内容正文:
2026高考一轮复习
第35讲 神经冲动的产生和传导、神经系统的分级调节及人脑的高级功能
2
1
神经冲动的产生和传导
人脑的高级功能
神经系统的分级调节
3
目 录
contents
神经冲动的产生和传导
考点1
考点梳理
在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态,静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度:
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
无论何时,神经细胞外的Na+浓度更高,细胞内的K+浓度更高。
考点1 神经冲动的产生和传导
考点1 神经冲动的产生和传导
1、兴奋在神经纤维上的传导
(1)静息电位
①神经细胞膜内外离子分布不平衡,膜内K+浓度高。
②静息时,细胞膜主要对K+有通透性,细胞膜上K+通道蛋白打开。
产生基础:
K+外流(协助扩散),使膜外阳离子浓度高于膜内
外正内负,称为静息电位
形成原因:
膜电位表现:
考点1 神经冲动的产生和传导
1、兴奋在神经纤维上的传导
(2)动作电位
产生基础:
形成原因:
膜电位表现:
膜外Na+浓度高,受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+通道蛋白打开。
Na+内流(协助扩散),使膜内阳离子浓度高于膜外
内正外负,称为动作电位。
考点1 神经冲动的产生和传导
1、兴奋在神经纤维上的传导
(3)兴奋传导
局部电流(兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流)
①传导形式:
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。
②兴奋传导方向:
兴奋部位 未兴奋部位
③兴奋传导过程:
静息电位→刺激→动作电位→局部电流→静息电位的恢复
考点1 神经冲动的产生和传导
(3)兴奋传导
④局部电流方向与兴奋传导方向关系:
膜外:未兴奋部位 兴奋部位,与兴奋传导方向相反
膜内:兴奋部位 未兴奋部位,与兴奋传导方向相同
正电荷流动的方向为电流方向,即从正极流向负极
考点1 神经冲动的产生和传导
(3)兴奋传导
⑥影响动作电位传导速度的因素:
a.轴突直径,直径越大传导速度越快。
b.轴突有无髓鞘包裹,有髓鞘包裹传导速度越快。
⑤兴奋传导的特点:
a.不衰减性;
b.在离体的神经纤维上双向传导
注意:在生物体内反射过程中,神经冲动只能由感受器传至效应器,因此在生物体内反射弧上,兴奋的传导是单向的。
2、膜电位的解读
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电位/mV
时间/ms
动作电位峰值(+35mV)
阈电位(-50mV)
考点1 神经冲动的产生和传导
①AB-静息电位:
K+通道打开,K+顺浓度梯度外流内负外正(协助扩散,不消耗能量),但膜内K+浓度仍高于膜外。
以膜外电位为0作参照,所以静息电位为负值。
静息电位(-70mV)
A
B
C
D
E
F
M
N
膜外
膜内
漏K+通道
非门控通道,K+可通过此通道顺浓度梯度运输,运输方式为协助扩散
一直打开
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动作电位峰值(+35mV)
阈电位(-50mV)
考点1 神经冲动的产生和传导
2、膜电位的解读
静息电位(-70mV)
②BE-动作电位形成:
Na+通道打开,Na+顺浓度梯度内流(协助扩散,不消耗能量),先少量内流,当达到阈电位后大量内流,导致膜电位迅速逆转内正外负;但膜外Na+浓度仍高于膜内。
零电位以上为动作电位。
电位差:先减小后增大
零电位(无电位差)
A
B
C
D
E
F
M
N
膜外
膜内
Na+电压门控通道
电压门控通道:由膜内外电位差的改变引起其开或关,静息状态时处于关闭状态;形成动作电位时开放,运输方式为协助扩散。
形成动作电位时开放
少量开放
→大量开放
这个足以使膜上Na+通道突然大量开放的临界膜电位值,称为阈电位。
膜外
膜内
Na+电压门控通道
形成动作电位时开放
产生动作电位需要有效刺激,即达到阈电位的刺激强度,称为阈强度或强度阈值。有效刺激下增大刺激强度,动作电位的峰值不会改变。
非有效刺激可以引起Na+内流,产生局部膜电位变化,但不能产生动作电位;但可以累加并引起动作电位。
膜外
膜内
Na+电压门控通道
形成动作电位时开放
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阈电位(-50mV)
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2、膜电位的解读
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动作电位峰值(+35mV)
阈电位(-50mV)
考点1 神经冲动的产生和传导
③EM-静息电位恢复:
Na+通道关闭,K+顺浓度梯度外流(协助扩散,不消耗能量),M点低于AB点。
M点称为超极化。
电位差:先减小后增大
静息电位(-70mV)
A
B
C
D
E
F
M
N
膜外
膜内
K+电压门控通道
静息电位恢复时开放
电压门控通道:由膜内外电位差的改变引起其开或关,静息状态时处于关闭状态;静息电位恢复时开放,运输方式为协助扩散。
膜外
膜内
K+电压门控通道
静息电位恢复时开放
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2、膜电位的解读
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时间/ms
