2024年新高二暑假生物预习讲义：第二讲 第二课时 神经冲动和分级调节

高二暑假生物预习讲义 第2讲 神经调节 第2课时　神经冲动和分级调节 第一部分新知学习 一、神经冲动的产生、传导和传递 1．兴奋的传导 (1)传导形式：电信号(或局部电流)，也称神经冲动。 (2)传导过程 (3)传导特点：双向传导，即图中a←b→c。 (4)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系 ①在膜外，局部电流方向与兴奋传导方向相反。 ②在膜内，局部电流方向与兴奋传导方向相同。 【提示】兴奋在神经纤维上的传导方向 ①在离体条件下，兴奋在神经纤维上的传导是双向的。 ②在生物体内正常生理条件下，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，因为刺激总是来自感受器。 【试一试】 归纳总结Na+和K+与静息电位、动作电位的关系 A静息电位与膜内外K+浓度差有关 (1)膜外K+浓度升高→ (2)膜外K+浓度降低→ B动作电位与膜内外Na+浓度差有关 (1)膜外Na+浓度升高→ (2)膜外Na+浓度降低→ (5)膜电位变化曲线解读 【总结】静息电位和动作电位的表现和形成 2．兴奋在神经元之间的传递 (1)突触的形成 A突触小体：神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫突触小体。 B突触的形成：突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触。 C突触类型：①.轴突一细胞体型，表示为 ②轴突一树突型，表示为 ③轴突一轴突型; ④树突一树突型。 (2)突触的结构及兴奋在突触处的传递过程 (3)关于突触结构的注意事项 ①突触间隙内的液体属于组织液，突触后膜上受体的化学本质为糖蛋白，神经递质与突触后膜上受体的结合具有特异性。 ②突触后膜可能是下一个神经元的胞体膜或树突膜，也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜。 ③兴奋在突触中的传递体现了细胞间的信息交流，神经递质、激素等属于信号分子。 (4)传递过程 ①过程 ②传递特点及原因 a．单向传递，原因：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，然后作用于突触后膜。 b．突触延搁：兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要慢。原因：突触处的兴奋传递需要经过化学信号的转换。 ③信号转变 a．突触：电信号→化学信号→电信号。 b．突触小体：电信号→化学信号。 c．突触后膜：化学信号→电信号。 ④神经递质的类型和去向 a．神经递质的类型 兴奋性神经递质：使下一个神经元兴奋，如乙酰胆碱、谷氨酸、5-羟色胺、肾上腺素、多巴胺等。 抑制性神经递质：使下一个神经元抑制，如甘氨酸等。 b．神经递质释放方式：胞吐。 c．神经递质的去向：迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。 【提示】 1.突触前膜释放神经递质的方式主要是胞吐，利用了细胞膜的流动性，此过程需要消耗能量。 2.神经递质通过突触间隙的方式为扩散，此过程不需要消耗能量。 3.神经递质不进入细胞，而是通过与突触后膜上的受体结合来发挥作用。 4.神经递质分为兴奋性递质和抑制性递质，兴奋性递质作用于突触后膜，会引起阳离子如Na*内流，产生兴奋；抑制性递质作用于突触后膜，会引起阴离子如Cl-内流，产生抑制。 5.突触后膜上的受体和离子通道是结合在一起的，受体一旦结合相应的神经递质后，会引起离子通道打开，进而引起相应的离子流动。 【想一想】抑制性突触后电位的产生原因 【分析】神经递质的异常分析 1.持续性兴奋或抑制 2.不能兴奋或抑制 3.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递的比较 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 结构基础 神经纤维 突触 形式 电信号 电信号→化学信号→电信号 速度 快 慢 方向 可以双向 单向传递 效果 使未兴奋部位兴奋 使下一个神经元兴奋或抑制 4.兴奋剂和毒品 (1)兴兴奋剂和毒品能够对神经系统产生影响。 (2)兴奋剂原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的总称。有些兴奋剂就是毒品，会对人体健康带来极大危害。 (3)毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。 【拓展】可卡因成瘾机理 1.可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品，它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元，这些神经元利用多巴胺来传递愉悦感。 2.作用模型 1)正常情况下，多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的多巴胺转运体从突触间隙回收。 2)吸食可卡因后，可卡因会使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。 3.服用可卡因使人上瘾的原因：可卡因药效失去后，多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响。服药者必须继续服用可卡因来维持神经元的活动，形成恶性循环，毒瘾难戒。 【疑难解读】兴奋性突触和抑制性突触 1.突触的分类：从功能上，突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。 1)兴奋性突触：突触前神经元电信号通过突触传递，影响突触后神经元的活动，使突触后神经元发生兴奋的突触。 2)抑制性突触：突触后膜所在的神经元发生抑制的突触。 