内容正文:
选修一
第28讲
神经调节
第七单元 稳态与调节
1
目标要求
1.概述神经调节的基本方式是反射(可分为条件反射和非条件反射),
其结构基础是反射弧;
2.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形
成动作电位,并沿神经纤维传导;
3.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成;
4.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联
系、相互协调,共同调控器官和系统的活动,维持机体的稳态;
5.举例说明中枢神经系统通过自主神经来调节内脏的活动;
6.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。
2
01
神经调节的结构基础和基本方式
02
神经冲动的产生和传导
考点
03
神经系统的分级调节
04
人脑的高级功能
3
神经调节的结构基础和基本方式
01
4
神经调节的结构基础和基本方式
一、神经系统的基本结构
人的神经系统包括
中枢神经系统
和外周神经系统。
脑
脊髓
中枢神经系统
神经中枢
外周神经系统
神经细胞聚集
分别调控
某一特定生理功能
脑神经
脊神经
神经
中枢神经系统≠神经中枢
中枢神经系统中
含有许多神经中枢
5
大脑
下丘脑
小脑
脑干
组成: 包括 ,表面是_____________;
功能: 大脑皮层是调节机体生理活动的_______________。
左右两个大脑半球
大脑皮层
最高级中枢
位置: 位于大脑的
;
功能: ____________,
。
后下方
协调运动
维持身体平衡
功能: 脑的重要组成部分,其中有_________________、
等,还与___________等的控制有关。
体温调节中枢
水平衡的调节中枢
生物节律
功能:连接____和 的重要通路,有许多 ,如调节_____、 的基本活动中枢。
脑
脊髓
维持生命的必要中枢
呼吸
心脏功能
一、神经系统的基本结构
1.中枢神经系统——脑
6
一、神经系统的基本结构
1.中枢神经系统——脊髓
椎骨
位于椎管中,是脑与躯干、内脏之间的联系通路, 它是调节运动的低级中枢。
脊髓包括灰质和白质两部分
灰质
白质
由神经元细胞体组成,横切呈蝴蝶形,灰质内有许多低级神经中枢,完成基本的反射活动,如排便、排尿等。
由神经纤维组成传递神经冲动。
7
1.功能辨析:
①喝酒后,走路摇摇晃晃是因为酒精麻痹了 ;
②喝酒后,语无伦次是因为酒精麻痹了 ;
③喝酒后,呼吸急促,与此现象相关的是_____;
④植物人饮食靠“鼻饲”,人工向胃内注流食,并具有正常的呼吸和心跳,可肯定其 未受损;
⑤植物人具有渗透压和体温,可肯定其________未受损;
⑥植物人失去躯体感觉和运动的能力,说明其受损部位为
。
小脑
大脑(大脑皮层)
脑干
脑干与脊髓
下丘脑
大脑(大脑皮层)
习题巩固
8
2.外周神经系统
一、神经系统的基本结构
头面部
内脏器官
中枢神经系统
意识
9
3.自主神经系统
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。自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成。
交感神经
(人体兴奋状态)
瞳孔、支气管
血管
心跳
胃肠蠕动
扩张
加快
抑制
副交感神经
(人体安静状态)
收缩
减慢
促进
两种神经对同一器官的生理作用一般是相反对立的。使器官做出反应活动更精确,更能适应外界环境的变化。
一般认为大部分血管只受交感神经支配
收 缩
一、神经系统的基本结构
10
2.交感神经和副交感神经对同一器官的作用都是相反的吗?
不是。交感神经和副交感神经对同一器官的作用有时是一致的。例如,交感神经和副交感神经都有促进唾液腺分泌的作用,但分泌的唾液的成分含量却不一样。刺激交感神经所分泌的唾液,水分少而酶多;刺激副交感神经所分泌的唾液,水分多而酶少。含酶较多的唾液有利于消化;含水分较多的唾液有利于润滑食物,便于吞咽。
习题巩固
12
神经系统
调节运动的低级中枢(膝跳、排尿)
脊髓(椎管)
中枢
神经系统
外周
神经系统
脑
大脑:最高级中枢
小脑:协调运动、维持平衡
下丘脑:体温、水平衡、血糖调节中枢、生物节律
脑干:必要中枢(呼吸、心脏)
脑神经
(12对)
脊神经
(31对)
传入神经
(感觉神经)
传出神经
(运动神经)
躯体运动神经
(受意识支配)
内脏运动神经
(自主神经)
交感神经
(兴奋)
副交感神经
(安静)
习题巩固
3.构建神经系统网络
13
习题巩固
3.判断有关神经系统的基本结构表述的正误。
(1)大脑表面光滑,是调节机体活动的最高级中枢。 ( )
(2)脑干是脑与躯干、内脏之间的联系通路,
有许多维持生命的必要中枢。 ( )
(3)支配躯体运动的神经属于传出神经,
支配内脏器官的神经属于传入神经。 ( )
(5)交感神经和副交感神经是神经系统的重要组成部分,
包括传入神经和传出神经。 ( )
(6)人脑中神经元的数量不是一成不变的,丰富的学习活动
和生活体验可以促进脑中神经元的产生。 ( )
✘
✘
✘
✘
✓
习题巩固
4.(2023·全国甲卷)中枢神经系统对维持人体内环境的稳态具有重要作用。下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是( )
A.大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢
B.中枢神经系统的脑和脊髓中含有大量的神经元
C.位于脊髓的低级中枢通常受脑中相应的高级中枢调控
D.人体脊髓完整而脑部受到损伤时,不能完成膝跳反射
D
大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢,A正确;
中枢神经系统包括脑和脊髓,含有大量的神经元,B正确;
脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑中的相应高级中枢会发出指令对低级中枢进行不断调控,C正确;
膝跳反射属于非条件反射,其神经中枢位于脊髓,人体脊髓完整而脑部受到损伤时,仍然能完成膝跳反射,D错误。
15
习题巩固
5.(2024·沧州模拟)上课时老师忽然提问某个同学,这种情况下,该同学的交感神经和副交感神经会发挥作用。下列有关交感神经和副交感神经的叙述,正确的是( )
