内容正文:
第2章 神经调节
构建神经调节模型
1.研读教材,构建神经系统的结构模型,完善学程T1 (展示1)
2.结合图图2-1,找到并能说出中枢神经系统中各级中枢的功能(展示2)
3.①自主神经系统的定义、组成和功能 (展示3)
②交感神经、副交感神经对同一器官的作用特点和意义(展示4)
4.①神经细胞的种类 ②神经元的组成及功能(展示5)
③神经胶质细胞的功能 (展示6)
探究学习
学习领导力:
1、小组长先组织,制定小组目标和每个人的目标。
2、每位成员将建构的知识体系拍照上传到271BAY展示区!
3、高效学习成员:检查自己所负责小组的知识结构构建情况。
学习过程:
结合学程的学习过程:
1.再阅读教材一遍P15-41,从神经调节的结构基础、基本方式、兴奋传导和传递、调节特点等方面,建构神经调节的四大结构,知识人人全部过关。
2.分析材料,解释渐冻症,吸毒成瘾,常见神经类毒素的病因及适量运动可以缓解压力的原理。
自主学习
合作探究
展示分享
总结落实
学习领导力:
1、小组长带领讨论,先一对一,再组内讨论、展示。
2、小组长带着本组的疑问再进行组间讨论。
3、学科班长对讨论的投入度、展示情况进行评价。
学习过程:
先对本组内的疑问解疑答惑→再利用组组的优势解决自己组内疑惑→最后将存在的疑惑汇总给老师。
学习领导力:
小组长组织所有人认真倾听,手不离笔,边听边整理补充,A负责质疑。
学习过程:
纵向逻辑建构
神经调节的结构基础、功能、兴奋再神经纤维上的传导和传递、分级调节。
横向逻辑建构
1.神经调节的结构基础、基本调节方式,条件反射及非条件反射的区别及联系
2.兴奋在反射弧中的传导和传递过程、特点及机理,分析抑制兴奋的原因
3.结合材料,分析常见神经疾病的原因
4.由低级中枢和高级中枢的关系总结神经调节的特点:分级调节及反馈调节.
5.结合人脑高级功能,分析语言运动中枢功能及记忆产生的过程。
学习领导力:
高效科研学习小组抽查每个组2名同学的四大结构构建情况,督促完成并完善。
学习过程:
1.记忆背诵相关知识点。
2.再阅读教材,结合271BAY和阅读资料,回扣神经调节的四大结构,并不断补充完善,上传271BAY
3.学科班长总结。
脑
脊髓
脑神经
中枢
神经系统
外周
神经系统
脊神经
神经中枢
分别负责调控
某一特定生理功能
神经细胞聚集
脊髓是膝跳反射中枢
脑干是呼吸中枢
下丘脑是体温调节中枢
注:中枢神经系统≠神经中枢
人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统
中枢神经系统中
含有许多神经中枢
一、神经系统的基本结构
基础整理
项目 功能
脑 大脑 包括左右两个大脑半球,表面是__________,大脑皮层是调节机体活动的____________,其中有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢
小脑 协调运动,维持___________
下丘脑 脑的重要组成部分,其中有______调节中枢、______的调节中枢等,还与__________等的控制有关
脑干 是连接脊髓和脑其他部分的重要通路,有许多
__________的必要中枢,如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢
脊髓 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
大脑皮层
最高级中枢
身体平衡
体温
水平衡
生物节律
维持生命
下丘脑的功能
1、感受(感受器):渗透压感受器
2、分泌(内分泌腺): 抗利尿激素、促xx激素释放激素
3、调节:体温调节中枢、血糖调节中枢、水平衡调节中枢、节律运动、内分泌调节(下丘脑--垂体--靶腺轴)
4、传导:可传导渗透压感受器产生的兴奋 至大脑皮层
1. 中枢神经系统
(2)脊髓(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 。
灰质
是脑与躯干、内脏之间的联系通路
白质
调节运动的低级中枢
脊神经
低级中枢
(2)外周神经系统 ①组成
三、神经系统、中枢神经系统与神经中枢的区别
中枢神经系统: 是神经系统的主要部分,包括位于椎管内的脊髓和位于颅腔内的脑;
神经中枢: 是在中枢神经系统内, 由大量神经细胞聚集在一起形成的, 负责调控某一特定的生理功能;
中枢神经系统中含有许多神经中枢!
