内容正文:
人体的神经调节(
上)
信息转换及传递
神经纤维上
结构 神经纤维
形式
刺激前:静息电位
内负外正
原因:膜上 K+通道蛋白的开放程度较大,K+外流
刺激后兴奋:动作电位
内正外负
原因:Na+通道显著开放,Na+内流
特点 神经冲动双向传导 局部电流方向(形 式:电信号)
细胞膜内:兴奋区→未兴奋区(与电流方向相同)
细胞膜外:未兴奋区→兴奋区(与电流方向相反)
神经元间
结构 突触
突触小体 内含有包裹小分子化学物质(神经递质的)的突触小泡
组成
突触前膜
突触间隙
突触后膜
特点
突触间信息的传递是单向的
形式 电→化学→电
组成神经系统的细胞
神经元(神经细胞)
神经系统结构和功能的基本单位
功能(信号传递方向)划分 感觉神经元(传入 神经元)
结构
细胞体
含细胞核、绝大多数细胞器
神经元营养和代谢中心
树突 具有接收信息的作用
轴突
组成神经纤维
神经末梢 负责传出信息
神经胶质细胞 对神经元起辅助(支持/保护/营养/修复)作用
基本方式 反射
参与反射活动的神
经结构基础 反射弧 感受器
类型
非条件反射
神经中枢 主要分布于脊髓,但有的也分布于脑中,例如脑干
意义 生物长期进化的结果,保证了个体基本的生存能力
条件反射
神经中枢 大脑皮层
意义
提高了动物适应复杂环境的能力
动物神经系统进化的结果,物种的存续及发展有重要意义
建立
联络神经元(中间
神经元)
运动神经元(传出
神经元)
传入神经 神经中枢 传出神经 效应器
第 18讲 人体的神经调节-1(知识清单)
学习导航站
知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1 反射是神经调节的基本方式★★★☆☆
考点2 神经调节过程涉及信息的转换及传递★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
陷阱预警台:识别高频错误,提供防错策略(2大陷阱预警)
素养加油站:前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
(附高清PDF,可打印)
· 考点1 反射是神经体统的基本方式★★★☆☆
1.反射
(1)概念:高等动物在中枢神经系统的参与下,对来自体内外的刺激做出迅速反应的过程。
(2)参与反射活动的神经结构基础:反射弧(感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器)
①感受器(传入/感觉神经末梢参与构成):接受刺激信息并转化为神经信号。
②传入神经(感觉神经):兴奋沿着传入神经向神经中枢传导。
③神经中枢:位于中枢神经系统(脑和脊髓)中;对传入的信息进行分析整合。
④传出神经(运动神经):将神经中枢的兴奋传到效应器。
⑤效应器(运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等):对刺激作出应答反应。
(3)反射弧各部位的判定方法
①根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
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。
③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。
④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。
(4)反射进行必需的两个条件:反射弧的完整性是反射发生的基础,其中某一环节缺失,则反射不能发生。
补充:反射弧中相关结构对反射弧功能的影响
反射弧的结构
结构破坏
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
感受器+传入神经
既无感觉又无效应
传出神经+效应器
有感觉又无效应
神经中枢
无感觉无效应有感觉无效应
2.反射类型
(1)条件反射与非条件反射
反射类型
非条件反射
条件反射
概念
出生时就具备
通过学习或训练会建立大量更为高级的反射
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
分布于脊髓,但有的也分布于脑中
高级中枢(大脑皮层)
特点
先天的;一般不消退
后天性;可建立、可消退
意义
保证了个体基本的生存能力
提高了动物适应复杂环境的能力
举例
脊蛙的屈肌反射、搔扒反射、
指尖采血、望梅止渴、狗听到铃声分泌唾液等
联系
条件反射是在非条件反射的基础上,经过一定的过程形成的;
(2)条件反射的建立和消退
①给狗喂食,狗会分泌唾液(狗出生后,当口腔黏膜接触到食物,会引起唾液分泌,
这属于非条件反射,食物为非条件刺激)
②给狗以灯光刺激,则不会引起它分泌唾液,因为灯光是一种与分泌唾液无关的刺激。
