;而嬰兒大腦皮層發育不完善,還不能對脊髓的排尿反射中樞進行有效的控制。
2.提示:成年人出現不受意識支配的排尿,說明大腦皮層對脊髓排尿的反射中樞不能進行有效的調控,可能是大腦皮層相應中樞出現損傷,也可能是大腦皮層與脊髓反射中樞的神經聯系出現了損傷。
3.提示:這些例子說明調節同一反射活動的中樞既有大腦皮層,也有皮層以下的中樞,這些中樞之間是有聯系的,而且大腦皮層是高級中樞,對低級中樞有著調控作用。
?練習與應用 P36
一、概念檢測
1.(1)× 解析:腦與脊髓共同調控機體的生命活動。
(2)× 解析:自主神經系統受大腦皮層的調控。
2.B 解析:膝跳反射的神經中樞在腰部的脊髓,所以某人的脊髓從胸部折斷,膝跳反射中樞沒有被破壞,膝跳反射仍存在;感覺中樞在大腦皮層,興奮不能經脊髓傳至大腦皮層,所以針刺足部無感覺。
二、拓展應用
提示:(1)假設自主神經的調控不“自主”,而是必須在意識支配下才能進行,那么我們必須時刻惦記著自己的心跳、呼吸、胃腸蠕動等內臟器官的活動,即使我們在學習、工作、睡眠時也必須用意識去支配心跳、呼吸,某一刻“忘了”支配心跳與呼吸,我們可能就會停止心跳與呼吸。
(2)如果自主神經系統絕對自主,不受大腦等高級中樞的控制,那我們隨時隨地都可能會便溺;我們也無法進行有意識的深呼吸與憋氣,機體的適應能力就會大大下降。
(3)如果我們的內臟只受交感神經或副交感神經的控制,那就無法協調內臟器官的活動。例如,心臟如果只受交感神經支配,心跳就會不斷加快;如果只受副交感神經支配,心跳就會逐漸減弱。胃腸器官如果只受交感神經支配,蠕動就會逐漸停止;如果只受副交感神經支配,蠕動就會不斷加強。
?問題探討 P37
1.提示:人腦具有記憶、語言、情緒等功能。
2.提示:人腦大腦皮層具有言語區,具有語言功能。利用語言,人類能夠進行抽象思維,具有意識。有些動物也能對語言刺激作出反應,那是人類訓練的結果,是簡單的模仿和強化記憶的結果。
?思考·討論 P38
1.提示:言語區中的W區與書寫有關,S區與講話相關,這兩個區都與運動中樞接近;V區與看懂文字相關,它接近視覺中樞;H區與聽懂話語相關,它接近聽覺中樞?!皩憽迸c“講”是兩種不同的語言表達方式,屬于“運動”性的。這使人聯想到,這兩個言語區可能是從運動中樞演化而來的。V區的看懂與視覺相關,H區的聽懂與聽覺相關,這兩個區使人聯想到,它們可能分別是由視覺中樞與聽覺中樞演化而來的。
2.提示:大腦皮層的語言中樞分布在大腦皮層的不同區域,不同的區域既有分工,也有聯系,共同負責人類復雜的語言功能。
?旁欄思考題 P39
學習的過程中是一個信息獲取與加工的過程,在獲取信息的過程中需要多種器官的共同參與;學習與記憶不是由單一腦區控制的,而是有多個腦區和神經通路的參與。
?練習與應用 P40
一、概念檢測
1.×
2.√
二、拓展應用
1.提示:(1)兩種假設均可,有合理的依據即可。若認為無關信息會干擾記憶,可假設安靜的環境有利于記憶;若認為記憶不是由單一腦區控制,舒緩的音樂有利于刺激不同的腦區而促進記憶,可假設舒緩的音樂有利于記憶。
(2)設計實驗時,需要有對照,無關變量必須保持一致。例如,選擇年齡基本相同的測試對象若干,隨機分成兩組,一組在安靜的環境中,另一組在舒緩的音樂環境中。在同樣的時間內測試兩組被試者記憶的單詞量。測試的單詞中需要記憶的字母數應該相同,兩組被試者對于單詞的熟悉程度(如是否帶有詞根、詞綴,是否組成詞等)也應該相同。
(3)如果結論不同,可能是與記憶相關的神經系統存在著個體的遺傳或發展的差異;也可能是測試過程中對條件的控制有所不同,存在誤差。
2.提示:答案合理即可。例如,熬夜會影響睡眠,影響神經系統發育,容易導致視覺疲勞和機體免疫力下降等。
1.下列關于神經系統分級調節的敘述,錯誤的是( C )
A.通過脊髓可以完成簡單的反射活動,如排尿、排便、血管舒縮等
B.腦干中有許多重要的調節內臟活動的基本中樞,如調節呼吸運動的中樞
C.下丘腦是調節內臟活動的低級中樞,它也使內臟活動和其他生理活動相聯系
D.大腦皮層是許多低級中樞活動的高級調節者,從而使得自主神經系統并不完全自主
解析:下丘腦是調節內臟活動的較高級中樞。
2.下列關于人體大腦皮層功能的敘述,錯誤的是( B )
A.第一級記憶中的部分信息經反復運用、強化可轉化為第二級記憶
B.能聽懂別人的談話,但不能用詞語表達自己的思想的原因可能是V區受損
C.正常情況下,成年人的大腦皮層能控制位于脊髓的排尿中樞
D.學習和記憶涉及腦內神經遞質的作用以及某些種類蛋白質的合成
解析:第一級記憶中的部分信息經反復運用、強化,在第一級記憶中停留的時間延長,容易轉入第二級記憶,A項正確;能聽懂別人的談話,但不能用詞語表達自己的思想的原因可能是S區受損,B項錯誤;位于脊髓的低級中樞受腦中相應的高級中樞的調控,因此,正常情況下,成年人的大腦皮層能控制位于脊髓的排尿中樞,C項正確;學習和記憶涉及腦內神經遞質的作用以及某些種類蛋白質的合成,D項正確。
3.人體排尿是一個復雜的生理過程,如圖甲所示。請回答下列問題:
(1)當膀胱充盈,感受器產生的興奮由①②路徑傳遞到大腦皮層并產生尿意,該過程不屬于反射活動,原因是_反射弧不完整__。
(2)圖中“某神經中樞”位于_脊髓__。若該中樞與大腦皮層之間的聯絡中斷,則成人也會出現小便失禁現象,由此說明_大腦皮層的高級中樞對脊髓中相應的低級中樞有調控作用__。
(3)神經元③能接受來自不同神經元釋放的神經遞質,直接原因是_神經元③的細胞膜上含有相應神經遞質的特異性受體__。
(4)據圖乙分析,刺激神經元④時,逼尿肌并沒有收縮,原因可能是_刺激強度較弱,不足以引起膜電位的變化__。
解析:(1)反射是在完整反射弧上完成的反應活動,圖中感受器產生的興奮由①②路徑傳遞到大腦皮層并產生尿意的過程沒有傳出神經和效應器參與,所以反射弧不完整,而不屬于反射活動。(2)直接調節排尿反射的低級中樞即在圖中“某神經中樞”位于脊髓。若該脊髓中排尿中樞與大腦皮層之間的聯絡中斷,則成人也會出現小便失禁現象,由此說明大腦皮層的高級中樞對脊髓中相應的低級中樞有調控作用。(3)神經元之間依靠神經遞質傳遞信息,而神經遞質由前一個神經元釋放后,必須與后一神經元上的相應受體結合才能傳遞信息。圖中神經元③能接受來自不同神經元釋放的神經遞質,說明神經元③上含有不同神經元釋放的多種遞質所對應的受體。(4)據圖乙,結合前面的分析可知,刺激神經元④時,逼尿肌并沒有收縮,原因可能是刺激強度較弱,不足以引起膜電位的變化。第1節 神經調節的結構基礎
課標要求
本節在課程標準中無對應內容。
核心素養
1.了解中樞神經系統和外周神經系統的組成和各部分的功能(科學思維)
2.基于結構與功能觀,分析神經系統各種細胞的特點(生命觀念)
一、神經系統的基本結構
1.人的神經系統的組成
人的神經系統 組成 功能
_中樞神___經系統__ _腦__ 大腦 表面是_大腦皮層__,大腦皮層是調節機體活動的_最高級中樞__
小腦 能夠協調運動,維持_身體平衡__
_下丘腦__ 有體溫調節中樞等
_腦干__ 有許多維持生命的必要中樞
脊髓 調節運動的_低級中樞__
外周神經系統 與腦相連的_腦神經__,共_12__對 _負責管理頭面部的感覺和運動__
與脊髓相連的_脊神經__,共_31__對 負責管理_軀干__、_四肢__的感覺和運動
2.腦神經和脊神經都含有傳入神經和_傳出__神經。傳出神經又可分為支配_軀體__運動的神經(軀體運動神經)和支配內臟器官的神經(_內臟運動__神經)。
3.支配_內臟、血管和腺體__的傳出神經,它們的活動不受意識支配,稱為_自主__神經系統。
4.自主神經系統由_交感__神經和_副交感__神經兩部分組成,它們的作用通常是_相反__的。當人體處于興奮狀態時,_交感__神經活動占據優勢。當人體處于安靜狀態時,_副交感__神經活動則占據優勢,兩者的作用可以使機體對外界刺激作出_更精確的反應__,使機體更好地適應_環境__的變化。
二、組成神經系統的細胞
1.種類:主要包括_神經元__和_神經膠質__細胞兩大類。
2.神經元的結構
細胞體里面含有_細胞核__,樹突通常短而粗,用來接受_信息__并將其傳導到_細胞體__。軸突是神經元的長而較細的_突起__,它將信息從細胞體傳向其他_神經元__、肌肉或腺體。軸突呈纖維狀,外表大都套有一層髓鞘,構成_神經纖維__。許多神經纖維集結成束,外面包有一層包膜,構成一條_神經__。
3.神經元的功能:接受_刺激__、產生_興奮__并傳導興奮。
┃┃學霸記憶__■
1.人的神經系統包括中樞神經系統和外周神經系統。
2.中樞神經系統包括腦(大腦、腦干和小腦等,位于顱腔內)和脊髓(位于椎管內)。
3.外周神經系統包括與腦相連的腦神經(12對,負責管理頭面部的感覺和運動)和與脊髓相連的脊神經(31對,負責管理軀干、四肢的感覺和運動)。腦神經和脊神經中都有支配內臟器官的神經。
4.支配內臟、血管和腺體的傳出神經,它們的活動不受意識支配,稱為自主神經系統。自主神經系統由交感神經和副交感神經兩部分組成。
5.組成神經系統的細胞主要包括神經元和神經膠質細胞。神經元是神經系統結構與功能的基本單位。
┃┃活學巧練__■
判斷對錯,正確打“√”,錯誤打“×”。
1.水平衡的調節中樞位于下丘腦。(√)
2.甲同學發生交通事故受傷,失血過多時,他機體的副交感神經活動占據優勢。(×)
3.交感神經和副交感神經都屬于中樞神經系統中的自主神經。(×)
4.神經元是組成神經系統的唯一細胞。(×)
思考:
1.飲酒過量的人往往表現為心跳、呼吸加快,體溫升高,走路不穩,反應遲鈍。調節上述生理活動的中樞神經系統有哪些?