A.它们是自主神经,属于中枢神经系统
B.按照信息传递方向,它们分为传入神经与传出神经
C.它们调控躯体运动,一般不受意识控制
D.该同学在突然听到老师提问时,交感神经活动占优势
D
交感神经和副交感神经属于外周神经系统,A错误;
交感神经和副交感神经均属于传出神经,它们一般调控内脏器官等的活动,一般不受意识控制,所以又被称为自主神经系统,B、C错误;
该同学在突然听到老师提问时,交感神经活动占优势,此时该同学心跳加快、加强,D正确。
16
神经调节的结构基础和基本方式
二、组成神经系统的细胞
1.神经胶质细胞
组成神经系统的细胞主要包括神经元和神经胶质细胞两大类。
室管膜细胞
神经细胞
星形胶质细胞
寡突胶质细胞
小胶质细胞
微血管
神经胶质细胞类型多样,数量多,具有支持、保护、营养和修复神经元的功能。
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。
17
2.神经元(神经细胞)
二、组成神经系统的细胞
接受信息,
将其传导到细胞体
树突
将信息从细胞体
传向其他神经元、
肌肉或腺体
轴突
髓鞘
神经元的长突起外表套有一层髓鞘,组成神经纤维。
神经纤维
神经末梢
树突、轴突末端形成的许多细小的分支
细胞体
神经元的膨大部分,含有细胞核
神经系统结构与功能的基本单位
功能:接受刺激、产生兴奋、传导兴奋
18
树突 轴突
形态
数量
结构
与
功能
兴奋
传递
方向
树枝状,比较短小,但也有个别的比较长。
比较长,分支少
通常多个
通常一个
树突的末梢形成感受器,接受刺激产生兴奋
轴突的末梢以及它所支配的肌肉或腺体共同构成效应器
接受刺激产生兴奋后将兴奋传递至该细胞的细胞体
轴突传出的兴奋到下一个神经元的树突或细胞体,或将兴奋传至效应器;
2.神经元(神经细胞)
19
有些神经元轴突很长,这有利于神经元将信息输送到
的支配器官;树突多有利于充分 。
传向肌肉
传向腺体
传向下一个神经元
轴突将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。
2.神经元(神经细胞)
远距离
接收信息
20
一根神经纤维
一束神经纤维
一条神经
多条神经纤维汇集成束,外面在包裹一层膜构成。
神经元
突起
细胞体
树突
轴突
髓鞘
神经
神经纤维
集结成束 +膜
二、组成神经系统的细胞
3.神经
21
神经元
神经胶质细胞
神经组织
神经器官
神经系统
胞体
突起
树突
轴突
通常包裹髓鞘
神经纤维
中枢
神经系统
脑 和 脊髓
(大脑、小脑、脑干等)
外周
神经系统
12对
31对
神经细胞聚集
神经中枢
脑神经和脊神经
传入神经
传出神经
(感觉神经)
(运动神经)
内脏运动神经
躯体运动神经
交感神经
副交感神经
相互 协调
适应环境变化维持内环境的稳态
(自主神经)
(意识支配)
调控特定生理功能
(基本单位)
课堂小结
神经调节的结构基础和基本方式
三、神经调节的基本方式
1.反射——神经调节的基本方式
(1)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。
(2)三要素
中枢神经系统
感受内外刺激
规律性应答
脑和脊髓
传入信号
传出信号
(3)实例
缩手反射、眨眼反射、膝跳反射等
23
1.反射——神经调节的基本方式
(4)适用范围
有中枢神经系统的多细胞动物
注意:
植物、单细胞生物等没有神经系统,因此它们对外界刺激作出的反应不是反射,而是应激性,例如含羞草的“害羞”,草履虫逃避刺激等。
(5)结构基础
反射弧
24
刺激
感受器
传入神经
脊髓
传出神经
效应器
感受器
刺激
传入神经
传出神经
脊髓
效应器
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。
三、神经调节的基本方式
2.反射弧——完成反射的结构基础
25
刺激
感受器
传入神经
脊髓
传出神经
效应器
感受器
刺激
传入神经
传出神经
脊髓
效应器
一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?
不能。完整的反射活动至少需要传入与传出两种神经元。大多数情况下还需要中间神经元的参与。
注意: 部分反射没有中间神经元参与,如膝跳反射
2.反射弧——完成反射的结构基础
26
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。
传入神经末梢及其连接的结构
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
韧带
如何区分传入神经和传出神经?
2.反射弧——完成反射的结构基础
效应器≠传出神经末梢
27
②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。
①神经节
②神经元连结处
③窄进宽出
信号传递方向
看脊髓前后角
①根据是否具有神经节判断:有神经节的是传入神经。
③根据脊髓灰质结构判断:
与膨大部分相连的为传出神经,与狭窄部分相连的为传入神经。
反射弧中传入神经和传出神经的判断
神经节是指功能相同的神经元细胞体在神经中枢外的周围部位集合而成的结节状结构。
28
刺激
神经中枢
感受器
传出神经
传入神经
效应器
产生反应
(感受刺激产生兴奋)
(传导兴奋至神经中枢)
(信息的分析和综合,并产生新的兴奋)
(传导兴奋至效应器)
(对刺激作出应答反应)
兴奋是指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)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。
反射活动需要经过完整的反射弧来实现。
反射弧任何环节在结构、功能上受损,反射就不能完成。
2.反射弧——完成反射的结构基础
29
既无感觉又无效应
感受器被破坏
既无感觉又无效应
传入神经被破坏
既无感觉又无效应
神经中枢被破坏
传出神经被破坏
只有感觉但无效应
效应器被破坏
只有感觉但无效应
结构破坏对反射的影响
30
兴奋除了在反射弧中传导,还会在脑与脊髓等中枢神经系统中传导,缩手反射(如图所示)和膝跳反射中,兴奋会从脊髓的低级中枢传导到 从而产生相应的感觉。
脊髓
大脑皮层
一切感觉(嗅觉、听觉、味觉、痛觉、渴觉等)都在大脑皮层形成,都不属于反射。
大脑皮层
2.反射弧——完成反射的结构基础
31
反射≠反应 ≠感觉