③先给狗以灯光刺激后立即喂食,经多次重复,狗只要见到灯光,即使不给予食物,也会分泌唾液。此时灯光成了条件刺激,狗分泌唾液的条件反射也就形成了。4.该条件反射建立后,若灯光频繁出现,但不再给予狗食物,这两种刺激间的联系会逐渐消失,灯光引起狗分泌唾液的量会逐渐减少,甚至完全停止分泌。实际生活中常见的一些条件反射的建立过程往往与上述实验有所不同。以训练狗“握手”为例,当驯狗师向狗伸出手后, 一旦狗无意中抬起前爪,驯狗师立即抓握并与之完成“握手” 动作,再给予食物奖励。该过程若能够成功重复多次,狗就建立了一种条件反射。这种条件反射建立过程中,强化刺激(如食物)是紧随行为反应(如抬前爪)之后发生的。所以这种条件反射建立时,若行为反应后并未得到强化刺激,则该反射也会减弱。
3.神经元是神经系统结构与功能的基本单位
神经纤维:神经元发出的长突起称为。
神经末梢:神经纤维末端的细小分支。感觉神经末梢参与感受器的构成,而运动神经末梢则参与效应器的构成。
神经:某些神经元长的树突或轴突外面往往包着髓鞘(某种神经胶质细胞),成束的神经纤维由结缔组织膜包被及保护构成神经,在外周和中枢之间传递信息。
· 考点2 神经调节过程设计信息的转换及传递★★★☆☆
1.信息在神经元上以生物电的形式传递
枪乌贼:巨大的神经元,巨大的神经纤维,轴突+髓鞘=神经纤维。
取两个微电极,当两极都与神经纤维膜外侧相连时,指针不偏转。当一个插入神经纤维内,一个接到神经纤维膜表面时,指针向右偏转。
(1) 电位差
(2)膜电位
a→b段:适宜强度的刺激作用于神经元时,膜上的Na+通道就会显著开放,短时间内Na+大量进入膜内,导致神经元细胞膜由“内负外正”的静息电位反转为“内正外负”。
b点:
b→c段:随即Na+通道关闭,Na+内流停止,此时K+大量向膜外扩散,直至膜电位再次出现“内负外正”的状态。
c→d段:最后,通过“Na+-K-泵”(每消耗一个ATP分子,Na+-K+泵会泵进2个K+,同时泵出3个Na+)的工作,神经元细胞膜恢复至静息电位。
注意:细胞内外离子浓度变化对电位的影响
膜外K+离子浓度升高→K+浓度差减小→K+外流减少→静息电位绝对值↓
膜外Na+离子浓度升高→Na+浓度差增大→Na+内流增加→动作电位峰值↑
(3)兴奋传导
当受到刺激的部位处于兴奋状态时,邻近未受刺激的部位仍处于静息状态。此刻,兴奋区和未兴奋区之间出现了电位差,形成局部电流。
在局部电流刺激下,未兴奋部位的细胞膜产生动作电位。神经冲动就以这样的形式传遍整个神经元。
注意
1、细胞质膜允许钠钾离子通过体现细胞质膜的特点:选择透过性—控制物质进出;
2.兴奋传导的过程与神经纤维膜内电流方向一致;
3.若刺激部位在神经纤维的中间,则兴奋可双向传导;但在生物体内,因刺激部位为感受器(感觉神经末梢),故兴奋在神经纤维上单向传导。
2.神经元主要通过化学物质传递信息
(1)突触结构
①突触小体:沿神经冲动传导方向,前神经元轴突的末端膨大形成突触小体。
②突触小泡:突触小体内含有包裹小分子化学物质(神经递质)的突触小泡。
③突触类型
(2) 兴奋在突触处的传递
过程:当神经冲动传导到突触小体时,引起Ca2+内流,并促使一些突触小泡与突触前膜融合,小泡内的数万个神经递质被排入突触间隙。这些神经递质与突触后膜上特定的受体结合后,引起突触后膜的膜电位发生变化。若引起后神经元发生动作电位,则神经冲动产生并在该神经元上继续传导。
(3)信号转变:电信号—化学信号—电信号
神经递质去向:完成传递后,神经递质很快被突触间隙的酶催化降解而失去活性,或被前神经元重新摄取。
(4)特点:单向传递:与神经元上传导神经冲动的双向性不同,突触间信息的传递是单向的;突触延搁:突触处涉及化学信号的转换,因此传递速度比在神经纤维上的传导慢。
单向性的原因:神经递质只能由突触前膜经过胞吐的形式释放出进入突触间隙,与突触后膜上的受体结合引起下一个神经元的兴奋或者抑制。
比较:兴奋性递质和抑制性递质
兴奋性递质(如乙酰胆碱)作用于突触后膜,引发阳离子如Na+内流,使突触后膜兴奋:
抑制性递质作用于突触后膜,引发阴离子如Cl-内流,使突触后膜受到抑制。
补充:电突触
前膜与后膜相距极近的时候,离子易通过,因此动作电位可以直接传导。信息传递速度快且通常具有双向性。
补充:兴奋传导受阻的可能性
1)抑制突触小泡的释放;
2)增加突触间隙内神经递质降解酶的数量,在神经递质尚未与突触后膜上的受体结合前将其降解掉;
3)添加神经递质类似物占据神经递质受体的活性部位;
4)阻塞突触后膜上离子通道—Na+内流或者K+外流。
补充:滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)化学物质大多作用于突触来影响神经系统
阻碍神经递质的合成和释放;干扰神经递质与受体的结合;影响分解神经递质的酶的活性(不能回收)