3)突触的兴奋或抑制不仅取决于神经递质的种类，更重要的还是取决于其受体的类型。 2.兴奋性递质和抑制性递质 1)兴奋性递质，如乙酰胆碱、谷氨酸、5-羟色胺等，与突触后膜上的受体结合后，会引起突触后神经元细胞膜两侧的电位差减小，使膜发生去极化，进而产生兴奋。 2)抑制性递质，如甘氨酸、γ-氨基丁酸等，与突触后膜上的受体结合后，会引起突触后膜超极化，进而产生抑制。 3.兴奋性递质乙酰胆碱和抑制性递质γ-氨基丁酸的作用机理 1)兴奋性递质乙酰胆碱与乙酰胆碱受体特异性结合后，会导致突触后膜上的Na+通道打开，Na+内流引起突触后膜产生内正外负的动作电位(兴奋)。 2)抑制性递质γ-氨基丁酸与γ-氨基丁酸受体特异性结合后，会导致突触后膜上的Cl-通道打开，Cl-内流引起突触后膜静息电位加大，产生抑制。 二、兴奋传递中电流表指针的偏转次数判断 1．指针偏转原理 下面图中a点受刺激产生动作电位后，该动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图(默认电流计指针的偏转方向为电流方向)： 2．在神经纤维上 (1)刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流表指针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，电流表指针不发生偏转。 3．在神经元之间 (1)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，电流表指针发生两次方向相反的偏转。 (2)刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流表指针只发生一次偏转。 【练一练】 如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。请据图回答下列问题： (1)静息状态下，甲电流表 ，乙电流表指针 。 (2)刺激a处时，甲电流表指针 ，乙电流表指针 。 (3)刺激b处时，甲电流表指针 ，乙电流表指针 。 (4)清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲电流表指针 ，乙电流表指针 。 【实验探究】 (1)探究神经冲动在神经纤维上的传导 方法设计：电刺激①处 结果分析 (2)探究神经冲动在神经元之间的传递 方法设计 结果分析 三、神经系统的分级调节 1．神经系统的分级调节 (1)神经系统对躯体运动的分级调节 ①躯体运动中枢：位于大脑皮层的中央前回，又叫第一运动区。 ②第一运动区与躯体运动的关系 a．管理身体对侧骨骼肌的随意运动。 b．躯体各部分的运动机能在大脑皮层第一运动区都有代表区。 c．皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，但头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的。 d．大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关。 (2)躯体运动的分级调节示意图 2．神经系统对内脏活动的分级调节 (1)神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似，也是通过反射进行的。 (2)排尿反射的分级调节 ①脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。 ②副交感神经兴奋，会使膀胱缩小，而交感神经兴奋不会导致膀胱缩小。 ③人之所以能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。 (3)脊髓是调节内脏活动的低级中枢，脑干是调节内脏活动的基本中枢，下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。 (4)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各级中枢的活动起调整作用，这使得自主神经系统并不完全自主。 3．低级中枢和高级中枢的关系 一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。 四、人脑的高级功能 1．人脑的高级功能 (1)感知外部世界，产生感觉。 (2)控制机体的反射活动。 (3)具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。 2．人类大脑皮层的言语区 言语区 联想记忆 受损特征 运动性言语区(S区) Sport→S 病人可听懂别人的讲话和看懂文字，但不能讲话 听觉性言语区(H区) Hear→H 病人能讲话、书写，能看懂文字，但听不懂别人的谈话 视觉性言语区(V区) Visual→V 病人的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，变得不能阅读 书写性言语区(W区) Write→W 病人可听懂别人讲话和看懂文字，也会讲话，手部运动正常，但失去书写能力 3.学习和记忆 (1)学习和记忆的定义：学习和记忆是脑的高级功能，是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。学习和记忆不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与。 (2)记忆分为四个阶段：感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。 (3)学习和记忆的物质基础及相关结构 4．情绪 (1)情绪是人对环境所作出的反应，也是大脑的高级功能之一。 (2)抑郁：当消极情绪达到一定程度时，就会产生抑郁。抑郁通常是短期的，可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。 (3)抑郁症：当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。一般抑郁如果持续两周以上，则应咨询精神心理科医生以确定是否患有抑郁症。 (4)积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动。当情绪波动超出我们能够调节的程度时，应向专业人士咨询。 第二部分 课后练习 一、选择题（每题2分，共40分） 1．腺苷是与睡眠有关的信号，腺苷的作用机制类似于神经递质。腺苷的受体包括R1和R2，咖啡因可以竞争性结合腺苷受体，研究者用适量咖啡因分别处理野生型小鼠和R1、R2基因敲除的突变体小鼠，测定小鼠24h时间段中每小时内的觉醒时间（即清醒时长），结果如下图。相关叙述错误的是（　　） 注：箭头对应时刻为处理时刻。 A．腺苷可由ATP脱去3个磷酸分子产生 B．腺苷与受体结合发挥作用后会被清除 C．对照组为等量生理盐水处理的相应小鼠 D．结果表明咖啡因通过与R1结合发挥提神作用 2．下图甲为中枢神经元之间的一种连接方式，图中各结构均正常，M和N为连接在神经元表面的电流计；图乙为某一神经元上记录到的膜电位变化。下列说法正确的是（　　） A．图乙为刺激A处，M记录的动作电位示意图，②处的膜电位将变为外正内负 B．要证明某药物只能阻断神经冲动在突触部位的传递而不能阻断神经冲动在神经纤维上的传导，刺激点应在A点，放药点应分别在B、C点 C．刺激A处，N的指针偏转两次 D．只刺激B处，若N的指针发生偏转，M的指针未发生偏转，即可证明兴奋在神经元之间的传递是单向的 3．迷走神经是与脑干相连的脑神经，对胃肠的蠕动和消化腺的分泌起促进作用。已知通过腹腔注射脂多糖（LPS）可使大鼠出现炎症，研究人员对此进行了相关实验，实验分组及结果如下表，已知丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用。下列叙述错误的是（　　） 分组 处理 TNF-α浓度 甲 腹腔注射生理盐水 + 乙 腹腔注射LPS ++++ 丙 腹腔注射LPS+A处理 ++ 注：“+”越多表示浓度越高A.实验中的TNF-α浓度可反映炎症程度 A．由题可知，乙酰胆碱可以产生抗炎效果 B．推测A处理的作用机制可能是：促进TNF-α的合成、增加N受体数量 C．乙酰胆碱-N受体复合物可改变肠巨噬细胞膜的离子通透性 4．将新鲜枪乌贼巨轴神经于组织液中，给予适宜刺激，产生的动作电位如左图所示。若将枪乌贼巨轴神经离体后放置于只是Na+高于其组织液的等渗溶液中，并给予适宜刺激，此时所产生的动作电位的图像可能是（　　） A． B． C． D． 5．在膝跳反射过程中，不会发生（　　） A．兴奋在神经纤维上进行单向传导 B．神经递质通过扩散释放到突触间隙 C．既有电信号传导，也有化学信号传递 D．神经细胞膜的通透性改变形成动作电位 6．下列有关神经系统的分级调节与人脑的高级功能的描述，不正确的是（　　） A．人脑的高级功能是指大脑皮层具有语言、学习、记忆和思维等功能 B．维持身体平衡的中枢在小脑，维持生命的呼吸中枢在脑干 C．患者若S区受损则看不懂文字，若视觉中枢发生障碍则看不见文字 D．婴儿不能有意识地控制排尿与大脑皮层发育不健全有关 7．下列关于神经系统的调节的叙述，正确的是（　　） A．颅腔内的脑属于中枢神经系统，脊髓位于脊柱椎管内，属于外周神经系统 B．学习和记忆是只有人脑才有的高级功能 C．体内外刺激作用于机体后，产生的兴奋只有传到大脑皮层，机体才能产生感觉 D．抽血时，看见针刺而缩手是不需要大脑皮层参与的非条件反射 二、多项选择题（每题3分，共15分） 8．下列有关神经元的结构与功能的叙述，正确的是（　　） A．神经元都具有多个轴突和多个树突， 与其传导信息的功能是相适应的 B．神经元轴突内的细胞质不断的流动，以便于轴突和细胞体进行物质交流 C．神经元因合成分泌神经递质的需要，具有较多的线粒体、高尔基体等细胞器 D．神经元细胞膜表面遍布着神经递质的受体，使其能广泛及时地接受神经递质的刺激 9．下图表示人体排尿反射的相关结构（虚线内表示脊髓的部分结构），有关说法正确的是（　　） A．要检测反射弧是否完整和正常，可在⑤处给予适宜的电刺激 B．若抑制某神经元的呼吸作用，将会影响神经兴奋的传递 C．兴奋在神经元之间传递时，都存在化学信号与电信号的转换 D．在②处给予适宜的电刺激，大脑皮层会产生尿意 10．下图是某反射弧结构的模式图，其中乙表示神经中枢，甲、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究A是传出神经元还是传入神经元，某研究小组将微电流计的两个电极分别搭在位点2和位点3的神经纤维膜外侧。下列说法错误的是（　　） A．刺激位点4，若微电流计指针偏转2次，则A为传入神经元 B．刺激位点4，若微电流计指针偏转2次，则A为传出神经元 C．刺激位点1，若微电流计指针偏转2次，则A为传出神经元 D．刺激位点1，若微电流计指针偏转1次，则A为传出神经元 11．某神经纤维在产生动作电位的过程中，钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流如图所示（内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动，外向电流则相反）。下列说法错误的是（　　） A．ab段和bc段钠离子通道开放 B．c点时神经纤维的膜内电位等于0mv C．cd段的外向电流是由钾离子外流引起的 D．内向电流结束后，神经纤维膜内Na+浓度高于膜外 12．渐冻人是指肌萎缩侧索硬化，也叫运动神经元病。它是上运动神经元和下运动神经元损伤之后，导致包括四肢、躯干、胸部、腹部等肌肉逐渐无力和萎缩。如图为渐冻人的某反射弧，下列有关叙述不正确的是（　　） A．若以针刺S，渐冻人无法感觉到疼痛 B．若刺激III处，在③处可以检测到神经递质的释放 C．若刺激II处，渐冻人的M发生轻微收缩，则该过程可以称为反射 D．若刺激I处，则在III处可以检测到动作电位 13．下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图，下列说法错误的是（） A．