①反射的发生要有完整的反射弧和一定条件的刺激,刺激过弱
或过强反射都无法进行。如用针刺脚趾引起的缩腿行为。
②反应是指生物体对内外刺激作出的规律性应答,不需要完整的反
射弧,如用针刺坐骨神经引起的与坐骨神经相连的肌肉的收缩。
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
参与,传出神经和效应器可不参与,可不产生反应。
效应器≠传出神经末梢
效应器包括两种,一种是传出神经末梢和它所支配的肌肉,另一种是传出神经末梢和它所支配的腺体。
概念辨析
32
3.条件反射与非条件反射
三、神经调节的基本方式
(1)非条件反射
出生后无须训练就具有的反射
特点:先天、不可改变、不需高级
中枢参与,大脑皮层以下
(脑干、脊髓)参与。
出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射。
(2)条件反射
特点:后天、可改变、需高级中枢 (大脑皮层)参与,低级中枢也参与。
食物
铃声
铃声
分泌唾液
不分泌唾液
分泌唾液
无关刺激与非条件刺激多次结合
非条件反射
不发生反射
条件反射
非条件刺激
无关刺激
条件刺激
说明:
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。
条件反射的自我建立过程
34
条件反射的消退
1.消退原因
如果 而 ,条件反射会
,以至最终 ,这是条件反射的消退。
反复应用条件刺激
不给予非条件刺激
逐渐减弱
完全不出现
2.条件反射消退的机理
条件反射的消退 条件反射的简单丧失,而是 把原先 转变为 。
不是
中枢
引起兴奋性效应的信号
产生抑制性效应的信号
条件反射的消退
3.条件反射消退的实质
条件反射的消退使得动物获得了两个刺激间 ,是一个 过程,需要 的参与。
新的联系
新的学习
大脑皮层
①由于非条件的数量是有限的,条件反射的数量则是几乎无限的,
因此条件反射的建立,是动物生存必不可少的;
②条件反射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。
4.条件反射的意义
一定的刺激
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
产生反应
接受刺激,产生兴奋。
传导兴奋。
对传入的信息进行分析和综合。
传导兴奋。
对刺激作出应答。
1.完成反射的条件
①反射弧要完整
②要有一定的刺激
2.兴奋传导部位
①反射弧
②脑与脊髓等中枢神经系统,兴奋再通过脊髓的低级中枢传导到大脑皮层产生感觉 。
3.一切感觉都不属于反射
大脑
感觉
课堂小结
刺激过强、过多或作用时间过久时,神经细胞不但不能引起兴奋,反而会发生抑制,这叫超限抑制,它使神经细胞免于因兴奋过度而耗尽,因而又叫保护性抑制
37
类型 非条件反射 条件反射
刺激
感受器
效应器
神经中枢
神经联系
意义
联系
具体直接刺激
信号(光、声音等)刺激
大脑皮层以下的神经中枢
大脑皮层
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
味蕾
耳蜗
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
条件反射是在非条件反射基础上,学习和训练建立起来的条件反射应不断用非条件刺激强化才能维持下去
传出神经末梢和唾液腺
传出神经末梢和唾液腺
课堂小结
38
“三看法”判断条件反射与非条件反射
习题巩固
1.(2023·北京高考)人通过学习获得各种条件反射,这有效提高了对复杂环境变化的适应能力。下列属于条件反射的是( )
A.食物进入口腔引起胃液分泌
B.司机看见红色交通信号灯踩刹车
C.打篮球时运动员大汗淋漓
D.新生儿吸吮放入口中的奶嘴
B
司机看到红色交通信号灯踩刹车是在实际生活中通过学习获得的,受到大脑皮层的控制,属于条件反射,A、C、D三项所述现象均不需大脑皮层的参与,不属于条件反射。故选B。
40
2.在用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行
反射弧分析的实验中,破坏缩腿反射弧在
左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,
结果如下表:上述结果表明,反射弧的被破坏部分可能是( )
A.感受器 B.感受器和传入神经 C.传入神经和效应器 D.效应器
C
刺激部位 反应
破坏前 破坏后
左后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢不收缩
右后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢收缩
习题巩固
41
破坏部位 刺激部位 收缩反应
左后肢 感受器或
传入神经 左后肢
右后肢
效应器或
传出神经 左后肢
右后肢
右后肢 感受器或
传入神经 左后肢
右后肢
效应器或
传出神经 左后肢
右后肢
左右后肢都收缩
左右后肢都收缩
左后肢不收缩,右后肢收缩
左后肢不收缩,右后肢收缩
左右后肢都不收缩
左右后肢都不收缩
左后肢收缩,右后肢不收缩
左后肢收缩,右后肢不收缩
脊蛙双侧后肢对刺激的收缩反应的反射弧
42
习题巩固
3.(2024·黄冈模拟)节拍器以每分钟60次的速度发出敲击声后,立即给狗喂食,重复此方式若干次。再用节拍器以每分钟40次的速度发出敲击声后,不给该狗喂食,重复此方式若干次。一段时间后,该狗仍可以在较快的节奏下分泌唾液,而在较慢的节奏下不分泌唾液。下列分析错误的是( )
A.训练的狗可以分辨这两个不同节奏的节拍
B.训练的狗在较快的节奏刺激下分泌唾液属于条件反射
C.训练的狗在较慢的节奏刺激下无神经递质的分泌
D.训练的狗通过若干次的学习建立了长时记忆
C
训练的狗需倾听并分辨较慢的节奏,此过程有神经递质的分泌
根据题干“一段时间后,该狗仍可以在较快的节奏下分泌唾液,而在较慢的节奏下不分泌唾液”可知,训练的狗可以分辨这两个不同节奏的节拍,并建立了长时记忆,A、D正确;
训练的狗在较快的节奏刺激下分泌唾液是通过训练形成的,属于条件反射,B正确;
训练的狗需倾听并分辨较慢的节奏,此过程有神经递质的分泌,C错误。
43
神经冲动的产生和传导
02
44
神经冲动的产生和传导
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的?它又是怎样传导的呢?