提示:腦干、下丘腦、小腦、大腦。
2.教材第19頁“自主神經系統的組成和功能示例”中,為什么沒有支配血管的副交感神經?
提示:絕大多數內臟器官受交感神經和副交感神經的雙重支配,但也有少數內臟和組織只受單一神經支配,例如立毛肌和骨骼肌內的血管只受交感神經支配等。正因為有的血管受副交感神經的支配,有的不受副交感神經的支配,所以這里才沒有畫出支配血管的副交感神經。
知識點 1 神經系統的基本結構
1.神經系統的組成
人的神經系統包括中樞神經系統和外周神經系統兩部分。
在中樞神經系統內,大量神經細胞聚集在一起,形成許多不同的神經中樞,分別負責調控某一特定的生理功能。
2.中樞神經系統
項目 位置 功能
腦 ①大腦 位于顱腔內 包括左右兩個大腦半球,表面是大腦皮層,大腦皮層是調節機體活動的最高級中樞,其中有語言、聽覺、視覺、運動等高級中樞
②小腦 位于腦干背側,大腦的后下方 協調運動,維持身體平衡
③下丘腦 位于大腦腹面 腦的重要組成部分,其中有體溫調節中樞,水平衡的調節中樞等,還與生物節律等的控制有關
④腦干 位于大腦的下方,小腦的前方,下部與脊髓連接 連接脊髓和腦其他部分的重要通路,有許多維持生命的必要中樞,如調節呼吸、心臟功能的基本活動中樞
3.外周神經系統
(1)腦神經和脊神經
分類 腦神經 脊神經
概念 與腦相連的神經,共12對 與脊髓相連的神經,共31對
分布 主要分布在頭面部 主要分布在軀干、四肢
功能 負責管理頭面部的感覺和運動 負責管理軀干、四肢的感覺和運動
共性 腦神經和脊神經都有支配內臟器官的神經
(2)軀體運動神經和內臟運動神經的區別
軀體運動神經支配奔跑等身體運動,內臟運動神經支配心跳、呼吸的變化。
類型 軀體運動神經 內臟運動神經
支配部位 骨骼肌 內臟、血管和腺體
成分 軀體運動纖維 交感纖維和副交感纖維
是否受意識支配 受意識支配 不受意識支配
(3)自主神經系統
①概念:支配內臟、血管和腺體的傳出神經(內臟運動神經),它們的活動不受意識支配。
②組成與功能:由交感神經和副交感神經組成,它們的作用通常是相反的。
狀態 興奮 安靜
自主神經系統 交感神經活動占據優勢 副交感神經活動占據優勢
瞳孔 擴張 收縮
支氣管 擴張 收縮
心跳 加快 減慢
血管 收縮 —
汗腺的分泌 增多 —
胃腸的蠕動 抑制 促進
消化腺的分泌 抑制 促進
膀胱(排尿量) 不縮小(排尿量減少) 縮小(排尿量增多)
③意義:使機體對外界刺激作出更精確的反應,使機體更好地適應環境的變化。
┃┃典例剖析__■
典例1 下列有關神經系統的敘述,錯誤的是( B )
A.脊髓、腦干屬于中樞神經系統
B.位于大腦皮層的呼吸中樞是維持生命的必要中樞
C.外周神經系統包括腦神經、脊神經
D.高級神經中樞和低級神經中樞對軀體運動都有調節作用
解析:腦干中有維持生命系統的基本中樞,如心血管中樞和呼吸中樞,呼吸中樞位于大腦皮層以下。
變式訓練
1.當人體在失血過多、動脈血壓突然降低的應急狀態下,會出現的反應是( B )
A.副交感神經興奮,心排血量增加
B.交感神經興奮,血管收縮
C.交感神經抑制,心排血量增加,血管收縮
D.副交感神經興奮,血管舒張,血流加快
解析:根據交感神經和副交感神經的作用,當人體在失血過多、動脈血壓突然降低的應急狀態下,會出現的反應是交感神經興奮,血管收縮。
知識點 2 組成神經系統的細胞
1.神經元
神經元是神經系統結構與功能的基本單位,它由細胞體、樹突和軸突等部分構成。
(1)細胞體:神經元的膨大部分,里面含有細胞核。
(2)樹突:細胞體向外伸出的樹枝狀的突起,通常短而粗,用來接受信息并將其傳導到細胞體。
(3)軸突:神經元的長而較細的突起,它將信息從細胞體傳向其他神經元、肌肉或腺體。軸突呈纖維狀,外表大都套有一層髓鞘,構成神經纖維。
(4)許多神經纖維集結成束,外面包有一層包膜,構成一條神經。樹突和軸突末端的細小分支叫作神經末梢,它們分布在全身各處。
2.神經膠質細胞
(1)神經膠質細胞廣泛分布于神經元之間,其數量為神經元數量的10~50倍,是對神經元起輔助作用的細胞,具有支持、保護、營養和修復神經元等多種功能。
(2)在外周神經系統中,神經膠質細胞參與構成神經纖維表面的髓鞘。
(3)神經元與神經膠質細胞一起,共同完成神經系統的調節功能。
知識貼士
神經元的種類
(1)感覺(傳入)神經元:接受刺激、產生興奮并傳導興奮至中樞神經系統。
(2)中間神經元:連接感覺神經元和運動神經元,將興奮由感覺神經元傳至運動神經元。
(3)運動(傳出)神經元:傳導興奮至效應器,支配肌肉或腺體等的活動。
┃┃典例剖析__■
典例2 成年人大腦中包含850~860億個神經元,下圖為典型的神經元模式圖。下列敘述錯誤的是( D )
A.神經元有多個樹突,有利于接受信號
B.人腦組織中神經膠質細胞數量比神經元多
C.神經纖維通常由軸突和髓鞘共同構成
D.神經末梢指的是樹突末端的細小分支
解析:神經元有多個樹突,有利于接受信號,A項正確。人腦組織中神經膠質細胞數量比神經元多,B項正確。神經纖維通常由軸突和髓鞘共同構成,C項正確。軸突和樹突末端的細小分支叫作神經末梢,D項錯誤。
變式訓練
2.下列關于神經膠質細胞的敘述,錯誤的是( D )
A.神經膠質細胞廣泛分布于神經元之間,其數量是神經元數量的10~50倍
B.神經膠質細胞具有支持、保護、營養和修復神經元等多種功能
C.神經元與神經膠質細胞,共同完成神經系統的調節功能
D.神經膠質細胞參與構成神經纖維表面的髓鞘,用來接收信息并將信息傳導至細胞體
解析:神經膠質細胞參與構成神經纖維表面的髓鞘,與神經元共同完成神經系統的調節功能。神經元的樹突用來接受信息并將信息傳導至細胞體。
中樞神經系統各級中樞的整合作用
整合包括兩種含義:一種是把許多部分聯系在一起使其成為一個整體的過程,例如兩個或多個分離的傳入沖動可以匯聚而引起一個或多個傳出沖動,或者一個傳入沖動通路可以在傳出通路上引起數目不等的傳出沖動;另一種是指神經元把各種興奮性的及抑制性的影響合在一起,并將其綜合成一個新的輸出信號。
中樞神經系統各個部分都具有對軀體和內臟兩方面的協調作用,各有其整合水平。同一種生理活動可在中樞神經系統許多部分受到整合。例如,呼吸主要受延髓和腦橋的控制,但也受到中腦、間腦以及大腦的影響。人體及其他高等動物,由于大腦兩半球高度發達,機能皮質化,大腦皮質對中樞神經系統各級中樞都具有控制、協調作用,大腦皮質就成為人體及高等動物一切機能的統一管理機構。
典例3 19世紀英國著名外科醫生貝爾和法國生理學家馬讓迪發現,動物的脊神經是由背根和腹根組成的(如圖所示),兩人進行如下實驗,研究背根和腹根的功能。
①分別電刺激每對脊神經根的腹根和背根均可引起動物同側后肢發生運動反應?、谠谝粚股窠浉谋掣醒胩幖魯?圖中甲箭頭所示)電刺激背根向中段B,動物后肢發生運動反應;電刺激背根外周段A,動物后肢不發生反應 ③在另一對脊神經根的腹根中央處剪斷(圖中乙箭頭所示),電刺激腹根向中段D,動物后肢不發生反應,電刺激腹根外周段C,動物后肢發生運動反應。下列說法不正確的是( C )
A.通常要將實驗動物的腦破壞,保留脊髓,以排除腦對實驗結果的影響
B.實驗①的作用證明脊神經的背根、腹根結構完好,功能正常
C.由②、③結果可知背根的功能是運動,腹根的功能是感受
