第2章 神经调节-2024-2025学年高二生物单元必背知识清单（人教版2019选择性必修1）

第1节 神经调节的结构基础 一. 神经系统的基本结构 大脑：表面是大脑皮层，大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。 小脑：能够协调运动，维持身体平衡。 下丘脑：有体温调节中枢，水平衡的调节中枢，还与生物节律等的控制有关。 脑干：有许多维持生命的必要中枢，如调节呼吸，心脏功能的基本活动中枢。 脑 中枢神经系统 脊髓：是调节运动的低级中枢。 神经系统 都含有 交感神经 副交感神经 内脏运动神经 （自主神经） 躯体运动神经 传出神经（运动神经） 传入神经（感觉神经） 脊神经 （31对） 脑神经 （12对） 外周神经系统 ①中枢神经系统≠神经中枢：在中枢神经系统内，大量神经细胞聚集在一起，形成许多不同的神经中枢，分别负责调控某一特定的生理功能，如脑干中的呼吸中枢，下丘脑中的体温调节中枢等。 ②脑神经和脊神经中都有支配内脏器官的神经。 二.自主神经系统 1.概念：支配内脏、血管和腺体的传出神经，它们的活动不受意识支配，称为自主神经系统。 例：奔跑等身体运动是由躯体运动神经支配，它明显受到意识的支配；而由惊恐所引起的心跳与呼吸的变化是由内脏运动神经控制的，是不随意的，不受意识支配。 2.组成与功能 自主神经系统包括交感神经和副交感神经两部分，它们的作用通常是相反的。 比较项目 交感神经 副交感神经 活跃条件 兴奋状态 安静状态 瞳孔 扩张 收缩 支气管 扩张 收缩 心跳 加快 减慢 血管 收缩 --- 胃肠蠕动 减弱 加强 ①并非所有的内脏和组织都受交感神经和副交感神经共同支配 对于多数血管的神经支配来讲，它只接受交感神经的支配，比如脑血管，冠状血管等，只有少数血管接受交感神经和副交感神经的双重支配。 ②并非交感神经和副交感神经对同一器官的作用都是相反的 如交感神经和副交感神经都有促进唾液腺分泌的作用。 ③意义：交感神经和副交感神经对同一器官的作用，可以使机体对外界刺激做出更精确的反应，使机体更好的适应环境的变化。 3. 组成神经系统的细胞 1.神经元：神经系统结构和功能的基本单位。：树突和轴突末端的细小分支，它们分布在全身各处 胞体：是神经元的膨大部分，里面含有细胞核 树突：通常短而粗，用来接受信息，并将其传导到细胞体 神经元 作用：长而细。它将信息从细胞体传向其他神经元，肌肉或腺体 轴突 集结成束 神经 神经纤维 包裹 轴突 外层包膜 髓鞘 2.神经胶质细胞 ①广泛分布于神经元之间，其数量为神经元数量的10～50倍。 ②具有支持、保护、营养和修复神经元等多种功能。 ③在外周神经系统中，神经胶质细胞参与构成神经纤维表面的髓鞘。 3.有些神经元的轴突很长，并且树突很多的意义 有些神经元轴突很长，这有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官；树突多有利于充分接收信息。 第2节 神经调节的基本方式 一. 反射与反射弧 1.反射----神经调节的基本方式 （1）完成反射的结构基础是反射弧 （2）概念：在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所产生的规律性应答反应，叫做反射 植物和单细胞生物没有神经系统，不具有反射。 （3）①适宜强度的刺激 ②经过完整的反射弧：反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构功能受损，反射就不能完成， 如，直接刺激传出神经或效应器，引起肌肉收缩，不属于反射，只是有反应★ 反射发生的两个条件： 2.反射弧 （1）组成⑤感受器→②传入神经→①神经中枢→③传出神经→④效应器。 ①感受器：感觉神经末梢的特殊结构。 效应器：传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。 ②一个完整的反射弧至少需要两个神经元构成，如膝跳反射。 反射活动越复杂，参与的神经元越多。 ③反射弧中传入神经和传出神经的判断方法 a根据是否具有神经节：有神经节的是传入神经。 b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。 c根据脊髓灰质结构判断：与前角(膨大部分)相连的为传出神经，与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。(窄进宽出) d切断实验法：若切断某一神经，刺激外周段(远离中枢的位置)，肌肉不收缩，而刺激向中段(近中枢的位置)，肌肉收缩，则切断的为传入神经，反之，则为传出神经。 3.兴奋 （1）概念：动物体或人体内的某些细胞或组织（神经组织）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。 （2）兴奋可在反射弧中传导，还会在脑与脊髓等中枢神经系统中传导。例如，在缩手反射与膝跳反射中，兴奋还会从位于脊髓的低级中枢传导到大脑皮层，从而产生相应的感觉★ （3）反射弧中相关结构对反射弧功能的影响（理解即可） 反射弧 的结构 结构特点 功能 结构破坏对功能的影响 感受器 ↓ 传入神经 ↓ 神经中枢 ↓ 传出神经 ↓ 效应器 感觉神经末梢的特殊结构 将内、外界刺激的信息转变为神经细胞的兴奋 既无感觉又无效应 感觉神经元 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应 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 既无感觉又无效应或只有感觉无效应 运动神经元 将兴奋由神经中枢传至效应器 只有感觉无效应 传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等 对内、外界刺激作出相应的应答 只有感觉无效应 二.