兴奋是指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)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。
45
神经冲动的产生和传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
①静息时,电表 测出电位变化,
说明神经表面各处电位 。
没有
相等
刺激
-
②在图示神经的左侧一端给予刺激时, 刺
激端的电极处(a处)先变为 电位,
接着 。
靠近
恢复正电位
负
-
③然后,另一电极(b处)变为 电位。
负
④接着又 。
恢复为正电位
在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,
这种电信号也叫神经冲动(neural impulse)。
结论
共发生了两次方向相反的偏转
46
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。
细胞类型 细胞内浓度(mmol/L) 细胞外浓度(mmol/L)
Na+ K+ Na+ K+
枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10
蛙神经元 15 120 120 1.5
哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低。
神经细胞Na+、K+分布特点
一、兴奋在神经纤维上以电信号传导
红细胞是不可兴奋细胞,细胞膜不能产生动作电位,只有静息电位。而静息电位时通过钠泵作用保钾排钠。
47
1. 静息状态
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②静息状态下,细胞膜上K+通道蛋白打开。
K+外流
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
静息时,细胞膜主要对K +有通透性,即K +通道开放,K +外流,膜电位表现为内负外正,称为静息电位。
K+
K+
K+
Na+
一、兴奋在神经纤维上以电信号传导
48
2.兴奋状态
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②受到刺激时,细胞膜上Na+通道蛋白打开。
Na+内流
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
受到刺激时,细胞膜对Na +的通透性增加,Na + 内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧, 膜电位表现为内正外负,称为动作电位,并与相邻部位产生电位差。
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
一、兴奋在神经纤维上以电信号传导
49
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位与未兴奋部位之间由于 发生电荷移动形成 。如此依次进行下去,兴奋不断地向前传导,后方恢复静息电位。
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺 激
神经冲动传导方向
与膜外局部电流方向相反
与膜内局部电流方向一致
电位差
局部电流
一、兴奋在神经纤维上以电信号传导
50
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺 激
注意:在生物体内,通常兴奋来自感受器,因此,兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导。
离体状态——兴奋在神经纤维上双向传导。
传导特点
-
+
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
Na+
一、兴奋在神经纤维上以电信号传导
51
-
+
-
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Na+
+
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+
+
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+
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-
Na+
+
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+
+
+
+
+
+
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+
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+
+
+
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+
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+
+
+
+
-
-
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
-
Na+
静息状态
未兴奋部位
兴奋状态
兴奋部位
刺激
K+外流
Na+内流
静息电位
(外正内负)
动作电位
(外负内正)
局部电流
未兴奋部位
刺激
Na+内流
课堂小结
52
膜电位的测量方法
方法 图解 目的 结果
电表两极
均置于
神经纤维膜的外侧
电表两极
分别置于
神经纤维膜的内侧
和外侧
未刺激时,
指针不偏转,
刺激时可测
动作电位
未刺激时,
可测静息电位,
刺激时可测
动作电位
刺激
①a点之前
——静息电位
主要表现为K+外流,
使膜电位表现为内负外正。
②ac段
——动作电位的形成
Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流,
膜电位恢复为静息电位。
膜电位曲线解读
54
刺激
④ef段
——一次兴奋完成后
钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,
以维持细胞外Na+浓度高和
细胞内K+浓度高的状态,
为下一次兴奋做好准备。
a-c:Na+内流(协助扩散)
c-e:K+外流(协助扩散)
e-f:泵出Na+,泵入K+(主动运输)
膜电位曲线解读
55
(1)K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输,K+外流需要通道
蛋白的协助,属于 ;(运输方式)
(2)Na+在 产生时内流,Na+的内流需要通道蛋白,同时从
高浓度到低浓度运输,故属于 ;
(3)一次兴奋完成后, 将流入的Na+泵出膜外,将流出的
K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,
为下一次兴奋做准备,属于主动运输,需消耗 ;
(4)静息电位由K+大量外流产生和维持,此时的K+浓度膜内
膜外;处于动作电位时, Na+浓度膜外 膜内。
被动运输(协助扩散)
动作电位
被动运输(协助扩散)
钠钾泵
能量
高于
高于
1.填空题
习题巩固
56
2.枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度的时候,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。
(1)请对上述实验现象作出解释。
静息电位与神经元内的主要与K+外流相关,故神经元轴突外Na+浓度的改变不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+浓度降低,细胞内外Na+浓度差变小,Na+内流减少,动作电位值下降。
习题巩固
57
习题巩固
(2)若要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定?
为什么?
要测定枪乌贼神经元的正常电位,应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中,其钠钾离子具有一定的浓度, 要使测定的电位与体内的一致,也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。
58
溶液中离子浓度变化 静息电位变化 动作电位变化
适当降低溶液中Na+浓度
适当增加溶液中Na+浓度
适当降低溶液中K+浓度
适当增加溶液中K+浓度
不变
峰值下降
不变
峰值上升
上升
不变
不变
下降
①静息电位是K+的平衡电位,
细胞外K+浓度上升后,细胞内
K+向外扩散减少,从而引起静
息电位(绝对值)变小。
②动作电位的峰值是Na+的平衡
电位。当细胞外Na+浓度上升
后,向细胞内的扩散量增加,
从而使动作电位的峰值变大。
膜电位的影响因素
☞静息电位=膜内K+−膜外K+
☞动作电位=膜外Na+−膜外Na+
59
习题巩固
3.(2024·重庆模拟)动作电位一旦发生,可以