D.上述實驗可以看出組成一根神經的許多神經纖維之間的功能互不干擾
解析:低級中樞脊髓的活動受高級中樞大腦的控制,故要將實驗動物的腦破壞,保留脊髓,以排除腦對實驗結果的影響,A正確;實驗①的作用證明脊神經的背根、腹根結構完好,功能正常,B正確;由②、③結果可知腹根的功能是運動,背根的功能是感受,C錯誤;根據實驗可以看出一根神經由許多神經纖維組成,許多神經纖維之間的功能互不干擾,D正確。
解疑答惑
?問題探討 P16
1.提示:足球運動員通過眼、耳等感覺器官接收來自同伴、對手、裁判和足球的信息。要及時獲得信息,就要集中精力,“眼觀六路,耳聽八方”。
2.提示:隊員通過感覺器官獲得信息后,通過傳入神經將信號傳送到大腦皮層,大腦皮層對信息進行綜合分析和加工后,再通過傳出神經將指令發送到效應器,作出反應。
3.提示:跑位、接球、鏟球等動作主要受中樞神經系統的腦與脊髓支配。心跳和呼吸加快也受神經系統支配,主要受自主神經系統的支配。
?思考·討論 P18
1.提示:奔跑等身體運動是由軀體運動神經支配的,它可以受意識的支配;心跳等內臟器官的活動是受內臟運動神經支配的,不受意識控制。
2.提示:如果我們的呼吸或者心跳都必須在意識支配下完成,那么我們必須時刻記住呼吸、心跳等基本生命活動,我們將無法睡眠、無法專注地進行學習與工作……
3.提示:長跑時,呼吸、心率將加快,胃腸蠕動將減弱;靜坐時,呼吸、心率將減慢,但胃腸蠕動將加強。由此可見,運動與靜止時,內臟器官的活動是相反的。
?練習與應用 P20
一、概念檢測
1.(1)× 提示:中樞神經系統由腦和脊髓組成。
(2)× 提示:外周神經系統分布在全身各處,包括支配軀體運動的神經和支配內臟器官的神經等。
(3)× 提示:自主神經系統是內臟運動神經,它屬于腦神經和脊神經的傳出神經。
2.C 解析:交感神經和副交感神經是支配內臟、血管和腺體的傳出神經,A錯誤;交感神經和副交感神經屬于外周神經系統中的自主神經,B錯誤;交感神經和副交感神經的作用通常是相反的,但交感神經不一定使內臟器官的活動加強,副交感神經不一定使內臟器官的活動減弱,C正確、D錯誤。
二、拓展應用
1.提示:有些神經元的軸突很長,這有利于神經元將信息輸送到遠距離的支配器官;樹突很多有利于充分接收信息。
2.提示:突如其來的考試消息可能會使人緊張,此時,自主神經系統中交感神經的活動占優勢,副交感神經的支配活動減弱。
1.人體的神經系統包括中樞神經系統和外周神經系統,中樞神經系統的組成包括( C )
A.腦神經和脊神經    B.腦和腦神經
C.腦和脊髓 D.大腦、小腦和腦干
解析:中樞神經系統包括腦和脊髓,C正確。
2.有關人體自主神經的敘述,下列正確的是( A )
A.自主神經又稱植物性神經,可分為交感神經和副交感神經
B.自主神經在反射弧中被稱為傳入神經
C.支配內臟器官和腺體活動的神經不受腦的控制
D.人體緊張時,在交感神經的控制下瞳孔縮小
解析:自主神經又稱植物性神經,可分為交感神經和副交感神經,A正確;自主神經(由脊髓發出的神經)在反射弧中被稱為傳出神經,B錯誤;腦包括大腦、小腦、腦干等部位,支配內臟器官和腺體活動的神經也受腦的控制,C錯誤;人體緊張時,在交感神經的控制下瞳孔放大,D錯誤。
3.下圖為中樞神經系統和神經元的結構示意圖,請據圖回答問題(“[ ]”中填序號,橫線上填文字)。
(1)圖中①④⑤⑥依次表示_大腦、脊髓、細胞體、細胞核__。_神經元__是神經系統結構和功能的基本單位,由[_⑤__]_細胞體__ 、[_⑦__]_軸突__和[_⑧__]_樹突__等組成。
(2)_大腦皮層__是調節人體生命活動的最高級中樞;某人頭部受到猛烈撞擊,心跳、呼吸停止,可能受損的部位是[_③__]_腦干__;能協調運動,維持身體平衡的部位是[_②__]_小腦__。
解析:(1)題圖中,①為大腦,②為小腦,③為腦干,④為脊髓,⑤為細胞體,⑥為細胞核,⑦為軸突,⑧為樹突。神經系統結構和功能的基本單位是神經元,其由細胞體、樹突和軸突等組成。(2)大腦皮層是調節人體生命活動的最高級中樞;腦干含有調節人體基本生命活動的中樞,如心血管運動中樞和呼吸中樞,一旦受到損傷就會危及生命;小腦能協調運動、維持身體平衡。第2節 神經調節的基本方式
課標要求
1.3.1 概述神經調節的基本方式是反射(可分為條件反射和非條件反射),其結構基礎是反射弧
核心素養
1.依據結構與功能觀,理解反射弧各部分結構與功能的關系(生命觀念)
2.結合實際例子,理解條件反射的形成過程和對生命活動的意義(科學思維)
一、反射與反射弧
1.反射:
(1)概念:在_中樞神經系統__的參與下,機體對_內外刺激__所產生的_規律性應答反應__。它是神經調節的_基本方式__。
(2)結構基礎:_反射弧__。
2.反射弧的基本結構:
(1)通常由_感受器__、_傳入神經__、_神經中樞__、_傳出神經__和_效應器__(傳出神經末梢和它所支配的_肌肉或腺體__等)組成。反射活動需要經過_完整__的反射弧來實現。
(2)反射的大致過程:刺激→感受器→傳入神經→_神經中樞__→傳出神經→_效應器__→_產生反應__。
3.興奮:
二、非條件反射與條件反射
1.連線
①非條件反射   a.出生后在生活過程中通過學習
和訓練而形成的反射
②條件反射   b.出生后無須訓練就具有的反射
答案:①——b ②——a
2.二者關系:_條件反射__是在_非條件反射__的基礎上,通過學習和訓練而建立的。
3.條件反射的特點及意義
(1)特點:條件反射會出現_消退__現象。
(2)意義:條件反射使機體具有更強的_預見性__、_靈活性__和_適應性__,大大提高了動物應對復雜環境變化的能力。
┃┃學霸記憶__■
1.(多細胞)動物神經調節的基本方式是反射,完成反射的結構基礎是反射弧。它由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器五部分組成。
2.興奮:指動物體或人體內的某些細胞或組織(如神經組織)感受外界刺激后,由相對靜止狀態變為顯著活躍狀態的過程。
3.反射弧的基本結構
4.非條件反射和條件反射的比較
反射類型 概念 特點 意義 實例
非條件反射 出生后無需訓練就具有的反射 不經過大腦皮層;先天性;終生性;數量有限 使機體初步適應環境 眨眼反射、縮手反射、膝跳反射、排尿反射等
條件反射 出生后在生活過程中通過學習和訓練而形成的反射 經過大腦皮層;后天性;可以建立,也能消退;數量幾乎無限 使機體具有更強的預見性、靈活性和適應性,大大提高了動物應對復雜環境變化的能力 “望梅止渴”“談虎色變”等
┃┃活學巧練__■
判斷對錯,正確打“√”,錯誤打“×”。
1.只要反射弧完整就能形成反射。(×)
2.顆粒物進入呼吸道引起咳嗽屬于非條件反射。(√)
3.神經調節的基本方式是反射弧。(×)
4.條件反射和非條件反射都不需要大腦皮層的參與。(×)
思考:
1.膝跳反射過程與駕駛員看見紅燈剎車的反射過程有什么不同呢?
提示:膝跳反射過程:感受器(膝蓋下方韌帶)→傳入神經→脊髓里的神經中樞→傳出神經→效應器(股四頭肌)。
剎車的反射過程:感受器(眼)→傳入神經(視神經)→大腦皮層中的神經中樞→傳出神經→效應器(腿部肌肉)。
2.條件反射的消退的實質是什么?