如:脊髓中的膝跳反射中枢、脑干中的呼吸中枢、下丘脑中的体温调节中枢等。
但并非完全自主
植物神经
7
自主神经系统:
1.自主神经系统是传入神经还是传出神经?只是脊神经吗?
2.自主神经系统包括?各自的作用?对同一器官的作用特点和意义?作用是否一定相反?
3.交感神经促进内脏活动、副交感神经抑制内脏活动,对吗?
4.是否完全自主?
1.脑神经、脊神经的传出神经
2.①交感神经和副交感神经;
②大多数器官或组织都要接受交感神经和副交感神经的双重支配,少数例外。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的,但有例外,如对唾液腺,两种神经都起促进分泌的作用。
③交感神经和副交感神经对同一器官的作用,其意义:使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
3.不对 4.自主神经系统并不是完全自主的,而是受到多种因素的影响和调节。例如,自主神经系统受到中枢神经系统的调控,如脊髓自主神经反射活动受到了脊髓以上的脑干核团及下丘脑的调节,进而在中枢神经系统中形成了等级式调控。此外,自主神经系统还受到外界环境和体内环境因素的影响,如机体处于紧张状态时,交感神经系统会过度激活,副交感神经系统则起到抑制作用,使机体保持平静。
组成神经系统的细胞——神经元和神经胶质细胞(主要)
1.结构图和模式图
2.区分名词:神经元、神经纤维、神经
1.神经系统结构和功能的基本单位——神经元(由细胞体、树突和轴突等构成)
①树突:短而粗 用来接受信息并将其传导到细胞体。
②轴突:长而较细 将信息从细胞体传向其他神经元、肌肉或腺体。
思考:有些神经元的轴突很长,并且树突很多,这有什么意义?
神经元的功能分类:感觉神经元、中间神经元、运动神经元
2.神经胶质细胞:
①数量是神经元数量的10~50倍。
②对神经元起辅助作用的细胞,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.郎飞结:导致兴奋跳跃式传导,该方式节省了能量,加快了冲动的传导速度
有些神经元的轴突很长,有利于神经元将信息输送到远距离的支配器官;树突很多有利于充分接受信息。
神经纤维:轴突或长的树突包上髓鞘,称为神经纤维;
神经:神经纤维集结成束,包上一层包膜,构成一条神经
随堂练习
1. 自主神经系统中既有传入神经,又有传出神经。( )
2. 内脏运动系神经属于传出神经。( )
3. 交感神经兴奋时胃肠蠕动加快。( )
4. 安静时,脑发出的副交感神经使心跳减慢。( )
5. 体温调节中枢位于脑干中。( )
6. 心脏,心跳和呼吸是由内脏运动神经控制的,是不随意的。( )
7. 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( )
8. 交感神经和副交感神经属于中枢神经系统中的自主神经。( )
9. 交感神经使内脏器官的活动加强,副交感神经使内脏器官的活动减弱。( )
请判断对错
减弱
✖
✔
✖
✔
✖
下丘脑
✔
✖
✖
外周神经系统
✖
探究学习
构建神经调节模型----神经调节的基本方式
1.学程设计 T2:小组合作,体验膝跳反射、缩手反射和眨眼反射,结合资源,尝试写出一个完整反射弧的组成及其各组分作用(展示一)
完成反射必备的两个条件? (展示二)
2.①兴奋的定义 ②反射的过程(模式图)及兴奋在反射弧上的的传导路径 (展示三)
3.①条件反射与非条件反射的定义及本质区别?(展示四)
②结合教材和资源构建条件反射的建立过程--P24图。(展示五,画流程图)
条件反射与非条件反射的联系?
③什么是条件反射的消退?(展示六)
4.条件反射对机体的作用?