沿着细胞膜传导至整个细胞,其传导实质是
沿着细胞膜不断地产生新的动作电位,保持
其原有的波形和波幅度,这是动作电位的一个重要
特征。动作电位可以在有髓(有髓鞘且髓鞘具有绝缘性)神经纤维和无髓神经纤维上进行传导。其传导示意图如下,判断下列说法错误的是( )
A.动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,
传导速度比无髓神经纤维快得多
B.动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的钠离子通道
大量开放,进而产生新的动作电位
C.动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更多
D.动作电位在有髓神经纤维上传导时没有衰减
C
在髓鞘处没有离子的转运,
所需转运的离子更少
有髓神经纤维外包裹着髓鞘,髓鞘具有绝缘性,动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,传导速度比无髓神经纤维快得多,极大地加快了神经冲动的传导速度,A正确;
动作电位形成的局部电流使得前方一定距离内的细胞膜的Na+通道大量开放,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,形成动作电位,B正确;
动作电位在有髓神经纤维上的传导是跳跃式的,在髓鞘处没有离子的转运,因此动作电位在有髓神经纤维传导同样的距离所需转运的离子更少,C错误;
动作电位一旦发生,可以沿着细胞膜传导至整个细胞,其传导实质是沿着细胞膜不断地产生新的动作电位,保持其原有的波形和波幅度,因此,动作电位在有髓神经纤维上传导时没有衰减,D正确。
60
4.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
A
习题巩固
61
5.细胞外液中K+浓度会影响神经纤维静息电位的大小,细胞外液中Na+浓度会影响受到刺激时神经纤维膜电位的变化幅度和速率。分别给予两组枪乌贼离体神经纤维相同的适宜刺激,分别测量、记录枪乌贼离体神经纤维的电位变化结果(如图所示)。依据结果推测神经纤维所处的环境可能是( )
A.甲在高Na+海水中,乙在高K+海水中
B.甲在高Na+海水中,乙在低K+海水中
C.甲在正常海水中,乙在低Na+海水中
D.甲在正常海水中,乙在低K+海水中
C
习题巩固
62
6.试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物——河豚毒素(Na+—离子转运载体抑制剂)后,是如何变化的( )
A
习题巩固
63
习题巩固
AB
7.(多选)(2023·山东高考)神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外,还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是( )
A.静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+的外流
B.突触后膜的Cl-通道开放后,膜内外电位差一定增大
C.动作电位产生过程中,膜内外电位差始终促进Na+的内流
D.静息电位→动作电位→静息电位过程中,
不会出现膜内外电位差为0的情况
静息电位状态下,K+外流导致膜外为正电位,膜内为负电位,膜内外电位差阻止了K+的继续外流,A正确;
静息电位时,膜电位表现为外正内负,突触后膜的Cl-通道开放后,Cl-内流,导致膜内负电位的绝对值增大,则膜内外电位差增大,B正确;
动作电位产生过程中,初始膜电位为外正内负,膜内外电位差促进Na+的内流,当膜内变为正电位时则抑制Na+的继续内流,C错误;
静息电位→动作电位→静息电位过程中,膜电位的变化为由外正内负变为外负内正,再变为外正内负,则会出现膜内外电位差为0的情况,D错误。
64
神经冲动的产生和传导
在完成一个反射的过程中,
兴奋要经过多个神经元。
一般情况下,相邻的两个
神经元并不是直接接触的。
65
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,叫作突触小体。
突触小体
神经冲动的产生和传导
二、兴奋在神经元之间的传递
2.突触
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
突触小泡
线粒体
神经递质受体
神经递质
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,完成神经元之间的兴奋传递。
为神经递质的合成和释放提供能量
其形成与高尔基体有关
本质为糖蛋白
二、兴奋在神经元之间的传递
67
轴突—胞体
轴突—树突
②轴突——树突
①轴突——胞体
神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过突触联系的,神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞,引起肌肉的收缩或腺体的分泌。
二、兴奋在神经元之间的传递
3.突触常见类型
68
①兴奋到达突触前膜所在的 ,引起 向 移动并释放
;(以 形式释放)
轴突末梢
突触小泡
突触前膜
神经递质
②神经递质通过____________到
附近;
突触间隙扩散
突触后膜的受体
③神经递质与 结合,形成 ;
突触后膜的受体
④突触后膜上的 发生变化,引发 ;
离子通道
电位变化
⑤神经递质被_____或_____
降解
回收
递质-受体复合物
胞吐
二、兴奋在神经元之间的传递
69
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
突触前神经元
突触后神经元
突触间隙
突触后膜
突触前膜
兴奋在神经元之间的传递过程
神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,
然后作用于突触后膜上。
突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
轴突
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
电信号
化学信号
电信号
二、兴奋在神经元之间的传递
4.兴奋在神经元之间的传递特点
(1)单向传递
(2)传递速度比在神经纤维上慢
72
突触小泡
神经递质
主要有乙酰胆碱、氨基酸(如谷氨酸、甘氨酸)、
5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。
1.种类
(1)兴奋性递质
(2)抑制性递质
如乙酰胆碱、谷氨酸等
如甘氨酸、去甲肾上腺素等
该类递质作用于突触后膜后,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。
该类递质作用于突触后膜后,增强突触后膜对Cl-(和K+)的通透性,使Cl-内流,强化静息电位,从而使神经元难以产生兴奋。
神经递质
➣本质是小分子化合物
神经递质与受体结合后,神经递质会与受体开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
①被相应的酶降解
②被突触前膜回收
2.释放方式
胞吐
体现生物膜的流动性
3.作用
引起下一个神经元兴奋或抑制
4.去向
突触间隙内的液体属于组织液,是内环境的成分。
神经递质在突触间隙中以扩散的形式抵达突触后膜。
神经递质
74
1.源于选择性必修1 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 ,进而引起相应的离子流动。
打开
2.去甲肾上腺素作为一种神经递质,能促进胰岛A细胞的分泌,
但抑制胰岛B细胞的分泌,从细胞结构分析,原因是什么?
胰岛A细胞、胰岛B细胞与去甲肾上腺素结合的受体不同。
3.神经递质大多数是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到
突触间隙,其意义在于:
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。
习题巩固
75
比较项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元间的传递
结构基础 神经元(神经纤维) 突触
信号形式
(或变化)
速度
方向
电信号
电信号→化学信号→电信号
快
慢
可以双向
单向传递
课堂小结
76
①组成不同:
突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;
突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:
在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。
在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。
突触小体≠突触
课堂小结
77
习题巩固
4.(2023·海南高考)药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是( )