(2)兴奋剂
①概念:原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统称。②功能:增强人的兴奋程度、提高运动速度等
(3) 毒品
①概念:能使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品,如鸦片、海洛因、可卡因等。
②可卡因的成瘾机理:抑制突触间隙多巴胺的回收一多巴胺持续发挥作用一后膜多巴胺受体减少一影响正常神经元功能→持续服用可卡因以维持神经活动
补充:易错拓展
1.电表指针偏转问题
(1)两种测量方法
测量方法
测量图解
测量结果
电表两极分别置于神经元的膜内和膜外
电表两极均置于神经元的膜外
(2)偏转实例(所用电流表指针偏转方向与电流方向(正→负)相同)
测量方法
测量结果
在神经纤维上(bc=cd)
①刺激a处,b处先兴奋,d处后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转(向左-向右)。
②刺激c处,b处和d处同时兴奋,电流计指针不发生偏转。
③刺激bc段中间的一段,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转。
在神经元之间(ab=bd)
①刺激a点之前某个位置,a、d点先后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转(左-右);
②刺激d点之后某个位置,只有d点兴奋,电流计指针只发生一次偏转(向右);
③刺激b点,a、d点先后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏转;
④刺激c点,只有d点兴奋,电流计指针只发生一次偏转。
预警类别一 反射是神经调节的基本方式
陷阱1 反射是在大脑皮层参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答
正确理解:反射是在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答反应。
陷阱2 刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射
正确理解:反射的发生要经过完整的反射弧,刺激传出神经引起效应器的反应不属于反射。
陷阱3 感觉到苦味和甜味的过程属于反射,神经中枢在大脑皮层
正确理解:感觉神经中枢位于大脑皮层,感觉到苦味和甜味的过程只是神经冲动经过传入神经到达了大脑皮层,没有经过传出神经传到效应器引起相应的行为,没有经过完整的反射弧,不属于反射。
陷阱4 感受器是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢
正确理解:效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。
预警类别二 神经调节过程涉及信息的转换及传递
陷阱1 神经纤维的兴奋以局部电流的形式在神经元之间单向传递
正确理解:神经纤维的兴奋以神经递质的形式在神经元之间单向传递。
陷阱2 神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用,会使下一个神经元兴奋
正确理解:神经递质与突触后膜上相应受体结合,引发突触后膜相应离子通道开放,使下一个神经元兴奋或抑制,神经递质不进入突触后膜内。
陷阱3 突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于主动运输,神经递质在突触间隙中的移动消耗能量
正确理解:神经递质以胞吐的形式释放到突触间隙中,在突触间隙中以扩散的方式移动到突触后膜上,不消耗能量。
一、神经冲动的产生和传导
UCL的David Attwell团队在Science杂志上发表了一篇题为“Astrocyte Ca2+-evoked ATP release regulates myelinated axon excitability and conduction speed”的文章,这项工作发现,啮齿动物的神经元活动能够引起轴突起始段(axon initial segment, AIS)和郎飞节点中动作电位产生位点附近的星形胶质细胞内钙离子浓度,触发ATP的释放,在细胞外转化为腺苷后会通过A2a受体(A2aRs)激活超极化激活的环核苷酸门控(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide–gated, HCN)通道,介导向内超极化激活电流(Ih)使细胞去极化,从而通过调节AIS的兴奋性和动作电位传导速度来影响白质中有髓轴突功能。