①为感受器，刺激③⑤处，②处会产生反应 B．刺激①处后，图乙中兴奋传导方向为a←b→c C．图甲⑥中神经递质的合成与释放、在突触间隙中的扩散均需消耗ATP D．与神经递质特异性结合的受体只分布在神经元上 第三部分 提升训练 1．在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激，测得神经纤维电位变化如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．t1时的刺激强度过小，无法引起神经纤维上Na＋通道打开 B．适当提高细胞内K＋浓度，测得的静息电位可能位于－65～－55 mV C．t2、t3时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位 D．t4后，细胞恢复静息状态不需要消耗ATP 2．一氧化氮(NO)是最早发现能在人体内起调节作用的气体。NO可增强靶细胞内鸟苷酸环化酶活性，使胞质内cGMP升高，产生生物效应，如血管平滑肌舒张，过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．NO可储存于突触小泡内通过胞吐释放到突触间隙 B．NO与乙酰胆碱均需与细胞膜上受体结合后才能发挥作用 C．NO与乙酰胆碱都能引起突触后膜膜电位变化 D．冠状动脉收缩引起的心绞痛可用NO剂治疗 3．如图所示将电流表两电极分别接到神经元膜外a、b两点，c点到a点和b点的距离相等，④中的物质为兴奋性神经递质。已知当两个相同兴奋相遇时会相互抵消，假设刺激强度相同且能产生兴奋，下列相关叙述错误的是(　　) A．分别刺激图中的三点，会使电流表指针发生两次反向偏转的是a、c两点的刺激 B．同时刺激b、c两点，若c点产生的兴奋比b点先传到③处，则电流表指针发生三次偏转 C．④中的物质通过突触引起③处电位变化与信息交流功能和细胞膜的流动性有关 D．给予c点刺激时，若降低②处Na＋的浓度，则可能会导致③处的动作电位减小 4．在没有损伤的枪乌贼的巨大神经纤维膜上及神经元之间放置相应的电极和电流计，如图所示。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．图a中电流计两电极分别连接在神经纤维膜内外，在静息状态下指针不发生偏转 B．图b中如果电流计两电极都在细胞膜外，则神经纤维受刺激后指针发生两次方向相反的偏转 C．图b中如果电流计两电极都在细胞膜内，则神经纤维受刺激后指针发生两次方向相反的偏转 D．图c中电流计两电极均位于神经细胞膜外，神经纤维受到如图所示刺激后，指针会发生一次偏转 5．(不定项)神经递质作用于突触后膜，会引起突触后膜产生局部的电位变化，称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点，做了如下实验。其中图甲中A、B、C为不同神经元的轴突，图乙中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点，阈值代表引发动作电位的最小膜电位。下列针对该实验结果的分析，正确的是(　　) A．轴突A、B、C释放的均为兴奋性神经递质，都会引起突触后膜的某种离子通道打开 B．单个轴突引发的突触后电位，其大小和持续时间是相对恒定的 C．连续的低于阈值的单刺激有叠加效应，不同来源的神经递质对突触后神经元效果也可以叠加 D．突触数量越多，越有利于神经细胞之间的信息联系，越容易引发突触后膜的动作电位 6．以新鲜的蛙坐骨神经腓肠肌为标本，刺激神经纤维产生动作电位及恢复静息电位的过程中，由于钠、钾离子的流动而产生的跨膜电流如图所示(内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动，外向电流则相反)。下列叙述正确的是(　　) A．增大刺激强度，c点对应的动作电位值不变 B．bd时间段内发生钾离子的外流 C．d点达到静息电位的最大值 D．ac段钠离子进入细胞和ce段钾离子流出细胞的方式不同 7.听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上的K＋通道打开，K＋内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是(　　) A．静息状态时纤毛膜外的K＋浓度低于膜内 B．纤毛膜上的K＋内流过程不消耗ATP C．兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导 D．听觉的产生过程不属于反射 8.若电刺激神经纤维的某一位置，可检测到一次电位变化，如图甲、乙中的正常曲线。若在某一时刻(处理点)，利用不同的处理使神经纤维上膜电位发生不同的变化，如图甲、乙中的虚线所示。下列关于处理方式的分析，正确的是(　　) A．图甲利用某种药物阻断了Na＋通道 B．图甲将神经纤维置于稍低浓度的K＋溶液中 C．图乙利用某种药物阻断了K＋通道 D．图乙将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中 9.抑郁症是由高级神经活动产生的重度消极情绪得不到缓解而形成的。被称为5－羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5－羟色胺的回收，使得突触间隙中5－羟色胺的浓度维持在一定的水平，有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是(　　) A．5－羟色胺进入突触间隙需消耗神经元代谢提供的能量 B．5－羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5－羟色胺 C．抑郁症患者体内某些突触间隙的5－羟色胺含量可能比正常人的少 D．