A.该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来
B.该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性
C.药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用
D.药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病
C
神经递质存在于突触小泡中,由突触前膜以胞吐方式释放至突触间隙,A正确;
该神经递质与其受体结合后,可改变突触后膜对离子的通透性,进而使静息电位的绝对值更大,表现为抑制作用,B正确;
药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,进而增强了该神经递质的抑制作用,即药物W不是通过阻断突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用的,C错误;
药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体,增强该神经递质的抑制作用,因此,药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病,D正确。
78
5.(2023·浙江6月选考)神经元的轴突末梢可与
另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过
微电极测定细胞的膜电位,PSP1和PSP2分别
表示突触a和突触b的后膜电位,如图所示。
下列叙述正确的是( )
A.突触a、b前膜释放的递质,
分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低
B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成,共同影响突触后神经元动作电位的产生
C.PSP1由K+外流或Cl-内流形成,PSP2由Na+或Ca2+内流形成
D.突触a、b前膜释放的递质增多,分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小
习题巩固
B
膜电位的最大幅值由膜内外离子浓度差决定
由题图可知,突触a、b前膜释放的递质均能引起突触后膜电位改变,突触a、b后膜通透性均增大,A错误;
PSP1由Na+或Ca2+内流形成,PSP2由K+外流或Cl-内流形成,膜电位的最大幅值由膜内外离子浓度差决定,细胞受到一定强度的有效刺激后,动作电位即达到最大幅值,即使突触前膜释放的递质增多,PSP1、PSP2的幅值也不会发生变化,C、D错误。
79
神经冲动的产生和传导
三、兴奋剂、毒品的作用原理
某些化学物质能够对神经系统产生影响,
其作用位点往往是______。
突触
1.影响神经递质的合成和释放
2.影响神经递质与受体的结合
3.影响神经递质的清除
80
1.影响神经递质的合成和释放
血浆Ca2+浓度变化及突触小体对Ca2+的通透性变化会影响神经递质的释放。
肉毒杆菌毒素特异性的与Ca2+通道结合,阻止Ca2+内流,影响突触前膜释放神经递质,使后膜不能产生兴奋,面部表情肌不能收缩形成皱纹,因此,肉毒杆菌毒素被用于美容除皱。
当兴奋传导突触小体时,引起Ca2+通道开放,Ca2+内流,Ca2+会促进突触小泡向突触前膜移动,促进神经递质的释放。
Ca2+
Ca2+
三、兴奋剂、毒品的作用原理
81
2.影响神经递质与受体的结合
如筒箭毒、α-银环蛇毒等可阻断突触后膜上的乙酰胆碱受体,
从而使肌肉松弛。如重症肌无力。
重症肌无力病人的神经与肌肉接头(结构类似于突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击,使该受体失去功能。
3.影响神经递质的清除
有机磷农药等可抑制乙酰胆碱酯酶的活性,阻碍乙酰胆碱的水解,使其持续发挥作用,从而引起肌肉僵直。
三、兴奋剂、毒品的作用原理
82
①在正常情况下,多巴胺发挥完作用后会被
上的 从突触间隙 ;
②吸食可卡因后,可卡因会使_______ 失去___________的功能,于是多巴胺就
。
③这样,导致突触后膜上 。
④当可卡因药效失去后,由于____ ______ ,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__ __这些神经元的活动,于是形成恶性循环,毒瘾难戒。
突触前膜
转运蛋白
回收
转运蛋白
回收多巴胺
就留在突触间隙持续发挥作用
多巴胺受体减少
多巴胺受体减少
维持
可卡因的成瘾机制
83
此外,可卡因能干扰__________的作用,导致_________异常,还会抑制__________的功能;
吸食可卡因者可产生__________,长期吸食易产生_______与_______,最典型的是有___________,奇痒难忍,造成严重的抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定,容易引发暴力或攻击行为;
长期大剂量使用可卡因后突然停药,可出现_______、_______、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。
交感神经
心脏功能
免疫系统
心理依赖性
触幻觉
嗅幻觉
虫行蚁走感
抑郁
焦虑
可卡因的成瘾机制
84
习题巩固
1.可卡因既是一种兴奋剂,
也是一种毒品,它可以
通过调控多巴胺的含量
水平刺激大脑皮层,
并产生兴奋和愉悦感。下列说法错误的是( )
A.多巴胺的释放需要通过①突触小泡与突触前膜融合完成
B.多巴胺作用完成后正常的去路是被酶降解失活
C.可卡因能够增强并延长对大脑的刺激,而产生“快感”,
作用机理是与多巴胺转运体结合,阻止了多巴胺进入突触前膜。
D.兴奋剂和毒品大多是通过突触来发挥作用的
B
多巴胺是神经递质,储存在突触小泡,释放需要通过①突触小泡与突触前膜融合完成,A正确;
由题图可知,多巴胺发挥作用后的正常去路是被突触前膜通过多巴胺转运体回收,B错误;
可卡因能够增强并延长对大脑的刺激,而产生“快感”,作用机理是与多巴胺转运体结合,阻止了多巴胺进入突触前膜,使突触间隙中的多巴胺持续发挥作用,C正确;
兴奋剂和毒品大多是通过突触来发挥作用的,D正确。
85
习题巩固
2.(多选)取两个蛙的心脏(A和B,保持相同的活性)置于成分相同的营养液中,A有某副交感神经支配,B没有该神经支配;刺激该神经,A心脏的跳动减慢;从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中(如图),结果B心脏跳动也减慢。下列相关分析正确的是( )
A.人在剧烈运动过程中支配心脏的副交感神经活动占优势
B.A和B两个心脏的活性保持相同属于无关变量
C.交感神经和副交感神经共同组成了自主神经系统
D.A心脏所处的营养液中含有某种神经递质,
B心脏所处的营养液中初期
不含该神经递质
BCD
A
B
人在剧烈运动时,交感神经的活动占优势,A错误;
该实验的自变量是两个蛙的心脏是否有副交感神经支配,心脏的大小、活性等无关变量应尽量保持相同,B正确;
交感神经和副交感神经共同组成了自主神经系统,C正确;
A心脏所处的营养液中含有某种神经递质,B心脏所处的营养液中初期不含该神经递质,因此,在该神经递质的作用下B心脏跳动也减慢,从而证明了副交感神经兴奋能使心脏跳动变慢是副交感神经释放的神经递质的作用导致的,D正确。
86
课堂小结
87
神经冲动的产生和传导
四、探究兴奋传导特点的实验设计
1.探究冲动在神经纤维上的传导
(1)方法设计
电刺激图中①处,观察A的变化,同时测量②处的电位有无变化。
(2)结果分析
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。
88
2.探究冲动在神经元之间的传递
(1)方法设计
(2)结果分析
先电刺激图中①处,测量③处电位变化;再电刺激③处,测量①处的电位变化。
若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明冲动在神经元之间的传递是双向的;
若只有一处电位改变,则说明冲动在神经元之间的传递是单向的。
四、探究兴奋传导特点的实验设计
89
3.“药物阻断”实验
探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导,还是阻断兴奋在突触处的传递,可分别将药物置于神经纤维上和突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
四、探究兴奋传导特点的实验设计
90
1.为了探究兴奋在神经元轴突上的传导是双向的还是单向的,某兴趣小组做了以下实验:取新鲜的神经—肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本),设计了下面的实验装置图(c点位于两电极之间的正中心,指针偏转方向与电流方向一致)。下列叙述不正确的是( )
A.神经元轴突与肌肉之间的突触结构
由突触前膜、突触间隙和突触后膜构成