考点预测: 神经冲动的产生、传导和传递为神经调节的重难点内容,也是高考的高频考点,常结合复杂情境进行考察。应重点掌握静息电位和动作电位的产生机理、兴奋在突触处的传导过程、膜电位的测定等。
(2023·上海·高考真题)人体中枢神经系统中,少突胶质细胞的突起包裹神经元的轴突,形成髓鞘(图1)。
(1)图1中的部位①~③中,能形成突触的是___。
(3)根据图1中信息,下列对髓鞘物质组成的推测正确的是___(单选)。
A. 含有脂质 B. 不含蛋白质
C. 含有纤维素 D. 不含碳骨架
(4)根据图1中髓鞘的位置与形态,下列对髓鞘功能的推测正确的是___(多选)。
A. 促进神经元增殖
B. 阻断同一轴突上电信号的传导
C. 保护轴突
D. 减少相邻轴突间的电信号干扰
【答案】(1)①③ (3)A (4)CD
【解析】【小问1详解】
据图1可知,①是细胞体,②是轴突外表的髓鞘,③是突触小体,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,故图中能形成突触的是①③。
【小问3详解】
髓鞘是包裹在神经元轴突外的一层结构,主要由脂质构成,尤其是髓磷脂,这是一种富含脂质的物质。髓鞘的形成和维持对于神经信号的快速传递至关重要,A正确,BCD错误。
故选A。
【小问4详解】
许多神经元的轴突周围包以髓鞘,具有绝缘作用,可防止神经冲动向周围扩散,以保证传导的准确性,也可以加快神经冲动的传递速度,同时当轴突受损的情况下引导轴突的再生。有髓鞘的轴突传导动作电位的速度较快。故髓鞘的功能:保护轴突,引导轴突再生,修复神经损伤;减少相邻轴突间的信号干扰,CD正确,AB错误。
故选CD。
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第 18 讲 人体的神经调节-1(知识清单)
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知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点 1 反射是神经调节的基本方式★★★☆☆
考点 2 神经调节过程涉及信息的转换及传递★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
陷阱预警台:识别高频错误,提供防错策略(2 大陷阱预警)
素养加油站:前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测
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考点 1 反射是神经体统的基本方式★★★☆☆
1.反射
(1)概念:高等动物在中枢神经系统的参与下,对来自体内外的刺激做出迅速反应的过程。
(2)参与反射活动的神经结构基础:反射弧(感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器)
①感受器(传入/感觉神经末梢参与构成):接受刺激信息并转化为神经信号。
②传入神经(感觉神经):兴奋沿着传入神经向神经中枢传导。
③神经中枢:位于中枢神经系统(脑和脊髓)中;对传入的信息进行分析整合。
④传出神经(运动神经):将神经中枢的兴奋传到效应器。
⑤效应器(运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等):对刺激作出应答反应。
(3)反射弧各部位的判定方法
①根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
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。
③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。
④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。
(4)反射进行必需的两个条件:反射弧的完整性是反射发生的基础,其中某一环节缺失,则反射不
能发生。
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补充:反射弧中相关结构对反射弧功能的影响
反射弧的结构 结构破坏 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
感受器+传入神经 既无感觉又无效应
传出神经+效应器 有感觉又无效应
神经中枢 无感觉无效应有感觉无效应
2.反射类型
(1)条件反射与非条件反射
反射类型 非条件反射 条件反射
概念 出生时就具备 通过学习或训练会建立大量更为高级的反射
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