5－羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪 第 1 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二暑假生物预习讲义 第2讲 神经调节 第2课时　神经冲动和分级调节 第一部分新知学习 一、神经冲动的产生、传导和传递 1．兴奋的传导 (1)传导形式：电信号(或局部电流)，也称神经冲动。 (2)传导过程 (3)传导特点：双向传导，即图中a←b→c。 (4)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系 ①在膜外，局部电流方向与兴奋传导方向相反。 ②在膜内，局部电流方向与兴奋传导方向相同。 【提示】兴奋在神经纤维上的传导方向 ①在离体条件下，兴奋在神经纤维上的传导是双向的。 ②在生物体内正常生理条件下，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，因为刺激总是来自感受器。 【试一试】 归纳总结Na+和K+与静息电位、动作电位的关系 A静息电位与膜内外K+浓度差有关 (1)膜外K+浓度升高→K+外流减少→静息电位绝对值降低。 (2)膜外K+浓度降低→K+外流增加→静息电位绝对值升高。 B动作电位与膜内外Na+浓度差有关 (1)膜外Na+浓度升高→Na+内流增加→动作电位峰值升高。 (2)膜外Na+浓度降低→Na+内流减少→动作电位峰值降低。 (5)膜电位变化曲线解读 【总结】静息电位和动作电位的表现和形成 静息电位表现为外正内负；主要原因是静息时钾离子外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。动作电位表现为外负内正，产生原因是钠离子内流，使兴奋部位内侧阳离子浓度高于膜的外侧。兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。 2．兴奋在神经元之间的传递 (1)突触的形成 A突触小体：神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫突触小体。 B突触的形成：突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触。 C突触类型：①.轴突一细胞体型，表示为 ②轴突一树突型，表示为 ③轴突一轴突型; ④树突一树突型。 (2)突触的结构及兴奋在突触处的传递过程 (3)关于突触结构的注意事项 ①突触间隙内的液体属于组织液，突触后膜上受体的化学本质为糖蛋白，神经递质与突触后膜上受体的结合具有特异性。 ②突触后膜可能是下一个神经元的胞体膜或树突膜，也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜。 ③兴奋在突触中的传递体现了细胞间的信息交流，神经递质、激素等属于信号分子。 (4)传递过程 ①过程 ②传递特点及原因 a．单向传递，原因：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，然后作用于突触后膜。 b．突触延搁：兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上要慢。原因：突触处的兴奋传递需要经过化学信号的转换。 ③信号转变 a．突触：电信号→化学信号→电信号。 b．突触小体：电信号→化学信号。 c．突触后膜：化学信号→电信号。 ④神经递质的类型和去向 a．神经递质的类型 兴奋性神经递质：使下一个神经元兴奋，如乙酰胆碱、谷氨酸、5-羟色胺、肾上腺素、多巴胺等。 抑制性神经递质：使下一个神经元抑制，如甘氨酸等。 b．神经递质释放方式：胞吐。 c．神经递质的去向：迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。 【提示】 1.突触前膜释放神经递质的方式主要是胞吐，利用了细胞膜的流动性，此过程需要消耗能量。 2.神经递质通过突触间隙的方式为扩散，此过程不需要消耗能量。 3.神经递质不进入细胞，而是通过与突触后膜上的受体结合来发挥作用。 4.神经递质分为兴奋性递质和抑制性递质，兴奋性递质作用于突触后膜，会引起阳离子如Na*内流，产生兴奋；抑制性递质作用于突触后膜，会引起阴离子如Cl-内流，产生抑制。 5.突触后膜上的受体和离子通道是结合在一起的，受体一旦结合相应的神经递质后，会引起离子通道打开，进而引起相应的离子流动。 【想一想】抑制性突触后电位的产生原因 突触前神经元轴突末梢兴奋，引起突触小泡释放抑制性递质，抑制性递质与后膜受体结合后，提高了后膜对Cl－、K＋的通透性，即促进Cl－进细胞或K＋出细胞(抑制性突触后电位的产生主要与Cl－内流有关)。使膜内外的电位差变得更大，突触后膜更难以兴奋。 【分析】神经递质的异常分析 3.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递的比较 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 结构基础 神经纤维 突触 形式 电信号 电信号→化学信号→电信号 速度 快 慢 方向 可以双向 单向传递 效果 使未兴奋部位兴奋 使下一个神经元兴奋或抑制 4.兴奋剂和毒品 (1)兴兴奋剂和毒品能够对神经系统产生影响。 (2)兴奋剂原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的总称。有些兴奋剂就是毒品，会对人体健康带来极大危害。 (3)毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。 【拓展】可卡因成瘾机理 1.可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品，它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元，这些神经元利用多巴胺来传递愉悦感。 2.作用模型 1)正常情况下，多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的多巴胺转运体从突触间隙回收。 