四、反射
1.概念:
2.反射弧(反射的结构基础):
3.反射两个要素:
感受器:接收刺激产生兴奋; 传入神经:传到兴奋至神经中枢;
神经中枢:对传入的信息进行分析和综合; 传出神经:传导兴奋至效应器;
效应器:传出神经末梢和它所支配的肌肉或者腺体等;对刺激作出应答。
反射是神经调节的基本方式
有中枢神经系统的多细胞动物
1.针扎后产生痛觉
2.植物向光弯曲生长的特性
3.直接刺激肌肉的神经,肌肉收缩
4.滴加NaCl溶液,鞭毛虫会远离滴加的地方
不是,未经过完整的反射弧(兴奋传到神经中枢未再发生效应) 大脑皮层
不是,植物没有神经系统,不存在反射
不是,未经过完整的反射弧(兴奋只在效应器产生)
不是,单细胞生物没有神经系统,不存在反射
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。
指在中枢神经系统参与下,机体对内外刺激所产生的规律性应答反应。
感受器→传入神经(有神经节)→神经中枢→传出神经→效应器(传出神经末梢
(轴突末 梢)和它所支配的肌肉或腺体)
①要有适宜的刺激(超过一定的阈值); ②要经过完整的反射弧。 注意:大脑皮层的意识支配
一、反射与反射弧
反射弧中相应结构的判断方法
①依据一:是否具有神经节。有神经节的是 神经。
③依据三:脊髓灰质结构。与前角(膨大部分)相连的为 神经,与后角(狭窄部分)相连的为 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。
②依据二:脊髓灰质内突触结构。图示中与“ ”相连的为 神经,与“ ”相连的为 神经。
窄入宽出
传入
传入
传出
传入
传出
14
反射弧
刺激
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
产生反应
传至大脑皮层产生感觉
某一处被破坏
既无感觉也无运动
某一处被破坏
有感觉但无运动
注意:刺激传出神经或效应器,都能使效应器产生反应,但却不属于反射。
一、反射与反射弧
①完整性:
五部分缺一不可
②单向性(方向性):
课堂篇探究学习
二、条件反射与非条件反射
1.反射的种类
(1)非条件反射:出生后无须训练就具有的反射。如膝跳反射、缩手反射、吮吸反射、眨眼反射等。
特点:先天、不可改变、不需高级中枢参与。
(2)条件反射:出生后在生活过程中通过学习和训练而形成的反射。如望梅止渴、谈虎色变等。
特点:后天、可改变、需高级中枢(大脑皮层)参与。
条件反射和非条件反射的本质区别是否有大脑皮层的参与。
没有大脑皮层参与的,神经中枢在大脑皮层以下的反射是非条件反射,
神经中枢在大脑皮层上的反射是条件反射。
条件反射的建立过程
1. 给狗喂食,狗会分泌唾液,分泌唾液的反射是非条件反射,食物是非条件刺激
2.给狗听铃声而不给它喂食物,狗不会分泌唾液,此时铃声与分泌唾液无关,属于无关刺激
3.每次给狗喂食前先让狗听到铃声,然后再立即喂食。重复此方式若干次。
4. 一段时间后,当铃声单独出现,狗也会分泌唾液。此时,铃声已转化为食物(非条件刺激)的信号,称为条件刺激,条件反射就建立了
二、条件反射与非条件反射
二、条件反射与非条件反射
条件反射的建立与消退
非条件反射
条件反射
学 习 训 练
非条件刺激的强化
条件反射维持
反复应用条件刺激,不给予非条件刺激
条件反射消退
无关刺激(铃声)与引起反射的非条件刺激(食物)多次结合,当两种刺激间建立联系后,无关刺激就转化为条件刺激,条件反射就建立了。两个刺激建立的联系是一个学习过程,需要大脑皮层的参与。
原因:
如果反复应用条件刺激而不给予非条件刺激,条件反射就会逐渐减弱,以至于最终完全不出现
机理: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。
实质: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。
1.最简单的反射弧由两个神经元组成
2.短跑运动员听到发令枪声后迅速起跑,起跑动作的产生是非条件反射的结果,其调节的神经中枢是听觉中枢
3.刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射
4.膝跳反射弧中传出神经元的轴突较长
5.感受器指传入神经末梢,效应器是指传出神经末梢。
6.感受器属于传入神经元的轴突末梢。
思维判断
正确 如膝跳反射
错误。该题考查了反射的类型,起跑动作不是先天就会的,调节起跑动作的低级神经中枢在脊髓,高级中枢在大脑皮层
错误。该题考查了反射发生的条件——适宜的刺激、完整的反射弧
正确。膝跳反射反射弧由感觉神经元与运动神经元组成,运动神经元的细胞体在脊髓前角内,轴突一直延伸到大腿肌肉,轴突较长
错误。考查效应器的组成
错误。感受器是传入神经的树突末梢
练习
1、关于刺激类型的判断:
(1)未吃过梅子,看见梅子不会引起唾液分泌,这时梅子属于________;第一次吃梅子的时候,唾液分泌,这时梅子属于_________;多次吃梅子之后,看见梅子就分泌唾液,这时梅子属于___________;
(2)甲、乙两只狗受到灯光刺激后,虽然都没有看到或吃到食物,但经观察发现甲狗有唾液流出,乙狗没有,这一实验说明灯光对甲狗来说为______刺激,灯光对乙狗来说为_______刺激;
无关刺激
非条件刺激
条件刺激
条件
无关
P23“思考·讨论”:一个完整的反射弧至少需要 神经元构成,反射活动越复杂,参与的神经元越 。 膝跳反射和缩手反射哪个快?