提示:條件反射的消退是一個新的學習過程,不是條件反射的簡單喪失。
知識點 1 反射與反射弧
1.反射發生的必備條件
(1)要有完整的反射弧,反射弧中任何環節在結構、功能上受損,反射均不能完成。
(2)要有適宜的刺激(刺激種類及刺激強度均適宜)。
(3)具有神經系統的多細胞生物才能發生反射。
知識拓展:反應(應激性)≠反射
應激性是生物體對外界刺激所作出的反應,是生物的基本特征之一。反射是指在中樞神經系統的參與下,機體對內外刺激作出的規律性應答反應。我們可以把反射看作是應激性的一種高級形式,兩者的主要區別在于是否有神經系統參與。植物和單細胞動物都沒有反射。
2.反射完成的結構基礎——反射弧
(1)反射弧的結構示意圖
(2)反射弧各部分組成及功能
興奮傳導 反射弧結構 功能 結構破壞
①感受器 將內外界刺激的信息轉變為神經的興奮 既無感覺又無效應
②傳入神經 將興奮由感受器傳至神經中樞 既無感覺又無效應
③神經中樞 對傳入的興奮進行分析與綜合 既無感覺又無效應
④傳出神經 將興奮由神經中樞傳至效應器 只有感覺無效應
⑤效應器 對內外刺激做出應答反應 只有感覺無效應
相互聯系 反射弧的各部分是由反射活動連接起來的,是反射活動的結構基礎;反射弧中任何一個環節中斷,反射都不能發生,因此必須保證反射弧結構的完整性
┃┃典例剖析__■
典例1 下列現象屬于反射的是( D )
A.含羞草的葉受到外力碰撞而下垂
B.草履蟲游向食物豐富的地方
C.手掌上長出水泡
D.正在吃草的牛羊聽到異常的聲響立即逃走
解析:反射活動要有中樞神經系統的參與,而完成反射的條件,一是要有適宜的刺激,二是要有完整的反射弧。
變式訓練
1.反射和反射弧的關系是( B )
A.反射活動可以不完全通過反射弧來實現
B.反射活動的完成必須通過反射弧來實現
C.只要反射弧完整,必然出現反射活動
D.反射和反射弧的性質是完全相同的
解析:反射活動的進行需要依賴完整的反射弧才能進行,缺少任何一個環節反射活動都不能完成,A錯誤,B正確;反射活動的完成必須通過反射弧來實現,但并非反射弧完整就出現反射活動,還需要適宜的刺激,C錯誤;反射是機體對內外刺激所產生的規律性應答反應,而反射弧是反射活動的結構基礎,因此二者的性質不相同,D錯誤。
知識點 2 非條件反射與條件反射
1.條件反射的建立和消退
(1)條件反射建立的過程(以狗的唾液分泌與鈴聲的關系為例)
(2)條件反射的消退
①定義:如果反復應用條件刺激而不給予非條件刺激,條件反射就會逐漸減弱,以至最終完全不出現,這是條件反射的消退。
②機理:條件反射的消退不是條件反射的簡單喪失,而是神經中樞把原先引起興奮性效應的信號轉變為產生抑制性效應的信號。
③實質:條件反射的消退使得動物獲得了兩個刺激間新的聯系,是一個新的學習過程,需要大腦皮層的參與。
2.條件反射和非條件反射的比較
項目 非條件反射 條件反射
區別 概念 出生后無須訓練就具有的反射 出生后在生活過程中通過學習和訓練而形成的反射
信號 具體的事物 具體事物的信號(如語言、圖畫)
神經中樞 大腦皮層以下的神經中樞 一般需經過大腦皮層
神經聯系 反射弧及神經聯系永久、固定,反射不消退 反射弧及神經聯系暫時、可變,反射容易消退,需強化適應
意義 完成機體基本的生命活動 使機體具有更強的預見性、靈活性和適應性,大大提高了動物應對復雜環境變化的能力
舉例 眨眼反射、膝跳反射、縮手反射、吃東西時分泌唾液等 “望梅止渴”、學生聽見上課鈴聲走進教室等
聯系 條件反射是在非條件反射的基礎上,通過學習和訓練而建立的,沒有非條件反射就沒有條件反射。非條件反射條件反射
┃┃典例剖析__■
典例2 俄國著名生理學家巴甫洛夫在研究動物胃反射時發現:在喂食前,狗看見飼喂者或聽見其聲音會分泌唾液和胃液。為了研究這一問題,他在給狗喂食前給予鈴聲刺激,觀察狗的反應,一段時間后,僅出現鈴聲,狗也會分泌唾液,從而驗證了條件反射的存在。下列敘述正確的是( A )
A.狗吃食物分泌唾液屬于非條件反射
B.喂食前給狗鈴聲刺激就能出現上述條件反射
C.狗吃食物分泌唾液和狗聽見鈴聲分泌唾液的反射弧相同
D.條件反射一旦建立就不會消失
解析:狗吃食物分泌唾液,是出生后無須訓練就具有的,屬于非條件反射,A正確。最初給狗以鈴聲刺激不會引起唾液分泌,這是因為鈴聲與分泌唾液無關,使狗建立“鈴聲—唾液分泌反射”的重要條件是食物和鈴聲多次結合,B錯誤。狗吃食物分泌唾液,屬于非條件反射,神經中樞位于脊髓;狗聽見鈴聲分泌唾液,屬于條件反射,神經中樞位于大腦皮層,它們的反射弧不同,C錯誤。條件反射必須不斷強化,否則就會消失,D錯誤。
變式訓練
2.下列關于反射的敘述,正確的是( B )
A.望梅止渴、縮手反射都需要大腦皮層參與才能完成
B.一些反射可以形成也可以消失,比如學生聽到上課鈴聲后急速趕往教室
C.條件反射一定需要神經中樞參與,非條件反射則不一定
D.非條件反射不需要中樞神經系統參與
解析:縮手反射是出生后無須訓練就具有的非條件反射,不需要大腦皮層的參與;望梅止渴是需要大腦皮層參與的條件反射,A錯誤。學生聽到上課鈴聲后趕往教室,是在具體信號刺激下建立在非條件反射基礎上的一種條件反射,如果長時間不給予適當刺激進行強化,這種條件反射就會減弱,甚至消退,B正確。無論是條件反射還是非條件反射,都需要神經中樞的參與,C錯誤。非條件反射需要中樞神經系統參與,D錯誤。
反射弧中傳入神經和傳出神經的判斷
1.根據是否具有神經節:有神經節的是傳入神經。
2.根據脊髓灰質內結構判斷:圖示中與“”相連的為傳入神經,與“○—”相連的為傳出神經。
3.根據脊髓灰質結構判斷:與前角(膨大部分)相連的為傳出神經,與后角(狹窄部分)相連的為傳入神經。
4.切斷實驗法:若切斷某一神經,刺激外周段(遠離中樞的位置),肌肉不收縮,而刺激向中段(靠近中樞的位置),肌肉收縮,則切斷的為傳入神經,反之則為傳出神經。
典例3 當快速牽拉骨骼肌時,會在d處記錄到電位變化過程。據圖判斷,下列相關敘述錯誤的是( C )
A.感受器位于骨骼肌中
B.d處位于傳出神經上
C.從a到d構成一個完整的反射弧
D.b為傳入神經
解析:牽拉骨骼肌,能在d處檢測到電位變化,再根據神經節所在位置可判斷,感受器位于骨骼肌中,d處位于傳出神經上,A、B正確;題圖中缺少效應器,不能構成完整的反射弧,C錯誤;b上有神經節,故為傳入神經,D正確。
解疑答惑
?問題探討 P22
1.提示:手指被刺扎,皮膚中的感受器接受到了刺激,產生的興奮傳導到脊髓中的中樞,中樞的反應通過傳出神經傳導到上肢的肌肉,肌肉的協同收縮與舒張,使手縮回。同時,脊髓會將信號送到大腦皮層,產生疼痛的感覺并意識到手被扎。
2.提示:縮手在前,可以使機體迅速避開有害刺激,避免機體受到傷害。之后產生感覺,有助于機體對刺激的利弊作出判斷與識別,可以使機體更靈活、更有預見性地對環境變化作出應對,從而更好地適應環境。
?思考·討論 P23
1.提示:不能,完整的反射活動至少需要傳入與傳出兩種神經元。大多數情況下還需要中間神經元的參與。
2.提示:都是由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器組成的。
3.提示:例如,排尿反射的低級中樞在脊髓。
?練習與應用 P25
一、概念檢測
1.(1)× 提示:反射弧由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器五部分組成,這五部分不一定都是神經元,如效應器由傳出神經末梢和它所支配的肌肉或腺體等組成。
(2)× 提示:反射的發生要有完整的反射弧和一定條件的刺激,只有具有神經系統的生物才具有反射活動。
(3)× 提示:還應考慮高級中樞對低級中樞的活動有調控作用。
2.C 解析:傳入神經及神經中樞完整,興奮能夠傳導到神經中樞,針刺左腿有感覺;傳出神經受損,興奮不能傳導到效應器,左腿不能運動。
3.D 解析:條件反射的形成需要大腦皮層的參與,非條件反射的形成不需要大腦皮層的參與。
二、拓展應用
1.(1)感受器(趾部皮膚)、傳入神經、神經中樞(脊髓)、傳出神經、效應器(后肢肌肉)