2)吸食可卡因后，可卡因会使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。 3.服用可卡因使人上瘾的原因：可卡因药效失去后，多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响。服药者必须继续服用可卡因来维持神经元的活动，形成恶性循环，毒瘾难戒。 【疑难解读】兴奋性突触和抑制性突触 1.突触的分类：从功能上，突触可分为兴奋性突触和抑制性突触。 1)兴奋性突触：突触前神经元电信号通过突触传递，影响突触后神经元的活动，使突触后神经元发生兴奋的突触。 2)抑制性突触：突触后膜所在的神经元发生抑制的突触。 3)突触的兴奋或抑制不仅取决于神经递质的种类，更重要的还是取决于其受体的类型。 2.兴奋性递质和抑制性递质 1)兴奋性递质，如乙酰胆碱、谷氨酸、5-羟色胺等，与突触后膜上的受体结合后，会引起突触后神经元细胞膜两侧的电位差减小，使膜发生去极化，进而产生兴奋。 2)抑制性递质，如甘氨酸、γ-氨基丁酸等，与突触后膜上的受体结合后，会引起突触后膜超极化，进而产生抑制。 3.兴奋性递质乙酰胆碱和抑制性递质γ-氨基丁酸的作用机理 1)兴奋性递质乙酰胆碱与乙酰胆碱受体特异性结合后，会导致突触后膜上的Na+通道打开，Na+内流引起突触后膜产生内正外负的动作电位(兴奋)。 2)抑制性递质γ-氨基丁酸与γ-氨基丁酸受体特异性结合后，会导致突触后膜上的Cl-通道打开，Cl-内流引起突触后膜静息电位加大，产生抑制。 二、兴奋传递中电流表指针的偏转次数判断 1．指针偏转原理 下面图中a点受刺激产生动作电位后，该动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图(默认电流计指针的偏转方向为电流方向)： 2．在神经纤维上 (1)刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流表指针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，电流表指针不发生偏转。 3．在神经元之间 (1)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，电流表指针发生两次方向相反的偏转。 (2)刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流表指针只发生一次偏转。 【练一练】 如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。请据图回答下列问题： (1)静息状态下，甲电流表指针偏转，乙电流表指针不发生偏转。 (2)刺激a处时，甲电流表指针偏转一次，乙电流表指针偏转两次。 (3)刺激b处时，甲电流表指针不偏转，乙电流表指针偏转一次。 (4)清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲电流表指针偏转一次，乙电流表指针偏转一次。 【实验探究】 (1)探究神经冲动在神经纤维上的传导 方法设计：电刺激①处 结果分析 (2)探究神经冲动在神经元之间的传递 方法设计 结果分析 三、神经系统的分级调节 1．神经系统的分级调节 (1)神经系统对躯体运动的分级调节 ①躯体运动中枢：位于大脑皮层的中央前回，又叫第一运动区。 ②第一运动区与躯体运动的关系 a．管理身体对侧骨骼肌的随意运动。 b．躯体各部分的运动机能在大脑皮层第一运动区都有代表区。 c．皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的，但头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的。 d．大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关。 (2)躯体运动的分级调节示意图 2．神经系统对内脏活动的分级调节 (1)神经系统对内脏活动的调节与它对躯体运动的调节相似，也是通过反射进行的。 (2)排尿反射的分级调节 ①脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。 ②副交感神经兴奋，会使膀胱缩小，而交感神经兴奋不会导致膀胱缩小。 ③人之所以能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。 (3)脊髓是调节内脏活动的低级中枢，脑干是调节内脏活动的基本中枢，下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢。 (4)大脑皮层是许多低级中枢活动的高级调节者，它对各级中枢的活动起调整作用，这使得自主神经系统并不完全自主。 3．低级中枢和高级中枢的关系 一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。 四、人脑的高级功能 1．人脑的高级功能 (1)感知外部世界，产生感觉。 (2)控制机体的反射活动。 (3)具有语言、学习和记忆等方面的高级功能。 2．人类大脑皮层的言语区 言语区 联想记忆 受损特征 运动性言语区(S区) Sport→S 病人可听懂别人的讲话和看懂文字，但不能讲话 听觉性言语区(H区) Hear→H 病人能讲话、书写，能看懂文字，但听不懂别人的谈话 视觉性言语区(V区) Visual→V 病人的视觉无障碍，但看不懂文字的含义，变得不能阅读 书写性言语区(W区) Write→W 病人可听懂别人讲话和看懂文字，也会讲话，手部运动正常，但失去书写能力 3.学习和记忆 (1)学习和记忆的定义：学习和记忆是脑的高级功能，是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。学习和记忆不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与。 (2)记忆分为四个阶段：感觉性记忆、第一级记忆、第二级记忆和第三级记忆。 (3)学习和记忆的物质基础及相关结构 4．情绪 (1)情绪是人对环境所作出的反应，也是大脑的高级功能之一。 (2)抑郁：当消极情绪达到一定程度时，就会产生抑郁。抑郁通常是短期的，可以通过自我调适、身边人的支持以及心理咨询好转。 (3)抑郁症：当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。一般抑郁如果持续两周以上，则应咨询精神心理科医生以确定是否患有抑郁症。 (4)积极建立和维系良好的人际关系、适量运动和调节压力都可以帮助我们减少和更好地应对情绪波动。当情绪波动超出我们能够调节的程度时，应向专业人士咨询。 第二部分 课后练习 1．腺苷是与睡眠有关的信号，腺苷的作用机制类似于神经递质。腺苷的受体包括R1和R2，咖啡因可以竞争性结合腺苷受体，研究者用适量咖啡因分别处理野生型小鼠和R1、R2基因敲除的突变体小鼠，测定小鼠24h时间段中每小时内的觉醒时间（即清醒时长），结果如下图。相关叙述错误的是（　　） 注：箭头对应时刻为处理时刻。 A．腺苷可由ATP脱去3个磷酸分子产生 B．腺苷与受体结合发挥作用后会被清除 C．对照组为等量生理盐水处理的相应小鼠 D．结果表明咖啡因通过与R1结合发挥提神作用 2．下图甲为中枢神经元之间的一种连接方式，图中各结构均正常，M和N为连接在神经元表面的电流计；图乙为某一神经元上记录到的膜电位变化。下列说法正确的是（　　） A．图乙为刺激A处，M记录的动作电位示意图，②处的膜电位将变为外正内负 B．要证明某药物只能阻断神经冲动在突触部位的传递而不能阻断神经冲动在神经纤维上的传导，刺激点应在A点，放药点应分别在B、C点 C．刺激A处，N的指针偏转两次 D．只刺激B处，若N的指针发生偏转，M的指针未发生偏转，即可证明兴奋在神经元之间的传递是单向的 3．迷走神经是与脑干相连的脑神经，对胃肠的蠕动和消化腺的分泌起促进作用。已知通过腹腔注射脂多糖（LPS）可使大鼠出现炎症，研究人员对此进行了相关实验，实验分组及结果如下表，已知丙组的A处理仅在肠巨噬细胞内起作用。下列叙述错误的是（　　） 分组 处理 TNF-α浓度 甲 腹腔注射生理盐水 + 乙 腹腔注射LPS ++++ 丙 腹腔注射LPS+A处理 ++ 注：“+”越多表示浓度越高A.实验中的TNF-α浓度可反映炎症程度 A．由题可知，乙酰胆碱可以产生抗炎效果 B．推测A处理的作用机制可能是：促进TNF-α的合成、增加N受体数量 C．乙酰胆碱-N受体复合物可改变肠巨噬细胞膜的离子通透性 4．将新鲜枪乌贼巨轴神经于组织液中，给予适宜刺激，产生的动作电位如左图所示。若将枪乌贼巨轴神经离体后放置于只是Na+高于其组织液的等渗溶液中，并给予适宜刺激，此时所产生的动作电位的图像可能是（　　） A． B． C． D． 5．在膝跳反射过程中，不会发生（　　） A．兴奋在神经纤维上进行单向传导 B．神经递质通过扩散释放到突触间隙 C．既有电信号传导，也有化学信号传递 D．神经细胞膜的通透性改变形成动作电位 6．下列有关神经系统的分级调节与人脑的高级功能的描述，不正确的是（　　） A．人脑的高级功能是指大脑皮层具有语言、学习、记忆和思维等功能 B．维持身体平衡的中枢在小脑，维持生命的呼吸中枢在脑干 C．患者若S区受损则看不懂文字，若视觉中枢发生障碍则看不见文字 D．婴儿不能有意识地控制排尿与大脑皮层发育不健全有关 7．下列关于神经系统的调节的叙述，正确的是（　　） A．颅腔内的脑属于中枢神经系统，脊髓位于脊柱椎管内，属于外周神经系统 B．学习和记忆是只有人脑才有的高级功能 C．体内外刺激作用于机体后，产生的兴奋只有传到大脑皮层，机体才能产生感觉 D．抽血时，看见针刺而缩手是不需要大脑皮层参与的非条件反射 (以下为不定项选择） 8．下列有关神经元的结构与功能的叙述，正确的是（　　） A．神经元都具有多个轴突和多个树突， 与其传导信息的功能是相适应的 B．神经元轴突内的细胞质不断的流动，以便于轴突和细胞体进行物质交流 C．神经元因合成分泌神经递质的需要，具有较多的线粒体、高尔基体等细胞器 D．神经元细胞膜表面遍布着神经递质的受体，使其能广泛及时地接受神经递质的刺激 9．下图表示人体排尿反射的相关结构（虚线内表示脊髓的部分结构），有关说法正确的是（　　） A．要检测反射弧是否完整和正常，可在⑤处给予适宜的电刺激 B．若抑制某神经元的呼吸作用，将会影响神经兴奋的传递 C．兴奋在神经元之间传递时，都存在化学信号与电信号的转换 D．在②处给予适宜的电刺激，大脑皮层会产生尿意 10．下图是某反射弧结构的模式图，其中乙表示神经中枢，甲、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为四个实验位点。现欲探究A是传出神经元还是传入神经元，某研究小组将微电流计的两个电极分别搭在位点2和位点3的神经纤维膜外侧。下列说法错误的是（　　） A．刺激位点4，若微电流计指针偏转2次，则A为传入神经元 B．刺激位点4，若微电流计指针偏转2次，则A为传出神经元 C．刺激位点1，若微电流计指针偏转2次，则A为传出神经元 D．刺激位点1，若微电流计指针偏转1次，则A为传出神经元 11．某神经纤维在产生动作电位的过程中，钠、钾离子通过离子通道的流动造成的跨膜电流如图所示（内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动，外向电流则相反）。下列说法错误的是（　　） A．ab段和bc段钠离子通道开放 B．c点时神经纤维的膜内电位等于0mv C．cd段的外向电流是由钾离子外流引起的 D．内向电流结束后，神经纤维膜内Na+浓度高于膜外 12．渐冻人是指肌萎缩侧索硬化，也叫运动神经元病。它是上运动神经元和下运动神经元损伤之后，导致包括四肢、躯干、胸部、腹部等肌肉逐渐无力和萎缩。如图为渐冻人的某反射弧，下列有关叙述不正确的是（　　） A．若以针刺S，渐冻人无法感觉到疼痛 B．若刺激III处，在③处可以检测到神经递质的释放 C．若刺激II处，渐冻人的M发生轻微收缩，则该过程可以称为反射 D．若刺激I处，则在III处可以检测到动作电位 13．