两个
多
思考:针刺引起的缩手反射先有痛觉还是先有缩手反应?原因和意义?
缩手在前,可以使机体迅速避开有害刺激,避免机体受到伤害。
之后产生感觉,有助于机体对刺激的利弊作出判断与识别,可以使机体更灵活、更有预见性地对环境变化作出应对,从而更好地适应环境。
二、条件反射与非条件反射
(科学思维)“三看法”判断条件反射与非条件反射
非条件
条件
非条件
条件
非条件
条件
二、条件反射与非条件反射
非条件反射 条件反射
如何形成
刺激类型
是否会消退
消退原因、机理和实质
神经中枢
数量
举例
联系
与生俱来(遗传)
出生后通过学习和训练而形成的
非条件刺激(直接刺激)
条件刺激(信号刺激)结合非条件刺激
永久性、固定性,不会消退
暂时、可变的,反射易消退,需非条件刺激的强化来维持
原因:反复应用条件刺激而不给予非条件刺激;机理: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 实质: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
大脑皮层以下(脊髓、下丘脑)
需要大脑皮层参与
有限
几乎是无限的
排尿反射、吃东西分泌唾液等
望梅止渴、画饼充饥听见铃声走进教室等
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;
条件反射建立之后要维持,还需要非条件刺激的强化,否则将逐渐减弱直至消失
2、(高考题组合)下列有关反射与反射弧的叙述,正确的是
A. 所有生物均能进行反射
B. 膝跳反射属于非条件反射,望梅止渴属于条件反射
C. 反射弧是反射活动完成的结构基础,反射弧完整反射就一定能进行
D. 反射弧是由感受器、传入神经、中枢神经、传出神经、效应器五部分结构组成
E. 反射和反射弧在性质上是完全相同的
F. 感受器是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢
G. 反射弧不完整就不能完成反射,但受刺激后可能产生反应
H. 刺激某一反射弧的感受器或传出神经,可使效应器产生相同的反应
I. 反射弧的感受器和效应器均分布于机体同一组织或器官
J. 神经中枢的兴奋可以使感受器敏感性减弱
L. 脊髓缩手反射中枢受损时,刺激传出神经处仍可产生正常的反射活动。
B
G
H
练习
运动员从听到枪声到起跑,完成了一系列反射活动。这其中就包含了神经冲动在神经元上的传导及两个神经元之间的传递过程。
1.兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的?再次阅读课本P28前三段及图2-7,构建神经纤维模型,在模型中画出刺激前后膜内外电位变化、局部电流方向及兴奋传导的方向,解释静息电位和动作电位产生的原因(学程活动5-T4)
2.完成咳嗽反射活动需要多个神经元配合完成,神经元之间依靠突触进行联系。仔细阅读课本P29及图2-8,请画出突触的结构模型图,标注出各部分名称。阐述兴奋在神经元之间传递的过程(学程活动5-T4)。
思考:(1)兴奋在神经元之间只能单向传递的原因?
(2)兴奋在神经纤维上和在突触处传递速度一样吗?为什么?
3.尝试分析拓展提升2,画图并分析膜电位变化曲线各阶段变化的原因?(提示:膜电位的负、正分别表示什么电位?)
4.阅读课本P27第二段及图2-6,尝试完成拓展提升1,分析电流表的偏转及原因?(提示:电流表两个指针位置是否发生电位变化?发生几次?同时还是不同时?)