动作电位峰值(+35mV)
阈电位(-50mV)
考点1 神经冲动的产生和传导
④MN-恢复离子平衡:
Na+通道关闭、部分K+通道关闭(电压门控K+通道关闭),Na+-K+泵活动加强,泵出Na+,泵入K+(Na+外流、K+内流,均为主动运输),以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,膜电位恢复为静息电位初始水平。
静息电位(-70mV)
A
B
C
D
E
F
M
N
膜外
膜内
钠钾泵
钠钾泵即依赖钠钾的ATP酶,起催化、运输功能,每次泵出三个钠,泵入两个钾,均为主动运输。
一直开放
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电位/mV
时间/ms
静息电位(-70mV)
动作电位峰(+35mV)
阈电位(-50mV)
K+外流
协助扩散
Na+内流
协助扩散
Na+内流
协助扩散
K+外流
协助扩散
主动运输
考点1 神经冲动的产生和传导
3、膜电位的测量方法
(1)内外侧
刺激后电流表指针发生一次偏转
可用于测量静息电位
考点1 神经冲动的产生和传导
3、膜电位的测量方法
刺激
或
(2)同侧
刺激后电流表指针发生两次方向相反的偏转
4、细胞外液中Na+、K+浓度变化对膜电位的影响
静息电位主要是K+外流形成的平衡电位,动作电位主要是Na+内流形成的平衡电位;Na+浓度只影响动作电位的峰值,K+浓度只影响静息电位的绝对值。
溶液浓度变化 静息电位绝对值 动作电位峰值
细胞外Na+浓度增加
细胞外Na+浓度降低
细胞外K+浓度增加
细胞外K+浓度降低
不变
不变
变小
增大
不变
不变
增大
变小
考点1 神经冲动的产生和传导
E点上移
E点下移
A点上移
A点下移
静息电位值变大,绝对值变小
5、兴奋在神经元之间的传递
(1)突触的组成
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。
考点1 神经冲动的产生和传导
①突触小体
②其他神经元的细胞体或树突。
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。
突触小体≠突触
25
考点1 神经冲动的产生和传导
(2)突触的结构
突触前膜
突触间隙
(组织液)
突触后膜
突触
突触小泡
线粒体
神经递质受体
神经递质
上一神经元轴突膜
下一神经元树突膜、胞体膜或肌细胞膜、腺体膜
考点1 神经冲动的产生和传导
神经递质
化学物质:乙酰胆碱、胺类(多巴胺、5-羟色胺)、氨基酸类(谷氨酸、甘氨酸)、激素类(肾上腺素)、NO等。
兴奋性递质:
抑制性递质:
Na+内流,突触后膜产生动作电位,后神经元兴奋。
提高了突触后膜对Cl-、K+的通透性,Cl-内流或K+外流,强化外正内负的静息电位,使膜内外的电位差变得更大,突触后膜更难兴奋,表现为抑制作用。
①本质:
②种类和作用:
同一神经递质对不同神经元的作用可能不同,与受体相关,如乙酰胆碱作用骨骼肌细胞是兴奋,作用心肌细胞是抑制。
考点1 神经冲动的产生和传导
(3)突触类型
①神经元之间:
②神经元与效应器之间:
B:轴突—树突
A:轴突—细胞体
常见
轴突—肌肉细胞
轴突—腺体
28
考点1 神经冲动的产生和传导
(4)突触中信号传递过程
a.神经递质释放的方式一般是_____,_____消耗能量,_______转运蛋白(需要膜蛋白),体现了细胞膜__________________;
胞吐
需要
不需要
具有一定的流动性
➊兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动与之融合并释放神经递质(化学物质)。
b.突触小泡的形成与_________(细胞器)有关,胞吐过程中需要的能量主要来自_______。
高尔基体
线粒体
突触前膜信号转换:
电信号→化学信号
考点1 神经冲动的产生和传导
(4)突触中信号传递过程
❷神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
a.神经递质通过突触间隙运到突触后膜的方式为______(不能写自由扩散),_______消耗能量,也没有跨膜,其快慢与______和________________等有关。
扩散
不需要
神经递质的浓度
温度
考点1 神经冲动的产生和传导
(4)突触中信号传递过程
❸神经递质与突触后膜上的受体结合。
a.神经递质与受体的结合具有_____性;
b.受体的化学本质是_______________;
c.神经递质与受体结合,体现了细胞膜的功能:______________________。
特异
蛋白质(糖蛋白)
进行细胞间的信息交流
不管是兴奋性/抑制性的神经递质,下一个神经元对离子的通透性改变,电位变化。
考点1 神经冲动的产生和传导
(4)突触中信号传递过程
❹突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化,使下一个神经元兴奋或抑制。
突触后膜信号转换:
化学信号→电信号
❺神经递质与受体分开,并迅速被降解(酶分解)或回收(通过转运蛋白回收至突触前膜)进细胞,以免持续发挥作用。
神经递质不进入突触后膜,可重复利用。
考点1 神经冲动的产生和传导
(4)突触中信号传递过程
释放神经递质
突触小体
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
兴奋
传导
移动
扩散
下一神经元兴奋或抑制
电信号
化学信号
电信号
a.突触中信号转变: 。
b.突触小体中信号转变: 。
c.突触后膜中信号转变: 。
电信号→化学信号→电信号
电信号→化学信号
化学信号→电信号
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考点1 神经冲动的产生和传导