(2)不能 不能 提示:反射弧不完整,沒有中樞神經系統參與,不能發生屈腿反射。
(3)反射活動的出現需要完整的反射弧參與
(4)不能 提示:實驗并不能反映大腦對屈腿反射的控制情況,只是說明了在沒有大腦的情況下屈腿反射依舊可以完成。
2.提示:通過獎勵或懲處,使貓、狗建立定點大小便的條件反射。例如,在貓、狗將要大小便的時候,將它轉移到固定大小便的地點,完成大小便后給予一定的獎勵;如果隨意大小便,便給予一定的懲罰。多次重復,直到建立條件反射。
1.下列關于反射和反射弧的敘述,正確的是( C )
A.寒冷環境中,機體產生冷覺的過程屬于非條件反射
B.直接刺激傳出神經或效應器可以引起膝跳反射
C.刺激某一反射弧的感受器或傳出神經,可使效應器產生相同的反應
D.刺激傳出神經也會引起效應器反應,這種反應屬于反射
解析:寒冷環境中,大腦皮層產生冷覺的過程只涉及感受器、傳入神經和神經中樞,沒有經過完整的反射弧,不屬于反射,A項錯誤;直接刺激傳出神經或效應器也可以引起膝跳動作,但該過程沒有完整反射弧的參與,不屬于反射,B項錯誤;刺激傳出神經也會引起效應器反應,但這種反應不屬于反射,因為反射弧不完整,C項正確,D項錯誤。
2.下列行為屬于非條件反射的是( D )
A.狗看到燈光分泌唾液
B.學生隨著音樂節拍認真做操
C.司機看到紅燈緊急剎車
D.切洋蔥時眼睛流淚
解析:狗看到燈光分泌唾液,這是燈光與喂食多次結合后,形成的條件反射;學生隨著音樂節拍認真做操,司機看到紅燈緊急剎車,是出生后在生活過程中通過學習和訓練而形成的,屬于條件反射;切洋蔥時眼睛流淚,這是受到刺激引發的非條件反射,是人與生俱來、不學而會的。
3.如圖是反射弧的組成示意圖,①~⑤是反射弧的組成部分。根據圖示信息回答下列問題:
(1)圖中表示感受器的是_①__(填圖中序號),圖中②表示的結構是_傳入神經__。
(2)若該感受器位于手指皮膚上,被火焰灼傷從而引起紅腫,紅腫的原因是毛細血管壁通透性增加,血漿蛋白滲出引起_組織液__(填“組織液”“淋巴液”或“血漿”)增多。
(3)若此圖為縮手反射示意圖,縮手反射屬于_非條件__(填“條件”或“非條件”)反射。某人車禍后,脊髓在頸部折斷,除此之外其余部分都正常,此時用針刺此人的手,其不會有痛覺,這是因為_產生痛覺的部位是大腦皮層,脊髓受損導致興奮不能傳到大腦皮層__。
解析:(1)由于②上有神經節,因此②表示傳入神經,結合反射弧的結構可知,①表示感受器,③表示神經中樞,④表示傳出神經,⑤表示效應器。(2)手指皮膚被火焰灼傷而引起紅腫,紅腫的原因是毛細血管壁通透性增加,血漿蛋白滲出引起組織液增多。(3)縮手反射是與生俱來的,屬于非條件反射;縮手反射的中樞在脊髓,脊髓受損不能把興奮傳到大腦皮層,大腦皮層不會有痛覺。本章整合
一、選擇題
1.A 解析:自主神經系統(如調節呼吸等)也參與這個過程。
2.B 解析:本實驗對照組的海蝸牛應該注射等量未經電擊刺激的海蝸牛腹部神經元的RNA。
二、非選擇題
1.脊髓 外周神經系統 脊神經 傳出神經 副交感神經 神經元 細胞體 軸突 興奮 反射 反射弧 神經中樞 條件反射 高級中樞
2.答案:(1)與突觸小泡融合,通過胞吐的方式將神經遞質釋放入突觸間隙 (2)傳出神經與效應器
3.提示:(1)突觸信息傳遞需要有信號分子——神經遞質的作用,神經遞質作用于突觸后膜的特定受體,發揮作用后可被降解或回收。在信息傳遞的過程中,任何一個環節出現問題都可能對興奮的傳遞以及效應產生影響。毒扁豆堿能影響神經遞質的分解,神經遞質就會持續作用于受體;某種箭毒會影響突觸后膜受體發揮作用,神經遞質與受體的作用就會受到影響。這些都會影響神經系統信息的傳遞,如果信息是傳遞到肌肉的,就會影響肌肉的收縮。
(2)口服中毒者,可催吐、洗胃、導瀉去除毒物;如果出現心跳、呼吸停止的,應該先進行人工心肺復蘇,同時緊急送醫院治療。
1.(2022·全國乙卷)運動神經元與骨骼肌之間的興奮傳遞過度會引起肌肉痙攣,嚴重時會危及生命。下列治療方法中合理的是( B )
A.通過藥物加快神經遞質經突觸前膜釋放到突觸間隙中
B.通過藥物阻止神經遞質與突觸后膜上特異性受體結合
C.通過藥物抑制突觸間隙中可降解神經遞質的酶的活性
D.通過藥物增加突觸后膜上神經遞質特異性受體的數量
解析:如果通過藥物加快神經遞質經突觸前膜釋放到突觸間隙中,突觸間隙中神經遞質濃度增加,與突觸后膜上特異性受體結合增多,會導致興奮過度傳遞引起肌肉痙攣,達不到治療目的,A不符合題意;如果通過藥物阻止神經遞質與突觸后膜上特異性受體結合,興奮傳遞減弱,會緩解興奮過度傳遞引起的肌肉痙攣,可達到治療目的,B符合題意;如果通過藥物抑制突觸間隙中可降解神經遞質的酶的活性,突觸間隙中的神經遞質不能有效降解,導致神經遞質與突觸后膜上的特異性受體持續結合,導致興奮傳遞過度引起肌肉痙攣,達不到治療目的,C不符合題意;如果通過藥物增加突觸后膜上神經遞質特異性受體的數量,突觸間隙的神經遞質與特異性受體結合增多,會導致興奮傳遞過度引起肌肉痙攣,達不到治療目的,D不符合題意。
2.(2022·山東卷)藥物甲、乙、丙均可治療某種疾病,相關作用機制如圖所示,突觸前膜釋放的遞質為去甲腎上腺素(NE)。下列說法錯誤的是( B )
A.藥物甲的作用導致突觸間隙中的NE增多
B.藥物乙抑制NE釋放過程中的正反饋
C.藥物丙抑制突觸間隙中NE的回收
D.NE-β受體復合物可改變突觸后膜的離子通透性
解析:藥物甲抑制去甲腎上腺素的滅活,進而導致突觸間隙中的NE增多,A正確;由圖可知,神經遞質可與突觸前膜的α受體結合,進而抑制突觸小泡釋放神經遞質,這屬于負反饋調節,藥物乙抑制NE釋放過程中的負反饋,B錯誤;由圖可知,去甲腎上腺素被突觸前膜攝取回收,藥物丙抑制突觸間隙中NE的回收,C正確;神經遞質NE與突觸后膜的β受體特異性結合后,可改變突觸后膜的離子通透性,引發突觸后膜電位變化,D正確。故選B。
3.(2021·湖北卷)正常情況下,神經細胞內K+濃度約為150 mmol·L-1,細胞外液約為4 mmol·L-1。細胞膜內外K+濃度差與膜靜息電位絕對值呈正相關。當細胞膜電位絕對值降低到一定值(閾值)時,神經細胞興奮。離體培養條件下,改變神經細胞培養液的KCl濃度進行實驗。下列敘述正確的是( D )
A.當K+濃度為4 mmol·L-1時,K+外流增加,細胞難以興奮
B.當K+濃度為150 mmol·L-1時,K+外流增加,細胞容易興奮
C.K+濃度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流增加,導致細胞興奮
D.K+濃度增加到一定值(<150 mmol·L-1),K+外流減少,導致細胞興奮
解析:正常情況下,神經細胞內K+濃度約為150 mmol·L-1,細胞外液約為4 mmol·L-1,當神經細胞培養液的K+濃度為4 mmol·L-1時,和正常情況一樣,K+外流不變,細胞的興奮性不變,A錯誤;當K+濃度為150 mmol·L-1時,細胞外K+濃度增加,K+外流減少,細胞容易興奮,B錯誤;K+濃度增加到一定值(<150 mmol·L-1,但>4 mmol·L-1),細胞外K+濃度增加,K+外流減少,導致細胞興奮,C錯誤,D正確。故選D。
4.(2021·全國乙卷)在神經調節過程中,興奮會在神經纖維上傳導和神經元之間傳遞。下列有關敘述錯誤的是( A )
A.興奮從神經元的細胞體傳導至突觸前膜,會引起Na+外流
B.突觸前神經元興奮可引起突觸前膜釋放乙酰膽堿
C.乙酰膽堿是一種神經遞質,在突觸間隙中經擴散到達突觸后膜
D.乙酰膽堿與突觸后膜受體結合,引起突觸后膜電位變化
解析:神經細胞膜外Na+濃度高于細胞內,興奮從神經元的細胞體傳導至突觸前膜,會引起Na+內流,A錯誤;突觸前神經元興奮可引起突觸前膜釋放神經遞質,如乙酰膽堿,B正確;乙酰膽堿是一種興奮性神經遞質,在突觸間隙中經擴散到達突觸后膜,與后膜上的特異性受體相結合,C正確;乙酰膽堿與突觸后膜受體結合,引起突觸后膜電位變化,即引發一次新的神經沖動,D正確。故選A。