分布于脊髓,但有的也分布于脑中
高级中枢(大脑皮层)
特点 先天的;一般不消退 后天性;可建立、可消退
意义 保证了个体基本的生存能力 提高了动物适应复杂环境的能力
举例 脊蛙的屈肌反射、搔扒反射、
指尖采血、望梅止渴、狗听到铃声分泌唾液
等
联系 条件反射是在非条件反射的基础上,经过一定的过程形成的;
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(2)条件反射的建立和消退
①给狗喂食,狗会分泌唾液(狗出生后,当口腔黏膜接触到食物,会引起唾液分泌,
这属于非条件反射,食物为非条件刺激)
②给狗以灯光刺激,则不会引起它分泌唾液,因为灯光是一种与分泌唾液无关的刺激。
③先给狗以灯光刺激后立即喂食,经多次重复,狗只要见到灯光,即使不给予食物,也会分泌唾
液。此时灯光成了条件刺激,狗分泌唾液的条件反射也就形成了。4.该条件反射建立后,若灯光频繁
出现,但不再给予狗食物,这两种刺激间的联系会逐渐消失,灯光引起狗分泌唾液的量会逐渐减少,
甚至完全停止分泌。实际生活中常见的一些条件反射的建立过程往往与上述实验有所不同。以训练狗
“握手”为例,当驯狗师向狗伸出手后, 一旦狗无意中抬起前爪,驯狗师立即抓握并与之完成“握手” 动
作,再给予食物奖励。该过程若能够成功重复多次,狗就建立了一种条件反射。这种条件反射建立过
程中,强化刺激(如食物)是紧随行为反应(如抬前爪)之后发生的。所以这种条件反射建立时,若
行为反应后并未得到强化刺激,则该反射也会减弱。
3.神经元是神经系统结构与功能的基本单位
神经元(神经细胞)
功能:承担信息转换及传递功能,神经系统结构与功能的基本单位
分类
树突:具有接受信息的作用
细胞体:细胞核和绝大多数细胞器所在的部分
神经元的营养和代谢中心
轴突:组成神经纤维,神经末梢:负责传出信息
(功能)信号传递方向划分
感觉神经元(传入神经元)
运动神经元(传出神经元)
联络神经元(中间神经元)
神经胶质细胞:支持、营养、保护神经元
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神经纤维:神经元发出的长突起称为。
神经末梢:神经纤维末端的细小分支。感觉神经末梢参与感受器的构成,而运动神经末梢则参与
效应器的构成。
神经:某些神经元长的树突或轴突外面往往包着髓鞘(某种神经胶质细胞),成束的神经纤维由
结缔组织膜包被及保护构成神经,在外周和中枢之间传递信息。
考点 2 神经调节过程设计信息的转换及传递★★★☆☆
1.信息在神经元上以生物电的形式传递
枪乌贼:巨大的神经元,巨大的神经纤维,轴突+髓鞘=神经纤维。
取两个微电极,当两极都与神经纤维膜外侧相连时,指针不偏转。当一个插入神经纤维内,一个
接到神经纤维膜表面时,指针向右偏转。
(1)电位差
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静息电位
概念:在静息状态下膜内电位低于膜外,存在 65 mV 的电位差
电位表现:内负外正(即膜内负电位,膜外正电位)
形成原因:细胞膜对 K+通透性增大,K+外流
方式:协助扩散
静息电位的维持主要与 Na+-K+泵的活动及 K+向外扩散有关
动作电位—刺激后兴奋
概念:膜上的 Na+通道就会显著开放,导致神经元细胞膜两侧电位反转
电位表现:内正外负
原因:细胞膜对 Na+通透性增大,Na+内流
方式:协助扩散
动作电位峰值由 Na+浓度差决定
(2)膜电位
a→b 段:适宜强度的刺激作用于神经元时,膜上的 Na+通道就会显著开放,短时间内 Na+大量进
入膜内,导致神经元细胞膜由“内负外正”的静息电位反转为“内正外负”。
b 点:
b→c 段:随即 Na+通道关闭,Na+内流停止,此时 K+大量向膜外扩散,直至膜电位再次出现“内负
外正”的状态。
c→d 段:最后,通过“Na+-K-泵”(每消耗一个 ATP 分子,Na+-K+泵会泵进 2 个 K+,同时泵出 3
个 Na+)的工作,神经元细胞膜恢复至静息电位。
注意:细胞内外离子浓度变化对电位的影响
膜外 K+离子浓度升高→K+浓度差减小→K+外流减少→静息电位绝对值↓
膜外 Na+离子浓度升高→Na+浓度差增大→Na+内流增加→动作电位峰值↑
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(3)兴奋传导
当受到刺激的部位处于兴奋状态时,邻近未受刺激的部位仍处于静息状态。此刻,兴奋区和未
兴奋区之间出现了电位差,形成局部电流。
在局部电流刺激下,未兴奋部位的细胞膜产生动作电位。神经冲动就以这样的形式传遍整个神
经元。
注意
1、细胞质膜允许钠钾离子通过体现细胞质膜的特点:选择透过性—控制物质进出;
2.兴奋传导的过程与神经纤维膜内电流方向一致;