(5)突触中信号传递特点
原因:神经递质储存于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
①单向传递
原因:突触处的信号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。
②突触延搁:突触处信号的传递速度比在神经纤维上传导要慢
兴奋在神经纤维上传导和在神经元之间传递的区别
兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递
速度
方向
传导方式
耗能的多少
快
慢
双向
单向
少
多
电信号(神经冲动)
化学信号(神经递质)
考点1 神经冲动的产生和传导
注意:
①同一神经元的末梢只能释放一种递质。
②神经递质有兴奋的,也有抑制的。抑制递质不但阻止Na+的内流,而且还促使K+外流或Cl-内流,强化静息电位,使兴奋难以产生,即抑制。
③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。
④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。
考点1 神经冲动的产生和传导
[教材新命题点思考]
1.兴奋在神经纤维上的传导是否需要消耗ATP?为什么?
需要。在动作电位恢复静息电位的过程中,Na+和K+的主动运输需要消耗ATP。
2.神经递质是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙,其意义在于?
胞吐运输方式可以短时间内大量集中释放神经递质,从而快速引起突触后膜的电位变化。
题型剖析
[模型新命题点思考]
5.下图为Na+浓度与膜电位的关系,
据图回答下列问题:
(1)分析依据:动作电位是由Na+内流形成的,只有足够量的Na+内流才会引起________________________。
(2)实例分析:若该图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况,其中b表示的是在低浓度海水中的电位变化,因为Na+内流不足,所以___________________________________
_________________________________________。
正常动作电位的形成
形成的电位差较小,不能形成正常的动作电位,并且电位变化的时间也延迟了
题型剖析
6、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)兴奋剂
(2)毒品
考点1 神经冲动的产生和传导
①概念:
②作用:
原指能 的一类药物。
提高中枢神经系统机能活动
兴奋剂具有增强_____________、提高__________等作用。
人的兴奋程度
运动速度
为了保证公平、公正,运动比赛禁止使用兴奋剂。
指 、 、 、 、 、 以及国家规定管制的其他能使人 的 药品和 药品。
鸦片
海洛因
甲基苯丙胺(冰毒)
吗啡
大麻
可卡因
形成瘾癖
麻醉
精神
有些兴奋剂就是毒品,它们会对人体健康带来极大的危害
(3)作用机理
考点1 神经冲动的产生和传导
兴奋剂和毒品等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
②干扰神经递质与受体的结合,使兴奋无法在细胞间传递,导致肌肉松弛(肌无力),药物止痛机理(药物与神经递质受体结合,使神经递质无法与受体结合发挥作用)。
③影响分解神经递质的酶的活性,使神经递质持续作用于突触后膜上的受体,导致肌肉僵直、震颤。
①促进神经递质的合成与释放。
(4)可卡因成瘾机制
考点1 神经冲动的产生和传导
可卡因既是一种 也是一种 ;它会影响大脑中与
有关的神经元,这些神经元利用神经递质 来传递愉悦感。
兴奋剂
毒品
愉悦传递
多巴胺
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 ;
突触前膜
转运蛋白
回收
(4)可卡因成瘾机制
考点1 神经冲动的产生和传导
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_____________________
转运蛋白
回收多巴胺
留在突触间隙持续发挥作用
多巴胺受体减少
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。
多巴胺受体
维持
减少
(5)可卡因的危害
①作用原理:可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,多巴胺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,影响机体正常的神经活动。
②对人体的其他影响
可卡因能干扰交感神经的作用,导致心脏功能异常,还会抑制免疫系统的功能。
吸食可卡因者可产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉,造成心理和生理疾病症状。
考点1 神经冲动的产生和传导
7、神经表面电位差的实验
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
结论:
共发生了两次方向相反的偏转(起始位到起始位为一次)。
考点1 神经冲动的产生和传导
考点1 神经冲动的产生和传导
8、电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次方向相反的偏转(即先向 后向 偏转)
①刺激a点:
b
d
两
左
右
②刺激e点:
点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次方向相反的偏转
(即先向 后向 偏转)
b
d
两
左
右
(1)在神经纤维的传导
考点1 神经冲动的产生和传导
8、电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
b、d点 ,电表 发生偏转。
③刺激c点:
同时兴奋
不
④刺激cd之间:
点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次方向相反的偏转
(即先向 后向 偏转)
b
d
两
左
右
8、电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
若bc>ab,电表发生 次方向相反的偏转。因为a点产生的兴奋先引起b点兴奋,在bc段与c点产生的兴奋相遇后传导中断,c点产生兴奋后引起d点兴奋。
考点1 神经冲动的产生和传导
若ab≥bc,电表 发生偏转。因为c点产生的兴奋同时传到b、d,a、c产生的兴奋在ab段相遇后传导中断。
⑤用相同强度刺激同时处理a、c两点:
两
不
注:图中黑色区域为兴奋部位,灰色区域为损伤部位。
考点1 神经冲动的产生和传导
⑥神经纤维受损电流表指针偏转
a.神经纤维未受刺激时,指针向右侧偏转,说明c点(被损伤部位)的膜外电位为 。
b.在a点左侧给予适当刺激,当a点兴奋时,膜外电位由 变为 ,指针将 ;当兴奋传至b/c点,指针将 。
负
向右偏转
正
负
向左偏转至“0”
8、电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
考点1 神经冲动的产生和传导
(2)在神经元间的传递
点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次方向相反的偏转(即先向 后向 偏转)
①刺激a点:
b
d
两
左
右
②刺激e点:
点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次方向相反的偏转
(即先向 后向 偏转)
b
d
两
左
右
8、电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
考点1 神经冲动的产生和传导
点兴奋,电表发生 次偏转,说明 ,
。
③刺激c点、cd之间:
一
d
兴奋不能逆突触结构
传递到左神经元
若ab=bc,电表发生 次偏转。因为b、d同时兴奋无电位差,a点产生兴奋后引起d点兴奋。
④用相同强度刺激同时处理a、c两点:
一
8、电流表指针偏转方向与次数、幅度的判断
考点1 神经冲动的产生和传导
若ab≠bc,电表发生 次偏转。例ab>bc,c点产生的兴奋先引起d点兴奋,a点产生的兴奋后引起b点后兴奋,c点产生的兴奋经过突触再引起d点兴奋。指针先右偏后左偏最后向右偏转。
④用相同强度刺激同时处理a、c两点:
三
1.若在图甲所示神经的右侧给予一适当的刺激,则电流表偏转的顺序依次是( )
A.②→①→②→③→② B.②→③→②→①→②
C.③→②→①→②→③ D.③→②→①→②→③
A
题型剖析
52
9、反射弧中兴奋传导特点的实验探究
考点1 神经冲动的产生和传导
(1)“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,还是阻断在突触处的传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
(2)电刺激法探究反射弧中兴奋传导的特点
考点1 神经冲动的产生和传导
①探究兴奋在神经纤维上的传导:
(2)电刺激法探究反射弧中兴奋传导的特点
考点1 神经冲动的产生和传导
②探究兴奋在神经元之间的传递:
例1:用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递,简述实验方法和预期实验现象。(a、b为电流表 )
考点1 神经冲动的产生和传导
实验方法:刺激电流表b与骨骼肌之间的传出神经。
预期实验现象:观察到电流表b有电位波动且骨骼肌收缩,而电流表a未出现电位波动。
例2:请利用电流计①、②设计一个简单实验,证明兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度。简述实验思路并预测实验结果。(X=Y)
考点1 神经冲动的产生和传导
实验思路:刺激d点,观察电流计①、②指针发生第二次偏转的先后顺序。
预期实验现象:电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计②。
有研究者提出一个问题:“当神经系统控制心脏活动时,在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号呢?”为了回答这一问题,科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏(A和B,保持活性)置于成相同的营养液中,A有某副交感神经支配,B没有该神经支配;刺激该神经,A心脏的跳动情况;从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中(如右图)B心脏跳动情况。
A
B
思维训练
58
A B
材料
处理
结果
结论
有某副交感神经
无某副交感神经
刺激该神经
从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中
心脏跳动减慢
心脏跳动也减慢
该神经释放一种化学物质,这种物质可以使心跳变慢。
化学信号
推断假说与预期:
发现问题
提出假说
实验预期
思维训练
59
微专题15