非条件反射与条件反射 反射 类型 非条件反射 条件反射 概念 出生后无需训练就具有的反射 出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射 刺激 类型 具体的直接刺激引起的反应 信号(光、声音等)刺激引起的反应 数量 有限的 几乎是无限的 神经 中枢 大脑皮层以下的神经中枢（不一定是脊髓，如呼吸的中枢在脑干） 经过大脑皮层 神经 联系 反射弧及神经联系永久、固定，反射一般不消退 反射弧及神经联系暂时、可变，反射易消退，需强化适应 意义 完成机体基本的生命活动 使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力 举例 缩手反射、膝跳反射、眨眼反射、吸吮反射、排尿反射、吃东西时分泌唾液等 望梅止渴、画饼充饥、谈虎色变、听见铃声走进教室等 联系 条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练而建立的，条件反射应不断用非条件刺激强化才能维持下去，否则将不断减弱，甚至消失 （1） 条件反射的消退不是条件反射的简单丧失，而是中枢把原先引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号，铃声的出现不再预示着食物的到来。因此，条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间新的联系，是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。 （2） 肌梭：分布于骨骼肌中，感受牵张刺激的本体感受器，即肌肉长度变化的感受器（了解） 所以在膝反射中，感受器是伸肌中的肌梭；效应器是伸肌 （3） 感觉是在大脑皮层形成的，需要感受器，传入神经，神经中枢的参与，传出神经和效应器未参与此过程。故该过程没有经过完整的反射弧，不属于反射，如听觉的产生过程不属于反射★ （4） “吃梅止渴”是人和动物出生后无须训练就具有的非条件反射； “望梅止渴”是在人和动物出生以后的生活过程中通过学习和训练而形成的反射，属于条件反射； “谈梅止渴”是与人类语言有关的条件反射，是人类特有的条件反射。 第3节 神经冲动的产生和传导 一. 兴奋在神经纤维上的传导 1.兴奋在神经纤维上的传导形式---电信号（局部电流） 2.电表指针偏转方向：由正向负 3.神经细胞膜内K+多，膜外Na+多 ① 静息时，由于膜主要对K+有通透性，造成K+外流（方式：协助扩散），使膜外阳离子浓度高于膜内（电位表现：内负外正），这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。 ②受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流（方式：协助扩散），使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，（电位表现：内正外负），与相邻部位产生电位差。 ①传导形式：局部电流（电信号；神经冲动） ②传导过程：静息电位---受到刺激---产生动作电位----在兴奋与未兴奋部位形成电位差----形成局部电流 ③传导特点：在离体神经纤维上，兴奋是双向传导 ④膜内电流方向与兴奋传导方向相同 4.电位变化曲线 (1)AB段——静息电位：主要是因K＋通过离子通道顺浓度梯度外流所致，达到平衡时，膜内K＋浓度仍高于膜外，此时膜电位表现为内负外正。 (2)BC段——动作电位的形成：因足够强度的刺激导致Na＋通道打开，引起Na＋顺浓度内流，达到平衡时，膜外Na＋浓度仍高于膜内，最终导致膜电位表现为内正外负。 (3)CD段——静息电位的恢复：Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋顺浓度梯度大量外流，膜电位逐渐恢复为内负外正，此时因K＋外流过多导致此时膜内外电位差值大于初始静息电位差值。 (4)DE段——恢复为初始静息电位（通过钠钾泵吸K＋排Na＋，消耗能量，为主动运输），从而为下一次兴奋做好准备。 5.细胞外液Na＋、K＋浓度大小与膜电位变化的关系 ①K＋浓度只影响静息电位，静息电位的绝对值取决于K＋外流多少，K＋外流越多，静息电位的绝对值越大（如细胞外液中K＋浓度降低，神经细胞膜内外K＋浓度差增大，K＋外流增多，静息电位的绝对值增大） ②Na＋浓度只影响动作电位，动作电位的峰值取决于Na＋内流多少，Na＋内流越多，动作电位的峰值越大（如细胞外液中Na＋浓度降低，神经细胞膜内外Na＋浓度差减小，Na＋内流减少，动作电位的峰值减小） 二.兴奋在神经元之间的传递 1.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，叫做突触小体 2.突触的概念：突触小体可以与其他神经元的胞体或树突等相接近，共同形成突触 3.突触的结构：包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。 4.突触前膜是突触小体的膜 轴突-胞体型 5.突触的类型： 轴突-树突型 轴突----肌肉细胞型 轴突----腺细胞型 神经元与效应器之间 神经元之间 6.突触后膜：最常见的是下一个神经元的胞体膜，树突膜，也可能是肌肉细胞膜，腺细胞膜。 7.兴奋通过突触的传递过程 离子通道 有关神经递质的知识点 （1）来源：轴突末端----突触小体内的突触小泡。 （2）传递途径：突触前膜→突触间隙→突触后膜。 （3）释放方式：胞吐，体现了细胞膜的流动性。 （4）作用：引起下一个神经元的兴奋或抑制。 （5）类型及机理 ①兴奋性递质——如乙酰胆碱等，该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对Na＋通透性，使Na＋内流，从而使突触后膜产生动作电位，即引起下一神经元发生兴奋。 ②抑制性递质——如甘氨酸等，该类递质作用于突触后膜后，能增强突触后膜对Cl－的通透性，使Cl－内流，从而使膜内外的电位差变得更大，突触后膜更难以兴奋。 （6）去向：神经递质发挥作用后，会很快被相应的酶降解，或被突触前神经元回收，以免持续发挥作用。 （7） 课本 P29“图2－8”中所示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。神经递质不进入突触后膜 （8） 神经递质是小分子，但仍主要通过胞吐释放，意义是，短时间内使神经递质大量释放，从而有效实现神经兴奋的快速传递。 