5.(2022·河北卷)皮膚上的癢覺、觸覺、痛覺感受器均能將刺激引發的信號經背根神經節(DRG)的感覺神經元傳入脊髓,整合、上傳,產生相應感覺。組胺刺激使小鼠產生癢覺,引起抓撓行為。研究發現,小鼠DRG神經元中的PTEN蛋白參與癢覺信號傳遞。為探究PTEN蛋白的作用,研究者進行了相關實驗。回答下列問題:
(1)機體在_大腦皮層__產生癢覺的過程_不屬于__(填“屬于”或“不屬于”)反射。興奮在神經纖維上以_電信號(神經沖動)__的形式雙向傳導。興奮在神經元間單向傳遞的原因是_神經遞質只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜__。
(2)抓撓引起皮膚上的觸覺、痛覺感受器_興奮__,有效_抑制__癢覺信號的上傳,因此癢覺減弱。
(3)用組胺刺激正常小鼠和PTEN基因敲除小鼠的皮膚,結果如下圖。據圖推測PTEN蛋白的作用是_減弱__機體對外源致癢劑的敏感性。已知PTEN基因敲除后,小鼠DRG中的TRPV1蛋白表達顯著增加。用組胺刺激PTEN基因和TRPV1基因雙敲除的小鼠,據圖中結果推測TRPV1蛋白對癢覺的影響是_促進癢覺的產生__。
解析:(1)所有感覺的形成部位均是大腦皮層,故機體在大腦皮層產生癢覺;反射的完成需要經過完整的反射弧,機體產生癢覺沒有經過完整的反射弧,不屬于反射;興奮在神經纖維上以電信號(神經沖動)的形式雙向傳導;由于神經遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜,故興奮在神經元之間只能單向傳遞。(2)抓撓行為會引起皮膚上的觸覺、痛覺感受器興奮,有效抑制癢覺信號的上傳,因此癢覺減弱。(3)分析題意,本實驗的自變量是PTEN和TRPV1基因的有無,因變量是30分鐘內抓撓次數,據圖可知,與正常小鼠相比,PTEN基因敲除小鼠的抓撓次數明顯增加,說明PTEN基因缺失會增加小鼠的抓撓次數,即增加小鼠對癢覺的敏感性,據此推測PTEN基因控制合成的PTEN蛋白是減弱機體對外源致癢劑的敏感性,進而抑制小鼠的癢覺;而PTEN基因和TRPV1基因雙敲除的小鼠與正常小鼠差異不大,說明TRPV1基因缺失可減弱PTEN基因缺失的效果,即會抑制小鼠癢覺的產生,即TRPV1基因控制合成的TRPV1蛋白可促進癢覺的產生。
6.(2021·湖北卷)神經元是神經系統結構、功能與發育的基本單元。神經環路(開環或閉環)由多個神經元組成,是感受刺激、傳遞神經信號、對神經信號進行分析與整合的功能單位。動物的生理功能與行為調控主要取決于神經環路而非單個的神經元。
秀麗短桿線蟲在不同食物供給條件下吞咽運動調節的一個神經環路作用機制如圖所示。圖中A是食物感覺神經元,B、D是中間神經元,C是運動神經元。由A、B和C神經元組成的神經環路中,A的活動對吞咽運動的調節作用是減弱C對吞咽運動的抑制,該信號處理方式為去抑制。由A、B和D神經元形成的反饋神經環路中,神經信號處理方式為去興奮。
回答下列問題:
(1)在食物缺乏條件下,秀麗短桿線蟲吞咽運動_減弱__(填“增強”“減弱”或“不變”);在食物充足條件下,吞咽運動_增強__(填“增強”“減弱”或“不變”)。
(2)由A、B和D神經元形成的反饋神經環路中,信號處理方式為去興奮,其機制是_A神經元的活動對B神經元有抑制作用,使D神經元的興奮性降低,進而使A神經元的興奮性下降__。
(3)由A、B和D神經元形成的反饋神經環路中,去興奮對A神經元調節的作用是_抑制__。
(4)根據該神經環路的活動規律,_能__(填“能”或“不能”)推斷B神經元在這兩種條件下都有活動,在食物缺乏條件下的活動增強。
解析:(1)據分析可知,在食物缺乏條件下,A的活動增強C對吞咽運動的抑制,因此秀麗短桿線蟲吞咽運動減少。在食物充足條件下,A的活動減弱C對吞咽運動的抑制,吞咽運動增強。(2)據圖可知,由A、B和C神經元形成的吞咽運動增強或者減弱時,需要對其進行調節,去興奮實際上屬于一種反饋調節,A神經元的活動對B神經元有抑制作用,使C神經元興奮性降低的同時也使D神經元的興奮性降低,進而使A神經元的興奮性下降,從而使吞咽運動向相反方向進行。(3)據(2)分析可知,由A、B和D神經元形成的反饋神經環路中,最終使A神經元的興奮性下降,也就是去興奮對A神經元調節的作用是抑制。(4)據圖分析可知,在食物充足條件下,A神經元對B神經元抑制作用增強,B神經元活動減弱,在食物缺乏條件下,A神經元對B神經元抑制作用弱,B神經元活動增強,因此可以推斷B神經元在這兩種條件下都有活動,在食物缺乏條件下的活動增強。第3節 神經沖動的產生和傳導
課標要求
1.3.2 闡明神經細胞膜內外在靜息狀態時具有電位差,受到外界刺激后形成動作電位,并沿神經纖維傳導
1.3.3 闡明神經沖動在突觸處的傳遞通常通過化學傳遞方式完成
核心素養
1.依據結構和功能觀,明確突觸的結構決定了興奮在神經元之間傳遞的方向(生命觀念)
2.通過分析電位差變化推測指針偏轉的方向和次數(科學思維)
3.通過數學模型探討動作電位的變化(科學思維)
4.了解和宣傳興奮劑和吸食毒品的危害,并主動拒絕使用(社會責任)
一、興奮在神經纖維上的傳導
1.傳導形式:以電信號的形式沿著神經纖維傳導,這種電信號也叫_神經沖動__。
2.電位變化:上圖中A代表靜息電位,由于_K+__外流,膜電位為_內負外正__。圖中B代表動作電位,由于_Na+__內流,膜電位為_內正外負__。
3.局部電流:
形成原因:在興奮部位和未興奮部位之間由于電位差的存在而發生_電荷移動__,形成局部電流。
二、興奮在神經元之間的傳遞
1.結構基礎——突觸:
(1)興奮在神經元之間傳遞的結構基礎為突觸。它由圖中的[a]_突觸前膜__、[b]_突觸間隙__、[c]_突觸后膜__三部分構成。
(2)其他結構
①神經元的軸突末梢,形成的膨大部分為_突觸小體__。
②圖中f、g、h分別是指_突觸小泡__、_神經遞質__、_受體__。
2.傳遞過程:
軸突→突觸小體→突觸小泡_神經遞質__→突觸前膜→_突觸間隙__→突觸后膜(下一個神經元),形成_遞質—受體復合物__。
3.神經遞質去向:_被降解__或_回收進細胞__。
4.傳遞特點及原因:
(1)傳遞特點:_單向傳遞__。
(2) 原因
5.興奮在神經元之間的傳遞速度比在神經纖維上要_慢__。
三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害
1.作用機理:興奮劑和毒品也大多是通過_突觸__來起作用的。
2.興奮劑是指能提高_中樞神經系統__機能活動的一類藥物,如今是_運動禁用藥物__的統稱。
3._2008__年,《中華人民共和國禁毒法》正式施行。
┃┃學霸記憶__■
1.靜息電位的電位特點是內負外正,主要是K+外流造成的;動作電位的電位特點是內正外負,主要是Na+內流造成的。
2.興奮在神經纖維上的傳導形式是電信號,特點是雙向傳導(離體條件下),興奮的傳導方向,與膜外局部電流方向相反,與膜內局部電流方向相同。
3.興奮在神經元之間的傳遞是通過化學物質(神經遞質)實現的,信號轉變過程為電信號→化學信號→電信號。
4.突觸的結構包括突觸前膜、突觸間隙與突觸后膜。由于神經遞質只存在于突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,然后作用于突觸后膜上,因此,神經元之間興奮的傳遞只能是單方向的。
┃┃活學巧練__■
判斷對錯,正確打“√”,錯誤打“×”。
1.神經纖維上興奮的傳導方向與膜內局部電流方向相同。(√)
2.神經細胞膜內的K+外流是形成動作電位的基礎。(×)
3.動作電位形成過程中Na+內流的方式為主動運輸。(×)
4.興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的。(√)
5.神經遞質與相應受體結合,一定會引起突觸后膜興奮。(×)
6.在突觸后膜上發生了電信號→化學信號→電信號的轉換。(×)
思考:
1.神經遞質在突觸間隙中的擴散是不是自由擴散?
提示:不是,是隨組織液運輸到突觸后膜。
2.神經遞質雖然是小分子物質,但仍通過胞吐方式釋放到突觸間隙,其意義如何?