2.下图表示在神经纤维内Y和Z点插入微电极及灵敏电压计,在X处施以足够的刺激后,记录电极所记录的膜电位变化;图中①~④为可能记录到的膜电位变化图。下列叙述中正确的是( )
A.电位变化为图①,记录电极为Y
B.电位变化为图②,记录电极为Z
C.电位变化为图③,记录电极为Z
D.电位变化为图④,记录电极为Y
D
题型剖析
3.(2023·广东深圳二模)电表Ⅰ、Ⅱ的两极分别位于神经纤维膜内、外两侧(如下图所示),P、Q、R为三个刺激点。结合图像分析,下列叙述正确的是( )
A.未接受刺激时,电表Ⅰ的偏转可表示静息电位
B.刺激Q点,电表Ⅰ偏转1次,电表Ⅱ偏转2次
C.刺激R点,仅电表Ⅱ发生偏转
D.分别刺激P、Q点,电表Ⅰ的偏转方向相反
A
题型剖析
4.(2024·山东泰安期末)下图1为多个神经元之间联系示意图,为研究神经元之间的相互作用,分别用同强度的电刺激进行实验:Ⅰ.单次电刺激B;Ⅱ.连续电刺激B;Ⅲ.单次电刺激C;用微电极分别记录A神经元内的电位变化,如下图2所示(注:阈电位是能引起动作电位的临界电位值)。下列说法错误的是( )
A.静息电位的数值可以以细胞膜外侧为参照,并将该侧电位值定义为0mV
B.由Ⅰ可知,刺激强度过低不能使神经元A产生动作电位
题型剖析
4.(2024·山东泰安期末)下图1为多个神经元之间联系示意图,为研究神经元之间的相互作用,分别用同强度的电刺激进行实验:Ⅰ.单次电刺激B;Ⅱ.连续电刺激B;Ⅲ.单次电刺激C;用微电极分别记录A神经元内的电位变化,如下图2所示(注:阈电位是能引起动作电位的临界电位值)。下列说法错误的是( )
C.由Ⅱ可知,在同一部位连续给予多个阈下刺激可以产生叠加效应
D.由Ⅲ可知,神经元A电位的形成与神经元C和B释放神经递质的量不足有关
D
题型剖析
微专题16
1.下图为反射弧的模式图。为了验证某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递,而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导,进行了实验①②③的操作:
实验①:不放药物时,刺激B处,观察现象;
实验②:药物放在A处,刺激B处,观察现象;
实验③:药物放在C处,刺激B处,观察现象。
若仅利用一组反射弧为材料,实验①②③的先后顺序应是( )
A.①→②→③ B.①→③→②
C.②→①→③ D.③→②→①
B
题型剖析
2.(2023·广东茂名二模)突触后电位是神经递质作用于突触后神经元所产生的电位变化,具有时间总和与空间总和现象。时间总和是指连续阈下刺激突触前神经元同一位点引起突触后神经元电位叠加的现象;空间总和是指同时阈下刺激不同神经元引起突触后神经元电位叠加的现象。下图1为神经元A、B、C、D之间的联系,图2表示神经元A、B、C受刺激后突触后神经元D上膜电位的变化。下列有关说法错误的是( )
A.图1中,①②③共同组成了突触,②中的蛋白质含量低于血浆
B.图2实验一、二对比表明时间总和与刺激时突触后膜上的电位有关
题型剖析
2.(2023·广东茂名二模)突触后电位是神经递质作用于突触后神经元所产生的电位变化,具有时间总和与空间总和现象。时间总和是指连续阈下刺激突触前神经元同一位点引起突触后神经元电位叠加的现象;空间总和是指同时阈下刺激不同神经元引起突触后神经元电位叠加的现象。下图1为神经元A、B、C、D之间的联系,图2表示神经元A、B、C受刺激后突触后神经元D上膜电位的变化。下列有关说法错误的是( )
C.图2实验二、三分别呈现的是时间总和和空间总和现象
D.图2实验三、四表明A、B释放的是抑制性神经递质,C释放的是兴性神经递质
D
题型剖析
3.下面是从蛙体内剥离出的某反射弧结构的模式图,其中甲表示神经中枢,乙、丙未知。神经元A、B上的1、2、3、4为4个实验位点。现欲探究神经元A是传出神经还是传入神经,结合所给器材完成以下内容。
材料:从蛙体内剥离出的某反射弧(反射弧结构未被破坏)。
供选择仪器:剪刀、电刺激仪、微电流计。
(1)如果该反射弧的效应器为运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(只在神经元A上完成):
①先用剪刀在神经元A的实验位点__________将其剪断;
②再用电刺激仪刺激神经元A上的实验位点_______,若______________,则神经元A为传入神经,反之则为传出神经。
1、2之间
1
肌肉无收缩现象
题型剖析
(2)如果在实验过程中要保证神经元A和神经元B的完整性,探究神经元A是传出神经还是传入神经的方法步骤(每个实验位点只能用1次):
①将微电流计的两个电极分别搭在实验位点2和实验位点3的神经纤维膜外(已知指针偏转方向与电流方向一致);
②用电刺激仪刺激实验位点____,若微电流计的指针偏转____次,则神经元A为传出神经;若微电流计的指针偏转____________次,则神经元A为传入神经。该实验结果表明兴奋在神经元间传递的特点为____________,具有这种特点的原因是,___________________________
____________________________________。
1
1
2(或4 2 1)
单向传递
只能从突触前膜释放,作用于突触后膜
神经递质只存在于突触前模中,
题型剖析
[经典·基础·诊断]
1. (2024·江苏南通高三联考)如右图所示,当神经冲动在生物体内的轴突上传导时,下列叙述错误的是( )
A.图中神经冲动的传导方向可能是从左向右
B.组织液中Na+浓度变化不影响动作电位的传导速度
C.兴奋在轴突上以局部电流的方式传导
D.神经冲动可以由甲到丙或由乙到丙
D
题型剖析
考向1 兴奋的产生及在神经纤维上的传导过程分析