下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图，下列说法错误的是（） A．①为感受器，刺激③⑤处，②处会产生反应 B．刺激①处后，图乙中兴奋传导方向为a←b→c C．图甲⑥中神经递质的合成与释放、在突触间隙中的扩散均需消耗ATP D．与神经递质特异性结合的受体只分布在神经元上 答案解析部分 1．D 2．B 3．B 4．B 5．B 6．C 7．C 8．B,C 9．A,B,C 10．A,C 11．B,D 12．A,C,D 13．B,C,D 第三部分 提升训练 1．1．在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激，测得神经纤维电位变化如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．t1时的刺激强度过小，无法引起神经纤维上Na＋通道打开 B．适当提高细胞内K＋浓度，测得的静息电位可能位于－65～－55 mV C．t2、t3时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位 D．t4后，细胞恢复静息状态不需要消耗ATP 答案　C 2．一氧化氮(NO)是最早发现能在人体内起调节作用的气体。NO可增强靶细胞内鸟苷酸环化酶活性，使胞质内cGMP升高，产生生物效应，如血管平滑肌舒张，过程如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A．NO可储存于突触小泡内通过胞吐释放到突触间隙 B．NO与乙酰胆碱均需与细胞膜上受体结合后才能发挥作用 C．NO与乙酰胆碱都能引起突触后膜膜电位变化 D．冠状动脉收缩引起的心绞痛可用NO剂治疗 答案　D 3．如图所示将电流表两电极分别接到神经元膜外a、b两点，c点到a点和b点的距离相等，④中的物质为兴奋性神经递质。已知当两个相同兴奋相遇时会相互抵消，假设刺激强度相同且能产生兴奋，下列相关叙述错误的是(　　) A．分别刺激图中的三点，会使电流表指针发生两次反向偏转的是a、c两点的刺激 B．同时刺激b、c两点，若c点产生的兴奋比b点先传到③处，则电流表指针发生三次偏转 C．④中的物质通过突触引起③处电位变化与信息交流功能和细胞膜的流动性有关 D．给予c点刺激时，若降低②处Na＋的浓度，则可能会导致③处的动作电位减小 答案　B 4．在没有损伤的枪乌贼的巨大神经纤维膜上及神经元之间放置相应的电极和电流计，如图所示。据图分析，下列叙述错误的是(　　) A．图a中电流计两电极分别连接在神经纤维膜内外，在静息状态下指针不发生偏转 B．图b中如果电流计两电极都在细胞膜外，则神经纤维受刺激后指针发生两次方向相反的偏转 C．图b中如果电流计两电极都在细胞膜内，则神经纤维受刺激后指针发生两次方向相反的偏转 D．图c中电流计两电极均位于神经细胞膜外，神经纤维受到如图所示刺激后，指针会发生一次偏转 答案　A 5．(不定项)神经递质作用于突触后膜，会引起突触后膜产生局部的电位变化，称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点，做了如下实验。其中图甲中A、B、C为不同神经元的轴突，图乙中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点，阈值代表引发动作电位的最小膜电位。下列针对该实验结果的分析，正确的是(　　) A．轴突A、B、C释放的均为兴奋性神经递质，都会引起突触后膜的某种离子通道打开 B．单个轴突引发的突触后电位，其大小和持续时间是相对恒定的 C．连续的低于阈值的单刺激有叠加效应，不同来源的神经递质对突触后神经元效果也可以叠加 D．突触数量越多，越有利于神经细胞之间的信息联系，越容易引发突触后膜的动作电位 答案　BC 6．以新鲜的蛙坐骨神经腓肠肌为标本，刺激神经纤维产生动作电位及恢复静息电位的过程中，由于钠、钾离子的流动而产生的跨膜电流如图所示(内向电流是指阳离子由细胞膜外向膜内流动，外向电流则相反)。下列叙述正确的是(　　) A．增大刺激强度，c点对应的动作电位值不变 B．bd时间段内发生钾离子的外流 C．d点达到静息电位的最大值 D．ac段钠离子进入细胞和ce段钾离子流出细胞的方式不同 答案　A 7.听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上的K＋通道打开，K＋内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是(　　) A．静息状态时纤毛膜外的K＋浓度低于膜内 B．纤毛膜上的K＋内流过程不消耗ATP C．兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导 D．听觉的产生过程不属于反射 答案　A 8.若电刺激神经纤维的某一位置，可检测到一次电位变化，如图甲、乙中的正常曲线。若在某一时刻(处理点)，利用不同的处理使神经纤维上膜电位发生不同的变化，如图甲、乙中的虚线所示。下列关于处理方式的分析，正确的是(　　) A．图甲利用某种药物阻断了Na＋通道 B．图甲将神经纤维置于稍低浓度的K＋溶液中 C．图乙利用某种药物阻断了K＋通道 D．图乙将神经纤维置于稍低浓度的Na＋溶液中 答案　C 9.抑郁症是由高级神经活动产生的重度消极情绪得不到缓解而形成的。被称为5－羟色胺再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5－羟色胺的回收，使得突触间隙中5－羟色胺的浓度维持在一定的水平，有利于神经系统的活动正常进行。下列说法错误的是(　　) A．5－羟色胺进入突触间隙需消耗神经元代谢提供的能量 B．5－羟色胺再摄取抑制剂通过抑制ATP水解来阻止回收5－羟色胺 C．抑郁症患者体内某些突触间隙的5－羟色胺含量可能比正常人的少 D．5－羟色胺的合成和分泌发生障碍容易使人产生消极情绪 答案　B 第1页共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$