探究学习
23
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:______________
2.兴奋在神经纤维上的传导过程
神经冲动(电信号、局部电流)
刺激
膜电位变化,产生兴奋
未刺激部位膜电位变化
形成局部电流,兴奋传导
静息状态
兴奋区域与未兴奋区域形成电位差
①静息状态的电位为_______,形成原因为_________________,电位表现为_______;
⑤局部电流方向:
膜外:________________________
膜内:________________________
兴奋传导的方向与膜___电流相同
②刺激强度应____;
静息电位
细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流
外正内负
适宜
*等于或超过阈强度的刺激才能引起动作电位,一旦引起,动作电位大小与刺激的强度无关,只与Na+离子内外浓度差有关;
③兴奋部位形成电位为_______,形成原因为______________________________,电位表现为_______;
动作电位
细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流
内正外负
④兴奋部位和未兴奋部位之间由于______的存在而发生_______,而形成_______
电位差
电荷移动
局部电流
兴奋因此向前传导
未兴奋区域流向兴奋区域
兴奋区域流向未兴奋区域
内
*以上两种离子的运输方式都为协助扩散,需要通道蛋白的参与,不需要能量;
3.兴奋在神经纤维上的传导方向
①在反射过程中
②在离体的神经纤维上
传导方向:__________
传导方向:__________
单向传导
双向传导
思考:为什么?
在反射过程中,兴奋只能从感受器传到效应器,因此,在生物体内的反射弧上,兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的
思考:为什么?
首先,双向传导的前提除神经纤维需离体之外,刺激还不能发生在神经元的端点;
在中部刺激神经纤维,会形成兴奋区,而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差,都可以产生电荷移动,形成局部电流,因此可以双向传导
课前背诵:
静息电位产生的原因、表现;动作电位产生的原因、表现?膜电位曲线解读;
兴奋在神经纤维上传导的形式、传导的方向;膜外电流的方向、膜内电流的方向
何为突触小体?突触的结构?突触的基本类型;
神经递质的化学本质,合成?释放的运输方式,作用?受体的化学本质,作用后的去向?体现了细胞膜的功能?
兴奋的传递过程,图像分析,特点
兴奋在神经元之间单向传递的原因?兴奋在突触处的传递比神经纤维上的传导要慢,原因是?
神经为何要以胞吐的方式释放?
神经递质作用后被分解或回收进细胞的原因是?
化学物质对对神经系统产生影响的作用机理,可卡因的危害分析?
静息电位≠零电位。
静息电位时,膜外的阳离子浓度大于膜内的阳离子浓度,膜内外存在电位差,而不是零电位。用电表测量时一般表现为负电位。
特殊强调:
①整个过程中,钠钾泵一直在发挥作用,并非只有ef段;
②整个过程中,细胞膜内K+始终比膜外多,Na+始终比膜外少;
思考:细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位有影响吗?
有影响
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
浓度变化 静息电位或动作电位的变化
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
静息电位不变,动作电位的峰值变大
静息电位不变,动作电位的峰值变小
静息电位绝对值变小
静息电位绝对值变大
2.(2022·浙江月考)刺激某生物离体神经纤维产生动作电位及恢复的过程中,由于钠、钾离子的流动而产生的跨膜电流如图甲所示(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)。图乙表示受刺激后的神经纤维膜电位的变化。下列叙述正确的是( ) P226
A.图甲中的ab段与图乙中的①②段时间吻合B.图甲中的e点跨膜电位为零,对应于图乙中③点C.图乙中的②④段均处于图甲中的内向电流阶段D.增大膜外K+离子浓度,图甲c点对应的动作电位峰值不变
D
1.传递过程:兴奋传至轴突末梢,突触小泡向突触前膜运动释放神经递质,神经递质经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化
2.突触处信号转换:电信号→化学信号→电信号
3.传递特点:单方向 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,作用于突触后膜的受体
易错点:
1)神经递质即使是小分子(P29),释放的过程也为胞吐,体现细胞膜流动性,由突触后膜上的特异性受体识别。受体的化学本质为糖蛋白。受体与神经递质的结合,体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能
胞吐的意义:一次性释放大量神经递质,提高信息的传递效率
2)神经递质通过突出间隙运到突触后膜的方式为扩散,不消耗能量
3)神经递质的作用:引起下一个神经元的兴奋(产生动作电位,发生Na+内流)或抑制(导致突触后膜主要发生Cl-内流,使膜内电位更负,静息电位加强)
4)神经递质作用后去向:被降解或回收进细胞.有利于维持兴奋的即时效应,提高神经调节灵敏性(以免持续发挥作用)
5)突触小体内线粒体和高尔基体两种细胞器的含量较多。
6)兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度要慢。原因是:兴奋由突触前膜传至突触后膜,需要经历化学信号的转换(神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程)。
7)效应器处,传出神经元与肌肉或腺体之间也通过突触联系,
神经元释放神经递质,引起肌肉收缩或腺体分泌
兴奋在神经元间的传递
31
兴奋在神经元之间传递的结构基础——突触
1.概念: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;
不一定,也可能是肌肉细胞或某些腺体细胞
(一)突触小体
神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体;
特别提醒 突触小体≠突触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。
拓展思考:突触的后半部分一定是神经元的一部分吗?