1.(2023·湖北等级考)心肌细胞上广泛存在Na+—K+泵和Na+—Ca2+交换体(转入Na+的同时排出Ca2+),两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+—K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用,下列叙述正确的是( )
A.心肌收缩力下降
B.细胞内液的钾离子浓度升高
C.动作电位期间钠离子的内流量减少
D.细胞膜上Na+—Ca2+交换体的活动加强
C
题型剖析
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下图所示。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
题型剖析
神经系统的分级调节
考点2
考点梳理
考点2 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)大脑的结构
①白质
位置:
位于大脑皮层以内
功能:
组成:
由神经纤维组成
将两个大脑半球以及小脑、脑干、脊髓巧妙地联系起来。
灰质
白质
1、神经系统对躯体运动的分级调节
(1)大脑的结构
考点2 神经系统的分级调节
由神经元胞体及其树突构成的薄层结构
结构特点:
人的大脑有着丰富的沟回(沟即为凹陷部,回为隆起部),
组成:
位置:
覆盖在大脑的表面
②大脑皮层(灰质)
意义:使得大脑在有限体积的颅腔内,可以具有更大的表面积。
74
考点2 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)大脑的结构
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。
大脑与脊髓之间的联系:
调节机体活动的最高级中枢。
功能:
②大脑皮层(灰质)
考点2 神经系统的分级调节
(2)大脑皮层代表区与躯体运动的关系
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。
中央沟
中央前回
中央后回
中央前回
(第一运动区)
中央后回
(感觉区)
②第一运动区与躯体运动的关系
a.躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区内都有它的代表区,除头面部外,皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
(2)大脑皮层代表区与躯体运动的关系
②第一运动区与躯体运动的关系
c.对躯体运动的调节支配具有交叉支配的
特征(头面部多为双侧性支配),一侧皮层代表区主要支配对侧躯体的骨骼肌。
b.皮层代表区范围的大小与躯体中相应部位的大小无关,与躯体运动的精细程度相关,运动越精细且复杂的器官,其皮层代表区的面积(范围)越大。
考点2 神经系统的分级调节
足
腿
躯干
上臂
前臂
手
面部
表情
发声
流涎
咀嚼
(3)躯体运动的分级
肌肉收缩等运动
脊髓
小脑和脑干
大脑皮层(运动区)
①躯体的运动受_______________________等的共同调控;
②_____是机体运动的低级中枢, 是最高级中枢,_____等连接低级中枢和高级中枢。
③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。
大脑皮层以及脑干、脊髓
脊髓
大脑皮层
脑干
考点2 神经系统的分级调节
2、神经系统对内脏活动的分级调节
考点2 神经系统的分级调节
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。
反射
中枢神经系统的不同部位都存在调节内脏活动的中枢。
脑干
呼吸、心血管活动
脊髓
排尿反射等
下丘脑
体温、血糖、水平衡
2、神经系统对内脏活动的分级调节
(1)排尿反射的分级调节
排尿反射过程:
考点2 神经系统的分级调节
膀胱壁
(感受器)
传入神经
脊髓排尿中枢
传出神经末梢及支配的膀胱逼尿肌、尿道括约肌(效应器)
传出神经
大脑皮层
正反馈调节
80
(1)排尿反射的分级调节
排尿不仅受到_____的控制,也受到__________的调控;
考点2 神经系统的分级调节
①低级中枢的调控:脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由_____________支配的:_________兴奋,不会导致膀胱缩小;___________兴奋,会使膀胱缩小;
脊髓
大脑皮层
自主神经系统
交感神经
副交感神经
副交感神经兴奋:逼尿肌收缩,膀胱缩小,尿道内括约肌舒张,促进排尿;
交感神经兴奋:逼尿肌舒张,膀胱不会缩小,尿道内括约肌收缩。
(1)排尿反射的分级调节
考点2 神经系统的分级调节
②高级中枢的调控: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
注意:
①尿意在大脑皮层产生,产生尿意不是反射;
②憋尿、排尿都是反射活动;
③高位截瘫的病人排尿反射依然存在;
④排尿反射没有分级调节,有意识的排尿有分级调节;
⑤长时间憋尿会造成排尿困难。
[模型新命题点思考]
结合下面排尿反射的示意图,回答下列问题:
(1)婴儿会尿床,也就是膀胱内尿满了就会排出,没有意识的控制,婴儿排尿反射的过程是________________(用字母表示)。
a→b→c→d→e
题型剖析
(2)成年人可有意识地控制排尿,但婴儿不能,其原因是________________________________________________,成年人在医院尿检时能主动排尿,这说明___________________________________。
其过程是__________________(用字母表示)。
(3)某些成年人受到外伤或老年人患脑梗死后,导致意识丧失,出现像婴儿一样的“尿床”现象,产生这种现象的原因是什么?