提示:短時間內釋放大量神經遞質,從而有效實現神經沖動的快速傳遞。
知識點 1 興奮在神經纖維上的傳導
1.興奮的產生與傳導
特別提醒:靜息電位時K+的外流和動作電位時Na+的內流,都是順濃度梯度完成的,均不需要消耗能量。
2.興奮在神經纖維上的傳導方向與局部電流方向的關系
(1)在膜外,局部電流的方向與興奮的傳導方向相反。
(2)在膜內,局部電流的方向與興奮的傳導方向相同。
3.興奮在神經纖維上傳導的特點
在離體神經纖維上,興奮的傳導是雙向的,即刺激神經纖維中除端點外的任何一點,興奮沿神經纖維向兩端同時傳導。
特別提醒:在生物體的反射過程中,神經纖維上的神經沖動只能來自感受器,因此在生物體內反射弧上,興奮在神經纖維上的傳導是單向的。
┃┃典例剖析__■
典例1 將一靈敏電流計的電極置于蛙離體坐骨神經腓腸肌的神經上(如圖1),在①處給予一適宜強度的刺激,測得的電位變化如圖2所示。若在②處給予同等強度的刺激,測得的電位變化是( B )
解析:當①處給予一適宜強度的刺激,左側電極處先興奮,右側電極處后興奮,指針發生兩次方向相反的偏轉,電位變化如圖2所示;而當在②處給予同等強度的刺激時,右側電極處先興奮,左側電極處后興奮,故指針也發生兩次方向相反的偏轉,但是每一次偏轉的方向正好與刺激①處的時候相反。
變式訓練
1.哺乳動物神經細胞內K+濃度明顯高于膜外,而Na+濃度比膜外低,在靜息狀態時,膜電位維持內負外正過程中有K+排出細胞。下列敘述錯誤的是( A )
A.該過程表明,K+排出細胞的方式是主動運輸
B.該過程表明,膜兩側K+的濃度差會縮小
C.該過程中,神經細胞膜主要對K+有通透性
D.神經細胞受刺激部位的膜電位表現為內正外負
解析:神經細胞內K+濃度高于膜外,因此K+順濃度梯度排出細胞,是被動運輸,A項錯誤;K+排出細胞后,膜外K+濃度上升,膜內外K+濃度差縮小,B項正確;靜息狀態下,神經細胞膜主要對K+有通透性,C項正確;神經細胞受到刺激后,Na+內流,該部位膜電位變為內正外負,D項正確。
知識點 2 興奮在神經元之間的傳遞
1.突觸小體
神經元的軸突末梢經過多次分枝,最后每個小枝末端膨大,呈杯狀或球狀,叫作突觸小體。
2.神經元之間興奮傳遞的結構基礎——突觸
(1)突觸含義
突觸小體與其他神經元的細胞體或樹突等相接近,共同形成突觸。
(2)突觸的結構
突觸
3.神經元之間興奮傳遞的過程
(1)神經遞質
①來源:軸突末端突觸小體內的突觸小泡。
②傳遞途徑:突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。
③受體:一般為突觸后膜上的糖蛋白,具有特異性。
④作用:神經遞質經擴散通過突觸間隙,與突觸后膜上的相關受體結合,形成遞質—受體復合物,從而改變了突觸后膜對離子的通透性,引發突觸后膜電位變化。
⑤去向:神經遞質發揮作用后會與受體分開,并迅速被降解或回收進細胞,以免持續發揮作用。
⑥種類
(2)傳遞過程
(3)信號變化
電信號→化學信號→電信號。在突觸小體內完成電信號到化學信號的轉變,在突觸后膜上完成化學信號到電信號的轉變。
(4)傳遞特點——單向傳遞
①原因:神經遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡中,只能由突觸前膜釋放,經過突觸間隙作用于突觸后膜上。
②方向:從一個神經元的軸突傳到下一個神經元的細胞體或樹突;或從神經元到肌肉細胞或某些腺體細胞。
知識貼士
突觸延擱:興奮在突觸處的傳遞速度比在神經纖維上要慢,這段慢的時間就叫作突觸延擱。
原因:興奮由突觸前神經末梢傳至突觸后神經元,需要經歷神經遞質的釋放、擴散以及對突觸后膜作用的過程,需要較長的時間(約0.5 ms)。
4.興奮在神經纖維上傳導與在神經元之間傳遞的比較
比較項目 興奮在神經纖維上的傳導 興奮在神經元之間的傳遞
結構基礎 神經元(神經纖維) 突觸
信號形式(或變化) 電信號 電信號→化學信號→電信號
速度 快 慢
方向 可以雙向 單向傳遞
┃┃典例剖析__■
典例2 下圖為神經突觸結構模式圖,下列敘述錯誤的是( C )
A.甲膜電位的變化可導致結構①的定向移動和②的釋放
B.物質②在突觸間隙的擴散,離不開組織液的運輸作用
C.結構④的開啟可使物質②進入細胞內而引起乙細胞的興奮
D.圖中過程能夠體現細胞膜具有控制物質進出和信息交流等功能
解析:甲為突觸前膜,突觸前膜的電位變化,可導致結構①突觸小泡受到刺激并向突觸前膜方向移動,并且釋放②神經遞質,A正確;物質②神經遞質在突觸間隙的擴散,離不開組織液的運輸作用,B正確;結構③是突觸后膜上的受體,能與物質②神經遞質特異性結合,使結構④通道蛋白開啟通過離子的運輸,從而引起乙細胞的興奮或抑制,神經遞質不能通過通道蛋白進入突觸后神經元,C錯誤;圖中過程能夠體現細胞膜具有控制物質進出和信息交流等功能,D正確。
變式訓練
2.神經遞質分為興奮性神經遞質與抑制性神經遞質兩種,乙酰膽堿就是一種興奮性神經遞質,去甲腎上腺素是一種抑制性神經遞質。下列說法正確的是( B )
A.二者由突觸前膜進入突觸間隙時都需要借助載體的運輸
B.二者都能夠被突觸后膜上的受體識別,體現了細胞間信息交流的功能
C.二者都能夠長時間作用于突觸后膜使膜電位長時間發生改變
D.二者作用于突觸后膜后,細胞膜對K+、Na+的通透性都發生改變,產生動作電位
解析:二者由突觸前膜進入突觸間隙時都不需要借助載體的運輸,此過程通過胞吐實現,A錯誤;二者都能與突觸后膜上的特異性受體結合,體現了細胞間信息交流的功能,B正確;二者作用于突觸后膜之后會被滅活或者轉移,不能長時間作用于突觸后膜,C錯誤;當乙酰膽堿(興奮性神經遞質)作用于突觸后膜后,細胞膜對Na+的通透性增加,Na+內流,突觸后膜產生動作電位,但去甲腎上腺素(抑制性神經遞質)作用于突觸后膜后,細胞膜對Cl-的通透性增加,Cl-內流,突觸后膜不能產生動作電位,D錯誤。
知識點 3 濫用興奮劑、吸食毒品的危害
1.某些化學物質對神經系統產生影響的作用機理
(1)作用位點:往往是突觸。
(2)作用機理
①有些物質能促進神經遞質的合成和釋放速率。
②有些會干擾神經遞質與受體的結合。
③有些會影響分解神經遞質的酶的活性。
2.興奮劑
(1)概念:原是指能提高中樞神經系統機能活動的一類藥物,如今是運動禁用藥物的統稱。
(2)作用:具有增強人的興奮程度、提高運動速度等作用。
3.毒品
(1)概念:是指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、嗎啡、大麻、可卡因以及國家規定管制的其他能夠使人形成癮癖的麻醉藥品和精神藥品。
(2)毒品成癮的原因(以可卡因為例)
①正常情況:多巴胺釋放并發揮作用后,突觸前膜上的轉運蛋白將其從突觸間隙回收。
②可卡因的作用
可卡因與多巴胺轉運蛋白結合阻止多巴胺回收,導致突觸間隙多巴胺增多,突觸后膜上多巴胺受體數量減少,導致突觸不敏感,導致機體正常神經活動受到影響,導致吸毒者需服用可卡因來維持有關神經元的活動,獲得愉悅感
4.珍愛生命,遠離毒品
(1)禁毒工作實行以預防為主,綜合治理,禁種、禁制、禁販、禁吸并舉的方針。
(2)參與制毒、販毒或引誘他人吸毒,都會受到法律的嚴懲。
(3)向社會宣傳濫用興奮劑和吸食毒品的危害,是我們每個人應盡的責任和義務。
┃┃典例剖析__■
典例3 神經遞質多巴胺可引起突觸后神經元興奮,參與獎賞、學習、情緒等腦功能的調控,毒品可卡因能對腦造成不可逆的損傷。如圖是突觸間隙中的可卡因作用于多巴胺轉運蛋白后干擾人腦興奮傳遞的示意圖(箭頭越粗表示轉運速率越快,反之則慢)。下列有關說法錯誤的是( A )
A.多巴胺通過多巴胺轉運蛋白的協助釋放到突觸間隙中
B.多巴胺作用于突觸后膜,使其對Na+的通透性增強
C.多巴胺發揮作用后被多巴胺轉運蛋白回收到突觸小體
D.可卡因阻礙多巴胺回收,使腦有關中樞持續興奮
解析:多巴胺是一種神經遞質,突觸前膜通過胞吐的方式將多巴胺釋放到突觸間隙中,A錯誤;由題干信息可知,多巴胺能引起突觸后神經元興奮,故其作用于突觸后膜使其對Na+的通透性增強,B正確;分析題圖可知,多巴胺發揮作用后被多巴胺轉運蛋白回收到突觸小體(內含突觸小泡),C正確;分析題圖,可卡因與突觸前膜上多巴胺轉運蛋白結合后,多巴胺的轉運速率明顯減小,可見可卡因阻礙了多巴胺回收到突觸小體,突觸間隙中的多巴胺使腦有關中樞持續興奮,D正確。
變式訓練
3.據科學研究表明,毒品“浴鹽”會直接作用于中樞神經系統,其作用類似于興奮性神經遞質或可促進興奮性神經遞質的釋放,則有關“浴鹽”的分析不正確的是( D )