3.若刺激部位在神经纤维的中间,则兴奋可双向传导;但在生物体内,因刺激部位为感受器(感觉神
经末梢),故兴奋在神经纤维上单向传导。
2.神经元主要通过化学物质传递信息
(1)突触结构
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①突触小体:沿神经冲动传导方向,前神经元轴突的末端膨大形成突触小体。
②突触小泡:突触小体内含有包裹小分子化学物质(神经递质)的突触小泡。
③突触类型
类型:轴突—细胞体型、轴突—树突型、轴突—肌肉/腺体
结构
突触前膜:前神经元末梢的细胞膜
突触后膜:与突触前膜相对应的是突触后膜
突出间隙:两者间不直接接触而形成突出间隙
(2)兴奋在突触处的传递
过程:当神经冲动传导到突触小体时,引起 Ca2+内流,并促使一些突触小泡与突触前膜融合,小
泡内的数万个神经递质被排入突触间隙。这些神经递质与突触后膜上特定的受体结合后,引起突触后
膜的膜电位发生变化。若引起后神经元发生动作电位,则神经冲动产生并在该神经元上继续传导。
(3)信号转变:电信号—化学信号—电信号
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神经递质去向:完成传递后,神经递质很快被突触间隙的酶催化降解而失去活性,或被前神经元
重新摄取。
(4)特点:单向传递:与神经元上传导神经冲动的双向性不同,突触间信息的传递是单向的;突触
延搁:突触处涉及化学信号的转换,因此传递速度比在神经纤维上的传导慢。
单向性的原因:神经递质只能由突触前膜经过胞吐的形式释放出进入突触间隙,与突触后膜上的
受体结合引起下一个神经元的兴奋或者抑制。
比较:兴奋性递质和抑制性递质
兴奋性递质(如乙酰胆碱)作用于突触后膜,引发阳离子如 Na+内流,使突触后膜兴奋:
抑制性递质作用于突触后膜,引发阴离子如 Cl-内流,使突触后膜受到抑制。
补充:电突触
前膜与后膜相距极近的时候,离子易通过,因此动作电位可以直接传导。信息传递速度快且通常
具有双向性。
补充:兴奋传导受阻的可能性
1)抑制突触小泡的释放;
2)增加突触间隙内神经递质降解酶的数量,在神经递质尚未与突触后膜上的受体结合前将其降解
掉;
3)添加神经递质类似物占据神经递质受体的活性部位;
4)阻塞突触后膜上离子通道—Na+内流或者 K+外流。
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补充:滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)化学物质大多作用于突触来影响神经系统
阻碍神经递质的合成和释放;干扰神经递质与受体的结合;影响分解神经递质的酶的活性(不能
回收)
(2)兴奋剂
①概念:原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统称。②功能:增
强人的兴奋程度、提高运动速度等
(3) 毒品
①概念:能使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品,如鸦片、海洛因、可卡因等。
②可卡因的成瘾机理:抑制突触间隙多巴胺的回收一多巴胺持续发挥作用一后膜多巴胺受体减少
一影响正常神经元功能→持续服用可卡因以维持神经活动
补充:易错拓展
1.电表指针偏转问题
(1)两种测量方法
测量方法 测量图解 测量结果
电表两极分别置于神经元
的膜内和膜外
电表两极均置于神经元的
膜外
(2)偏转实例(所用电流表指针偏转方向与电流方向(正→负)相同)
测量方法 测量结果
在神经纤维上(bc=cd) ①刺激 a 处,b 处先兴奋,d 处后兴奋,电流计指针发生两次方向
相反的偏转(向左-向右)。
②刺激 c 处,b 处和 d 处同时兴奋,电流计指针不发生偏转。
③刺激 bc 段中间的一段,b 点先兴奋,d 点后兴奋,电流计指针发
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生两次方向相反的偏转。
在神经元之间(ab=bd) ①刺激 a 点之前某个位置,a、d 点先后兴奋,电流计指针发生两次
方向相反的偏转(左-右);
②刺激 d 点之后某个位置,只有 d 点兴奋,电流计指针只发生一次
偏转(向右);
③刺激 b 点,a、d 点先后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏
转;
④刺激 c 点,只有 d 点兴奋,电流计指针只发生一次偏转。
预警类别一 反射是神经调节的基本方式
陷阱 1 反射是在大脑皮层参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答