外伤伤及大脑皮层或上、下行传导束;脑梗死伤及控制排尿的高级中枢(大脑皮层),致使其丧失对排尿低级中枢的控制作用。
婴儿大脑的发育尚未完善,对排尿的控制能力较弱
低级中枢可受相应的高级中枢的调控
g→h→c→d→e
题型剖析
(2)神经系统对其他内脏活动的分级调节
考点2 神经系统的分级调节
①脊髓是调节内脏活动的低级中枢,通过它可以完成简单的内脏反射活动,如排尿、排便、血管舒缩等。
②脑干中也有许多重要的调节内脏活动的基本中枢,如调节呼吸运动的中枢,调节心血管活动的中枢等。
③下丘脑是调节内脏活动的较高级中枢,它也使内脏活动和其他生理活动相联系,以调节体温、水平衡、摄食等主要生理过程。
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,这就使得自主神经系统并不完全自主。
85
(3)神经系统对内脏活动调节的主要特点
①高级神经中枢和低级神经中枢共同参与,分级调节内脏活动。
②内脏活动受到交感和副交感神经的双重调控。
考点2 神经系统的分级调节
人脑的高级功能
考点3
考点梳理
1、人脑的高级功能
高级功能
感知外部世界,产生感觉
控制机体的反射活动
语言
学习和记忆
情绪
考点3 人脑的高级功能
脑的高级功能使人类能够主动适应环境,创造出灿烂的人类文明。
意义:
考点3 人脑的高级功能
2、人类大脑皮层的言语区
语言功能是人脑 的高级功能,它包括与语言、文字相关的全部智能活动,涉及人类的 、 、 、 。
特有
听
说
读
写
人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的,这些特定区域叫言语区。大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动功能障碍。
考点3 人脑的高级功能
2、人类大脑皮层的言语区
受损后的症状
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。
运动性语言中枢(Speak)
此区发生障碍,不能看懂文字,视觉性失语症。
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)
手能动
能发声
视觉正常
听觉正常
2、人类大脑皮层的言语区
大脑皮层的语言中枢分布在大脑皮层的不同区域(4个区域),不同的区域既有分工也有联系,共同负责人类复杂的语言功能。
考点3 人脑的高级功能
巧记WSHV位置
(逆时针):
“我是高危”
[易错提醒]
视觉性语言中枢受损→看不懂,仍有视觉
视觉中枢受损→看不见
听觉性语言中枢受损→听不懂,仍有听觉
听觉中枢受损→听不见
(2)大脑皮层两个半球的分工
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。
左脑理性
右脑感性
逻辑
语言
抽象脑
数学
学术脑
文字
推理
分析
图画
音乐
韵律
情感
想象
创造
艺术脑
创造脑
少数“左撇子”的人,他们的语言中枢则在大脑右半球。
考点3 人脑的高级功能
92
1、思考下列症状可能与哪些中枢受损有关。
患者症状 受损中枢
某患者听不见别人的讲话 _________
能听见但听不懂别人的讲话 _______________
某患者看不见 _________
能看见但看不懂文字的含义 ______________
听觉中枢
大脑皮层言语区的H区
视觉中枢
大脑皮层言语区的V区
题型剖析
2、根据神经调节的相关内容,完成下面表格。
生理或病理现象 参与或受损的神经中枢
考试专心答题 _________________________
某同学跑步 ____________________________________
植物人 _________________________________________________________
高位截瘫 _________________________
大脑皮层言语区V区和W区
大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干、脊髓
大脑皮层损伤、小脑功能退化,但下丘脑、脑干、脊髓功能正常
脊髓受损伤,其他部位正常
题型剖析
考点3 人脑的高级功能
3、学习和记忆
(1)概念:
学习和记忆是脑的高级功能,是指 不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和 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 参与。
神经系统
积累经验
神经通路
学习:信息获取和加工的神经过程
记忆:信息储存和读取的神经过程
(2)特点:学习和记忆不是由__________控制的,而是由__________和__________参与。
单一脑区
多个脑区
神经通路
3、学习和记忆
(3)结构基础:涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。
(4)记忆的四个阶段
感觉性记忆(又称瞬时记忆)、第一级记忆、第二级记忆、第三级记忆。
考点3 人脑的高级功能
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;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。