A.“浴鹽”作用于突觸,可使突觸后膜興奮
B.服用或注射“浴鹽”后,神經細胞內的鈉離子增多
C.“浴鹽”的使用可能導致肌肉發生震顫(持續興奮)現象
D.“浴鹽”的使用會使突觸后膜由動作電位恢復為靜息電位
解析:“浴鹽”的作用類似于興奮性神經遞質或可促進興奮性神經遞質的釋放,如果作用于突觸,可使突觸后膜興奮,可能導致肌肉發生震顫(持續興奮)現象,A、C正確;“浴鹽”相當于興奮性神經遞質,它的使用會使突觸后膜由靜息電位變為動作電位,動作電位是鈉離子內流造成的,因此神經細胞內鈉離子增多,B正確,D錯誤。
神經纖維上膜電位變化曲線分析
1.膜電位的測量
方法 圖解 結果
電表兩極分別置于神經纖維膜的內側和外側
電表兩極均置于神經纖維膜的外側
2.膜電位變化曲線解讀(以電表兩極分別置于膜兩側為例)
知識貼士
環境溶液中K+、Na+濃度與靜息電位、動作電位的關系:
環境溶液中K+濃
度影響靜息電位
環境溶液中Na+濃
度影響動作電位
典例4 下圖表示神經纖維在離體培養條件下,受到刺激時產生動作電位及恢復過程中的電位變化,有關分析錯誤的是( B )
A.ab段神經纖維處于靜息狀態
B.bd段主要是Na+外流的結果
C.若增加培養液中的Na+濃度,則d點將上移
D.若受到刺激后,導致Cl-內流,則c點將下移
解析:在未受到刺激時神經纖維處于靜息狀態,A正確;bd段是動作電位形成過程,主要是Na+內流的結果,B錯誤;若增加培養液中的Na+濃度,會使Na+內流的量增多,動作電位峰值增大,C正確;若受到刺激后,導致Cl-內流,使膜內負電荷增多,則靜息電位增大,D正確。
解疑答惑
?問題探討 P27
1.提示:從運動員聽到槍響到作出起跑的反應,信號的傳導經過感受器(耳)、傳入神經(聽覺神經)、神經中樞(大腦皮層—脊髓)、傳出神經、效應器(肌肉)等結構。
2.提示:人類從聽到聲音到作出反應起跑需要經過反射弧的各個結構,完成這一反射活動所需的時間至少為0.1 s。
?思考·討論 P30
1.提示:可卡因會與突觸前膜中的多巴胺轉運蛋白結合,使多巴胺轉運蛋白失去回收多巴胺的功能。多巴胺是一種會使大腦產生愉悅感的神經遞質,正常情況下發揮作用后會被多巴胺轉運蛋白回收。多巴胺在突觸間隙持續發揮作用,會導致突觸后膜多巴胺受體減少。當可卡因失效后,由于多巴胺受體已減少,機體正常的神經活動受到影響,服藥者就必須通過服用可卡因來維持這些神經元的活動。
2.提示:除了可卡因,毒品還有鴉片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、嗎啡、大麻等。如有人勸吸食毒品,拒絕的方式可以是說明毒品對身心健康以及社會的危害,并指出吸食毒品是違法行為。
3.提示:(1)毒品對個人身心的毒害:成癮者身體因慢性中毒,會產生各種不適感,免疫力下降,誘發各類疾病,甚至精神錯亂,中毒死亡。(2)對家庭的危害:成癮性使吸毒人員戒毒困難,長期吸毒極大增大家庭開支;同時吸毒人員由于長期吸毒造成體內慢性中毒,體力衰弱,勞動力下降,甚至勞動力完全喪失,影響家庭收入,也影響了社會財富的創造和積累。(3)對社會的影響:吸毒人員的自我評價下降,在社會經濟生活方面的角色功能降低,從而影響社會財富的創造,給社會帶來巨大的經濟損失。由于吸毒者對毒品的依賴性,為了尋找毒品,吸毒人員常會喪失理智和思維能力,可能因此導致各種異常行為尤其是違法犯罪行為的發生。
思維·訓練 P31
提示:假說:支配心臟的副交感神經可能是釋放了某種化學物質,該物質可以使心跳減慢。
實驗預期:從A心臟的營養液中取一些液體注入B心臟的營養液中,B心臟的跳動也會減慢。
?練習與應用 P31
一、概念檢測
1.C 解析:鈉離子通道持續開放,鈉離子內流,產生的是動作電位。
2.A 解析:有機磷農藥能使乙酰膽堿酯酶失活,使發揮作用后的乙酰膽堿不能及時分解,從而使乙酰膽堿持續作用于突觸后膜,有機磷農藥不影響乙酰膽堿與受體的結合,也不影響突觸前膜釋放乙酰膽堿。
二、拓展應用
1.提示:(1)靜息電位與神經元內的K+外流相關而與Na+無關,所以神經元軸突外Na+濃度的改變并不影響靜息電位。動作電位與神經元外的Na+內流相關,細胞外Na+濃度降低,細胞內外Na+濃度差變小,Na+內流減少,動作電位峰值下降。
(2)要測定槍烏賊神經元的正常電位,應在鈉鉀離子濃度與內環境相同的環境中進行。因為體內的神經元處于內環境之中,其鈉鉀離子具有一定的濃度,要使測定的電位與體內的一致,也就必須將神經元放在鈉鉀離子濃度與體內相同的環境中。
2.提示:在行車過程中,發現危險進行緊急處置,實際上需要經過一個復雜的反射過程。視覺器官等接受信號并將信號傳至大腦皮層作出綜合的分析與處理,最后作出應急的反應,要經過興奮在神經纖維上的傳導以及多次突觸傳遞,因此從發現危險到作出反應需要一定的時間。車速過快或車距過小,就缺少足夠的時間來完成反應的過程。此外,酒精會對神經系統產生麻痹,使神經系統的反應減緩,所以酒后要禁止駕駛機動車。遇到酒后還想開車的人,需告誡:酒后不開車,開車不喝酒;酒駕、醉駕是違法行為。
1.關于興奮在神經纖維上的傳導的敘述,正確的是( C )
A.神經纖維處于靜息狀態時,細胞膜兩側的電位表現為外負內正
B.神經纖維處于興奮狀態的部位,細胞膜兩側的電位表現為外正內負
C.神經纖維上興奮傳導的方向與細胞膜內電流的方向一致
D.神經纖維受到適宜刺激時,膜內外電位的變化是因為K+外流和Na+內流
解析:神經纖維膜靜息電位表現為外正內負,A錯誤;神經纖維受到刺激處于興奮狀態的部位,形成外負內正的動作電位,B錯誤;神經纖維上興奮傳導的方向與細胞膜內電流的方向一致,與細胞膜外電流方向相反,C正確;神經纖維受到適宜刺激時,膜上的Na+通道打開,Na+內流,導致膜內外電位發生變化,D錯誤。
2.如圖所示,甘氨酸能使突觸后膜的Cl-通道開放,使Cl-內流,可使突觸后膜的膜外正電位更高。下列有關甘氨酸的敘述中,正確的是( C )
A.使下一個神經元興奮
B.甘氨酸通過自由擴散被釋放到突觸間隙
C.使突觸后神經元抑制
D.甘氨酸不屬于神經遞質
解析:由于Cl-內流,可使突觸后膜的膜外正電位更高,從而使靜息電位加強,導致下一個神經元難以產生興奮,即下一個神經元受到抑制,A錯誤,C正確;甘氨酸通過胞吐方式被釋放到突觸間隙,作用于突觸后膜,B錯誤;甘氨酸屬于神經遞質的一種,能使突觸后膜的Cl-通道開放,D錯誤。
3.取出槍烏賊完整無損的粗大神經纖維并置于適宜的環境中,進行如圖所示的實驗。G表示靈敏電流計,a、b為兩個微型電極,陰影部分表示開始發生局部電流的區域。請據圖分析回答下列問題。
(1)靜息狀態時的電位,A側為_正__,B側為_負__。(均填“正”或“負”)
(2)局部電流在膜外由_未興奮__部位流向_興奮__部位,這樣就形成了局部電流回路。
(3)興奮在神經纖維上的傳導是_雙向__的。
(4)如果將a、b兩電極置于神經纖維膜外,同時在c處給予一個強刺激(如上圖所示),電流計的指針會發生兩次方向_相反__(填“相同”或“相反”)的偏轉。
解析:(1)靜息狀態時,膜電位是“外正內負”;興奮狀態時,興奮部位的膜電位是“外負內正”。(2)局部電流在膜外由未興奮部位流向興奮部位。(3)神經纖維上興奮的傳導具有雙向性。(4)若在c處給予一個強刺激,當b點興奮時,a點并未興奮,即b點膜外是負電位,而a點膜外是正電位,根據電流由正極流向負極,可知此時電流計的指針向右偏轉;同理,當a點興奮時,b點已恢復靜息,此時電流計的指針向左偏轉。

展開更多......

收起↑

資源列表

<pre id="tfb94"><li id="tfb94"></li></pre>

<bdo id="tfb94"><rt id="tfb94"></rt></bdo>
  • <menu id="tfb94"><dl id="tfb94"></dl></menu><i id="tfb94"><acronym id="tfb94"><sub id="tfb94"></sub></acronym></i>

    1. 主站蜘蛛池模板: 芜湖市| 鄂尔多斯市| 甘德县| 孝感市| 萍乡市| 花莲县| 新昌县| 博白县| 深泽县| 白城市| 绥化市| 沛县| 观塘区| 沙雅县| 炎陵县| 信阳市| 金湖县| 雷山县| 镇江市| 萨嘎县| 澄迈县| 华安县| 华阴市| 朝阳区| 成武县| 永川市| 巴林左旗| 习水县| 五指山市| 象州县| 芦山县| 邻水| 泌阳县| 宁波市| 出国| 宁海县| 泸定县| 微博| 积石山| 南开区| 手游|