正确理解:反射是在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答反应。
陷阱 2 刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射
正确理解:反射的发生要经过完整的反射弧,刺激传出神经引起效应器的反应不属于反射。
陷阱 3 感觉到苦味和甜味的过程属于反射,神经中枢在大脑皮层
正确理解:感觉神经中枢位于大脑皮层,感觉到苦味和甜味的过程只是神经冲动经过传入神经到达了
大脑皮层,没有经过传出神经传到效应器引起相应的行为,没有经过完整的反射弧,不属于反射。
陷阱 4 感受器是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢
正确理解:效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。
预警类别二 神经调节过程涉及信息的转换及传递
陷阱 1 神经纤维的兴奋以局部电流的形式在神经元之间单向传递
正确理解:神经纤维的兴奋以神经递质的形式在神经元之间单向传递。
陷阱 2 神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用,会使下一个神经元兴奋
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正确理解:神经递质与突触后膜上相应受体结合,引发突触后膜相应离子通道开放,使下一个神经元
兴奋或抑制,神经递质不进入突触后膜内。
陷阱 3 突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于主动运输,神经递质在突触间隙中的移动消
耗能量
正确理解:神经递质以胞吐的形式释放到突触间隙中,在突触间隙中以扩散的方式移动到突触后膜上,
不消耗能量。
一、神经冲动的产生和传导
UCL的David Attwell团队在 Science杂志上发表了一篇题为“Astrocyte Ca2+-evoked ATP release regulates
myelinated axon excitability and conduction speed”的文章,这项工作发现,啮齿动物的神经元活动能够引起
轴突起始段(axon initial segment, AIS)和郎飞节点中动作电位产生位点附近的星形胶质细胞内钙离子浓度,
触发 ATP的释放,在细胞外转化为腺苷后会通过 A2a受体(A2aRs)激活超极化激活的环核苷酸门控
(hyperpolarization-activated cyclic nucleotide–gated, HCN)通道,介导向内超极化激活电流(Ih)使细胞去
极化,从而通过调节 AIS的兴奋性和动作电位传导速度来影响白质中有髓轴突功能。
考点预测: 神经冲动的产生、传导和传递为神经调节的重难点内容,也是高考的高频考点,常结合复
杂情境进行考察。应重点掌握静息电位和动作电位的产生机理、兴奋在突触处的传导过程、膜电位的测定
等。
(2023·上海·高考真题)人体中枢神经系统中,少突胶质细胞的突起包裹神经元的轴突,形成髓鞘(图 1)。
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(1)图 1中的部位①~③中,能形成突触的是___。
(3)根据图 1中信息,下列对髓鞘物质组成的推测正确的是___(单选)。
A. 含有脂质 B. 不含蛋白质
C. 含有纤维素 D. 不含碳骨架
(4)根据图 1中髓鞘的位置与形态,下列对髓鞘功能的推测正确的是___(多选)。
A. 促进神经元增殖
B. 阻断同一轴突上电信号的传导
C. 保护轴突
D. 减少相邻轴突间的电信号干扰
【答案】(1)①③ (3)A (4)CD
【解析】【小问 1 详解】
据图 1 可知,①是细胞体,②是轴突外表的髓鞘,③是突触小体,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,故图中能形成突触的是①③。
【小问 3 详解】
髓鞘是包裹在神经元轴突外的一层结构,主要由脂质构成,尤其是髓磷脂,这是一种富含脂质的物质。髓
鞘的形成和维持对于神经信号的快速传递至关重要,A 正确,BCD 错误。
故选 A。
【小问 4 详解】
许多神经元的轴突周围包以髓鞘,具有绝缘作用,可防止神经冲动向周围扩散,以保证传导的准确性,也
可以加快神经冲动的传递速度,同时当轴突受损的情况下引导轴突的再生。有髓鞘的轴突传导动作电位的
速度较快。故髓鞘的功能:保护轴突,引导轴突再生,修复神经损伤;减少相邻轴突间的信号干扰,CD 正
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确,AB 错误。
故选 CD。