(4)记忆的四个阶段
考点3 人脑的高级功能
①感觉性记忆:感觉性记忆是转瞬即逝的,有效作用时间往往不超过1秒,所记的信息并不构成 。感觉性记忆的信息大部分迅速消退,如果对于某一信息加以 ,如老师讲话的听觉刺激,或书本上文字的视觉刺激,则可以将这个瞬时记忆转入 。
真正的记忆
注意
第一级记忆
②第一级记忆:第一级记忆保留的时间仍然很短,从数秒到数分钟,如临时记住某个验证码。第一级记忆中的小部分信息经过反复 、
,在第一级记忆中 ,这样就很容易转入第二级记忆。
运用
强化
停留的时间延长
(4)记忆的四个阶段
考点3 人脑的高级功能
③第二级记忆:第二级记忆的持续时间从数分钟到数年不等,储存的信息可因之前或后来的 而遗忘。想要长久地记住信息,可以 ,并将 与 整合。有些信息,通过长年累月地 则不易遗忘,就储存在第三级记忆中,成为 。
信息干扰
反复重复
新信息
已有的信息
永久记忆
运用
④第三级记忆:即 ,如对自己姓名的记忆。
永久记忆
(5)形成机制
考点3 人脑的高级功能
遗忘
(信息丢失)
遗忘
(新信息的代替)
遗忘
(前活动性和后活动性干扰)
可能不遗忘
注意
运用
短时记忆
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
长时记忆
(6)记忆保持相关曲线
①遗忘在学习后即已开始,最初遗忘的速率很快,以后逐渐减慢。
②实验表明,在学习 <m></m> 后,学习内容 <m></m> 被遗忘,一个月后,
学习内容 <m></m> 被遗忘。
③遗忘并不意味着记忆痕迹的消失。产生遗忘的原因与条件刺激久不强化所引起的消退和后来信息的干扰等因素有关。
考点3 人脑的高级功能
4、情绪
考点3 人脑的高级功能
环境
人际
关系
抗抑郁药一般通过作用于_____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 ,使得突触间隙中5-羟色胺的浓度维持在一定水平。
回收
突触
[原因分析类]
1.膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是__________________________________ __________________。
2.神经递质发挥作用后,不引起突触后膜持续兴奋或抑制的原因是_______________________________________________。
神经递质只能由突触前膜释放,
神经递质发挥作用后迅速被降解或回收
作用于突触后膜
题型剖析
3.研究表明,在突触小体未产生动作电位的情况下,突触后膜上的电位变化,如下图所示。结合突触的结构和突触传递的过程,分析该电位变化产生的原因:___________________________________________________
________________________________________________________________
_________________。
单个突触小泡随机性地与突触前膜融合,释放的微量神经递质与突触后膜上的受体结合,引起少量Na+内流,在突触后膜上产生微小电位变化
题型剖析
4.据右图写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程:________________________________________________。
6.吗啡与神经递质的特异性受体结合,阻碍兴奋传递到大脑,从而阻碍疼痛的产生:_______________________________________________
______________________________。
光刺激光敏蛋白导致Na+通道开放,Na+内流产生兴奋
吗啡与神经递质的特异性受体结合,阻碍兴奋传递到大脑,从而阻碍疼痛的产生
题型剖析
[开放思维类]
7.下图为神经元特殊的连接方式。利用图中标注的A、B、C三个位点,请设计实验证明某药物只能阻断兴奋在神经元之间的传递,而不能阻断兴奋在神经纤维上的传导。
(1)实验思路:把某药物分别放在B、C两处,在A处给予一个适宜的刺激,观测电流计N的指针能否偏转。
(2)预期实验现象:_______________________________________________
___________________________________________。
把药物放在C处,电流计N的指针不偏转;把药物放在B处,电流计N的指针偏转
题型剖析
2.(2021·湖南选择考)研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位,记录离子进出细胞引发的膜电流变化,结果如下图所示,图a为对照组,图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是( )
A.TEA处理后,只有内向电流存在
B.外向电流由Na+通道所介导
C.TTX处理后,外向电流消失
D.内向电流结束后,神经纤维膜内Na+浓度高于膜外
A
题型剖析
方法
图解
结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
$$