B.若为双向传导,则电刺激d点,肌肉会收缩且电流计指针偏转2次
C.电刺激c处,神经纤维上的电流计指针不会偏转,
因此c点无法探究得出正确结论
D.兴奋在ac之间的传导所用的时间比兴奋从c点到肌肉所用的时间短
C
习题巩固
91
2.如图是反射弧结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经上的电位计,用于记录神经兴奋电位;d为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。
(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引
起的收缩________(属于或不属于)反射。
不属于
(2)用b刺激骨骼肌_______(能或不能)在c处
记录到电位。
不能
习题巩固
92
(3)正常时,用a刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出部分的某处受损时,用a刺激神经,骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列判断实验:
①如果__________________________________,表明传出神经受损。
用a刺激神经,在c处不能记录到电位
②如果 ,表明骨骼肌受损。
用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩
③如果
,表明部位d受损。
用a刺激神经,在c处记录到电位,骨骼肌不收缩;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩
习题巩固
93
静息电位
灵敏电流计的两极都与神经纤维膜外侧连接,指针不发生偏转。
灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接,指针发生一次偏转。
1.静息电位和动作电位的电流计偏转次数的判断
电流表指针偏转问题
94
刺激
a
b
+
+
①
②
③
a
b
-
+
a
b
+
-
a
b
+
+
④
动作电位
灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外侧, 可观察到指针发生
的偏转。过程如图所示, 其中“ ” 为动作电位。
两次方向相反
1.静息电位和动作电位的电流计偏转次数的判断
95
2.在神经纤维上的传导
刺激1
a
b
c
d
bc=cd
刺激2
刺激1:刺激a点,b点先兴奋,
d点后兴奋,电流计发生
方向相反的偏转。
刺激2:刺激c点,由于bc=cd,
b点和d点同时兴奋,电流计
偏转。
两次
不发生
电流表指针偏转问题
96
3.在神经元之间的传递
ab=bd
刺激b点(ab=bd)
(1)兴奋性递质
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 偏转。
(2)抑制性递质
a点先兴奋,d点不兴奋,电流表指针发生 偏转。
两次方向相反的
1次
电流表指针偏转问题
97
ab=bd
刺激c点(ab=bd)
刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可以兴奋,电流表指针只发生 偏转。
一次
3.在神经元之间的传递
98
习题巩固
1.(2024·广州模拟)如图甲所示,在神经
纤维上安装两个相同的灵敏电表,
表1两电极分别在a、b处膜外,
表2两电极分别在d处膜的内外侧。
在bd的中点c处给予一适宜刺激,
相关的电位变化如图乙、丙所示。下列叙述错误的是( )
A.表2记录得到图乙所示的电位变化曲线
B.图乙①点时Na+的内流速率比②点时更小
C.图丙中④→⑤是恢复静息电位的过程
D.图丙曲线处于⑤点时,图甲a处膜外表现为负电位
D
图丙曲线处于⑤点时,为静息电位,兴奋还没有传到a处,a处膜外为正电位,D错误。
99
习题巩固
2.(2022·浙江6月选考)听到上课铃声,
同学们立刻走进教室,这一行为与
神经调节有关。该过程中,其中一个
神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。
下列关于该过程的叙述,错误的是( )
A.此刻①处Na+内流,②处K+外流,且两者均不需要消耗能量
B.①处产生的动作电位沿神经纤维传播时,波幅一直稳定不变
C.②处产生的神经冲动,只能沿着神经纤维向右侧传播出去
D.若将电表的两个电极分别置于③④处,指针会发生偏转
A
根据兴奋传递的方向为③→④,则①处恢复静息电位,为K+外流,②处Na+内流,A错误;
动作电位沿神经纤维传播时,其电位变化总是一样的,不会随传播距离的增加而衰减,B正确;
该反射弧中,兴奋在神经纤维上的传导是单向的,由轴突传导到轴突末梢,即向右传播出去,C正确;
将电表的两个电极置于③④处时,由于神经冲动会使神经上不同点产生电位差,指针会发生偏转,D正确。
100
习题巩固
3.如图为神经元结构模式
图,电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上,在b、f两点给予适宜强度的刺激(ab=bc),则电流计的偏转情况为( )
A.在b点与f点刺激时,A1、A2各偏转两次,且方向相反
B.在b点刺激时,A1偏转两次,A2偏转一次;
在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
C.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次;
在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
D.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;
在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
D
刺激b点时,兴奋可以双向传导,且同时到达a和c处,因此A1不偏转,当兴奋向右传递时,先到达d处,后到达e处,因此A2偏转两次,且方向相反;由于兴奋在神经元上可以双向传导,而在神经元之间只能单向传递,因此刺激f点时,兴奋能传导到e处,但不能传递到a、c和d处,因此A1不偏转,A2偏转一次,D正确。
101
神经系统的分级调节
03
102
足
小腿
大腿
手
躯干
面部表情
流涎
发声
咀嚼
吞咽
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.躯体运动中枢及其与躯体运动调节的特点
①皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是______的。
②代表区范围的大小与躯体运动的精细程度呈_____。
③躯体左右 支配, 头面部多为 支配。
(1)躯体运动中枢
位于大脑皮层的_________,
又叫第一运动区。
中央前回
(2)躯体运动中枢与躯体运动的关系
倒置
正比
交叉性
双侧性
103
2.躯体运动的分级调节
一、神经系统对躯体运动的分级调节
躯体的运动受大脑皮层以及脑干、脊髓等的共同调控,脊髓是机体运动的低级中枢,大脑皮层是最高级中枢,脑干等连接低级中枢和高级中枢。
神经系统的分级调节
一、神经系统对内脏运动的分级调节
1.调节方式
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 进行的;
在中枢神经系统的不同部位(如 、 、 和
),都存在着调节内脏活动的中枢。
反射
脊髓
脑干
下丘脑
大脑
105
2.排尿反射的分级调节
一、神经系统对内脏运动的分级调节
大脑皮层
脊髓
交感神经
副交感神经
膀胱
缩小
膀胱
不缩小
控制有意识排尿
控制无意识排尿
膀胱
交感神经兴奋时使膀胱逼尿肌松弛,尿道内括约肌收缩,因而有利于储尿;
副交感神经兴奋时能使膀胱逼尿肌收缩,尿道内括约肌松弛,使尿由膀胱排出;
排尿反射没有分级调节
有意识的排尿有分级调节
1.人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的初级中枢位于_____,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于_____________。
(2)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的_________,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿。
脊髓
大脑皮层
感受器
传入神经
脊髓
传出神经
膀胱壁
逼尿肌
大脑皮层
尿液
体外
排出
尿道上的
感受器
刺激
膀胱壁的
感受器
刺激
尿液
传入神经
排尿反射体现了
正反馈调节机制。
习题巩固
108
a
b
c
d
e
f
h
g
①婴儿会尿床,也就是膀胱内尿满了就会排出,没有控制的意识,那么婴儿的排尿反射的过程是:_______________。
a→b→c→d→e
②成年人在医院尿检时能主动排尿,其过程是: 。
g→h→c→d→e
③说明低级神经中枢和高级神经中枢之间有什么关系?