8.传递特点 ①单向传递：神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。 ②突触延搁：由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。 9.在正常的反射活动中，兴奋的传导是单向的（因为兴奋只能从感受器传至效应器） 三.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 1.某些化学物质能作用于突触而对神经系统产生影响 促进神经递质的合成和释放速率 干扰神经递质与受体结合 影响分解神经递质的酶的活性 突触 某些化学物质 2.毒品（以可卡因为例）成瘾的原因 ①在正常情况下，多巴胺（兴奋性神经递质）发挥作用后，会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。 ②吸食可卡因后，可卡因会使转运蛋白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（中枢神经系统长时间暴露在高浓度的多巴胺环境下，会通过减少多巴胺受体数目来适应这种变化）。 ③当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动，这就是上瘾。 四.兴奋传导与传递的相关实验探究 1.　膜电位的测量及变化曲线分析 测量装置 电位变化曲线 两电极分别位于神经纤维膜两侧相同位置 两电极分别位于神经纤维膜两侧不同位置(a、b两点) 若减小a、b两点间的距离，则d也随之减小，当ab＝0时，两个波峰重叠，电流表指针偏转一次 两电极均位于神经纤维膜外侧 2.电表指针偏转问题分析 (1)兴奋在神经纤维上传导时(双向传导) ①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电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，电表指针不发生偏转。 (2)兴奋在神经元之间传递时(单向传递) ①刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率，所以a点先兴奋，d点后兴奋，电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，电表指针只发生一次偏转。 总结： ①若电极两处同时兴奋，则电流表指针不偏转，如刺激图1中的c点。 ②若电极两处先后兴奋，则电流表指针发生两次方向相反的偏转，如刺激图1中的a点和图2中的b点。 ③若两电极只有一处兴奋，则电流表指针发生一次偏转，如刺激图2中的c点。 3.兴奋传导和传递的实验探究 ①探究兴奋在神经纤维上的传导 ②探究兴奋在神经元之间的传递 第4节 神经系统的分级调节 一.神经系统对躯体运动的分级调节 (1)大脑的结构 ①大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构---大脑皮层 ②人的大脑有着丰富的沟回，沟即为凹陷部分，回为隆起部分 ③大脑通过脑干与脊髓相连，大脑发出的指令可以通过脑干传到脊髓 (2)大脑皮层与躯体运动的关系 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内都有代表区。 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。 e．躯体运动分级调节示意图 （1）大脑皮层发出的指令 ①可直接传给脊髓， ②可经过小脑和脑干传给脊髓 （2） 脊髓是机体运动的低级中枢， 大脑皮层是机体运动的最高级中枢， 脑干等连接低级中枢和高级中枢 大脑皮层（运动区） 小脑和脑干 脊髓 肌肉收缩等运动 ★ 脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调整（这就是神经系统对躯体运动的分级调节） 二.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。 第5节 人脑的高级功能 一．人脑的高级的功能 (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。 二.语言功能（是人脑特有的高级功能） 1.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 2.大多数人主导语言功能的区域在大脑的左半球，逻辑思维主要由左半球负责。大多数人的大脑右半球主要负责形象思维，如音乐，绘画，空间识别等。 二.学习和记忆 1．概念：是指神经系统不断的接受刺激，获得新的行为习惯和积累经验的过程。 2．学习和记忆并不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与。 3．人类的记忆过程，分为四个阶段，即感觉性记忆，第一级记忆，第二级记忆和第三记忆。 感觉性记忆和第一级记忆相当于短时记忆，第二级记忆和第三级记忆相当于长时记忆。 4．物质基础：学习和记忆涉及脑内神经递质的作用，以及某些种类蛋白质的合成。 5．短时记忆可能与神经元之间及时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下的一个形状像海马的脑区有关。6．长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。 三.情绪 1．消极情绪达到一定程度时，就会产生抑郁。 2．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．当抑郁持续下去而得不到缓解时，就可能形成抑郁症。 4． P39“相关信息”：抗抑郁药一般通过作用于突触处来影响神经系统的功能。例如，有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水平。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$