低级神经中枢受相应的高级神经中枢的调控。
习题巩固
109
2.(2023·山东高考)脊髓、脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,其中只有脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,且只有脑干呼吸中枢具有自主节律性。下列说法错误的是( )
A.只要脑干功能正常,自主节律性的呼吸运动就能正常进行
B.大脑可通过传出神经支配呼吸肌
C.睡眠时呼吸运动能自主进行体现了神经系统的分级调节
D.体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节
习题巩固
A
分析题意可知,只有脑干呼吸中枢具有自主节律性,而脊髓呼吸中枢直接支配呼吸运动的呼吸肌,故若仅有脑干功能正常而脊髓受损,也无法完成自主节律性的呼吸运动,A错误;
脑干和大脑皮层中都有调节呼吸运动的神经中枢,故大脑可通过传出神经支配呼吸肌,B正确;
神经系统的分级调节表现在高级中枢对低级中枢的抑制和控制上,睡眠时呼吸运动能自主进行体现了脑干对脊髓的控制,也体现了神经系统的分级调节,C正确;
CO2属于体液调节因子,体液中CO2浓度的变化可通过神经系统对呼吸运动进行调节,D正确。
110
人脑的高级功能
04
111
人脑的高级功能
人的大脑有很多复杂的高级功能,因为大脑皮层有140多亿个神经元组成组成了许多神经中枢, 是整个神经系统中最高级的部位。
基本功能
高级功能
感知外部世界
控制机体的反射活动
语言
学习和记忆
情绪
☞语言功能是人脑特有的功能。
112
人脑的高级功能
一、语言功能
言语区
此区发生障碍,
不能写字。
失写症
书写性语言中枢(Write)
此区发生障碍,
不能讲话。
失读症
运动性语言中枢(Speak)
此区发生障碍,
不能看懂文字。
运动性失语症
视觉性语言中枢(View)
此区发生障碍,
不能听懂话。
听觉性失语症
听觉性语言中枢(Hear)
113
人脑的高级功能
二、学习和记忆
学习与记忆是指神经系统不断地 ,获得新的 、
和 的过程;
也就是动物学习的过程。
接受刺激
行为
习惯
积累经验
条件反射的建立
1.物质基础
涉及 以及 。
脑内神经递质的作用
某些种类蛋白质的合成
2.特点
学习和记忆 控制的,而是由 和
参与。
不是由单一脑区
多个脑区
神经通路
114
3.类型
二、学习和记忆
遗忘
(信息丢失)
遗忘
(新信息的代替)
遗忘
(前、后活动性干扰)
可能不遗忘
注意
运用
短时记忆
长时记忆
重复
整合
外界信息输入
感觉性记忆
持续时间:
<1秒
第一级记忆
持续时间:
数秒至数分钟
第二级记忆
持续时间:
数分钟至数年
第三级记忆
持续时间:
可能永久
与神经元的即时信息交流、
大脑皮层下的像海马的脑区有关
与突触形态及功能的改变及新突触的建立有关
人脑的高级功能
三、情绪
116
5-羟色胺是一种能在脑内产生愉悦情绪的神经递质,抑郁症患者突触间隙的5-羟色胺浓度水平较低。一些抗抑郁药物可以抑制突触前膜对5-羟色胺的回收,以维持突触间隙5-羟色胺较高的浓度水平。
抗抑郁药的作用机理
抗抑郁药一般都通过作用于突触处来影响神经系统的功能。
SSRI是一类新型的抗抑郁药品 ,学名是五羟色胺再摄取抑制剂,意为选择性5-羟色胺再摄取抑制剂。SSRIs(即SSRI类药物)是二十世纪80年代开发并试用于临床,常用于临床的SSRIs有6种:氟西汀、帕罗西汀、舍曲林、氟伏沙明、西酞普兰和艾司西酞普兰。
抗抑郁药的作用机理
118
1.(2024·宜宾模拟)阿尔茨海默病是常发生于老年,以进行性认知功能障碍和行为损害为特征的神经系统疾病,主要表现为逐渐丧失记忆和语言功能、抽象思维和计算能力受损、人格和行为改变等。下列叙述正确的是( )
A.阿尔茨海默病丧失的记忆、语言功能是人脑特有的高级功能
B.如果大脑皮层言语区的W区受损,患者会出现阅读文字障碍
C.如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁现象
D.某人丧失短时记忆与大脑皮层下一个形状像海马的脑区无关
习题巩固
C
语言功能是人脑特有的高级功能,但记忆功能不是人脑特有的高级功能,A错误;
如果言语区的W区受损,则患者会出现书写障碍,B错误;
排便反射和排尿反射受大脑皮层中相应高级中枢的调控,因此,如果大脑某一区域受损,则患者可能会出现大小便失禁现象,C正确;
短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关,D错误。
119
2.研究表明,抑郁症与单胺类神经递质
(兴奋性递质)传递功能下降有关。单胺
氧化酶是一种单胺类神经递质的降解酶,
单胺氧化酶抑制剂(MAOID)是目前一种
常用抗抑郁药,如图为正在传递兴奋的突触结构的局部放大示意图。
下列叙述正确的是( )
A.图中①是突触前膜,神经递质的释放不需要消耗能量
B.MAOID能降低突触间隙的单胺类神经递质浓度
C.MAOID的作用机理与可卡因影响大脑中愉悦传递的机理不完全相同
D.单胺类神经递质与蛋白M结合,将导致细胞Y膜内电位由正变负
习题巩固
C
由图可知,突触小泡与①融合后释放神经递质,①是突触前膜,神经递质的释放属于胞吐作用,需要消耗能量,A错误。
MAOID能抑制单胺氧化酶的活性,使突触间隙的单胺类神经递质不能分解而积累,B错误。
MAOID可抑制单胺氧化酶从而抑制神经递质的降解,增加突触间隙中神经递质的含量;可卡因会阻碍多巴胺回收,从而使多巴胺在突触间隙持续发挥作用,所以MAOID 的作用机理与可卡因影响大脑中愉悦传递的机理不完全相同,C正确。
蛋白M是突触后膜上的受体,单胺类神经递质与蛋白M结合后,突触后膜神经元细胞Y兴奋,膜电位由内负外正变为内正外负,故膜内电位由负变正,D错误。
120
习题巩固
B
3.(2024·黔东南州一模)神经肌肉接头处的A-I-M复合蛋白对突触后膜上乙酰胆碱(ACh)受体(AChR)的组装有重要作用。重症肌无力是一种神经肌肉接头功能异常的自身免疫疾病,研究者采用抗原—抗体结合方法检测该病患者AChR抗体,多数患者呈阳性,少数患者呈阴性,且患者AChR基因未突变。下列分析正确的是( )
A.神经肌肉接头处的突触后膜是由神经细胞的胞体膜或树突膜组成的
B.抗体阳性重症肌无力产生的原因可能是自身产生的抗体攻击了AChR
C.乙酰胆碱与突触后膜上的受体(AChR)结合,相应的离子通道关闭
D.在抗体阴性重症肌无力患者神经肌肉接头处注射AChR,症状能得到缓解
神经肌肉接头处的突触后膜是由肌肉细胞的细胞膜组成的,A错误;
抗体阳性重症肌无力患者,体内存在AChR的抗体,可能会攻击突触后膜上的ACh受体(AChR),使乙酰胆碱(ACh)不能与受体(AChR)正常结合,导致反射不能正常完成,B正确;
乙酰胆碱与突触后膜上的受体(AChR)结合,会使相应离子内流,有关离子通道打开,C错误;
抗体阴性患者AChR基因未突变,即能合成AChR,体内不存在AChR的抗体,很可能是神经肌肉接头处的A-I-M复合蛋白损伤造成AChR不能在突触后膜组装,注射AChR,症状不会得到缓解,D错误。
121
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