递质-受体复合物
引起肌肉的收缩或腺体的分泌
①神经递质释放的运输方式是胞吐(通过0层膜),需要消耗能量,不需要转运蛋白,体现了细胞膜具有一定的流动性;体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能
②突触小泡的形成与高尔基体(细胞器)有关,胞吐过程中需要的能量主要来自线粒体(细胞器)
③神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为扩散,不需要消耗能量,其快慢与神经递质的浓度和温度等有关
④神经递质与受体的结合具有特异性;受体的化学本质是蛋白质(糖蛋白);神经递质与受体结合,体现了细胞膜的功能:进行细胞间的信息交流;
⑤神经递质发挥完作用后的去向*:神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用
⑥目前已知的神经递质种类很多,主要有乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等
⑦神经递质的合成一定与核糖体有关吗?不一定,大多数神经递质不是蛋白质
⑧神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜的电位变化,该变化一定是兴奋吗?不一定,兴奋或抑制\
⑨突触后膜不一定是神经细胞的细胞膜,也可能是肌肉或腺体细胞的细胞膜。
⑩突触的兴奋或抑制,不仅取决于神经递质的种类,更重要的还取决于其受体的类型。
3.总和。通常兴奋性突触每兴奋一次,并不足以触发突触后神经元兴奋。但是,同时传来的一连串兴奋,或者是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋,引起较多的递质释放,就可以使突触后神经元兴奋,这种现象就叫作总和。
1.神经递质为何要以胞吐的方式释放?
2.作用后被分解或回收进细胞的原因是?
3.兴奋在突触处的传递比神经纤维上的传导要慢,原因是?
4.神经递质是否属于内环境成分?
5.判断:①一个乙酰胆碱分子可使突触后膜产生动作电位
②突触后膜的表面积与突触前膜的相同
可以一次性释放大量神经递质,提高信息传递效率
有利于维持兴奋的即时效应,提高神经调节灵敏性。
突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换
错误 理由:乙酰胆碱与突触后膜受体结合时,必须达到一定的结合数量才能形成动作电位。
错误 理由:突触后膜的表面积相对大,有利于附着更多的神经递质受体蛋白,从而接受更多的神经递质进行信息传递
属于
1.突触的代谢过程。包括突触小泡和递质的合成、运输和储存,突触末梢各种成分的装配。在末梢处,突触小泡和递质的量只够维持几秒钟至几分钟的突触传递,因此它们都必须很快重新合成,以维持突触传递的正常进行。突触小泡是经过多种途径,在神经元的不同部位形成的。例如,有些由突触前膜直接陷入而成,有些由高尔基体、内质网、线粒体、微管等产生。神经递质在神经元的胞浆内合成,最终形成部位是在突触前末梢处;原料一般来自血液供应,在一系列酶(位于胞浆中)的催化下,逐步合成。
2.递质的释放。当神经冲动传至突触前末梢时,引起突触前膜的去极化,使Ca²+内流,激活第二信使,促使突触小泡向突触前膜移动。突触小泡一旦与突触前膜接触,便在接触点与突触前膜融合,并发生破裂开口,递质即释放至突触间隙。突触前末梢释放递质以小泡为单位,一个小泡所储存的递质量是一个释放单位,这样的释放方式称量子释放。
3.突触前恢复及调制。包括突触前膜的再循环、突触被自身释放的物质所调制等。
4.间隙机制。包括递质的扩散、水解、重摄取、终止等。释放到突触间隙的递质与突触后膜的受体结合产生生理效应后,很快便被相应的酶灭活,如乙酰胆碱(Ach);或吸收入突触终末内被分解,如去甲肾上腺素(NE),以迅速消除Ach、NE等递质的作用,这样才能保证突触传递的灵敏性。递质的分解产物可被重新利用合成新的递质。
5.突触后的变化及调制。递质与受体结合后对突触后膜的离子通透性发生影响,引起突触后电位的变化,从而完成信息的跨突触传递。在突触后发生的这些效应中,存在着调制因素,如神经肽等成分对递质与受体结合的影响等。
抑制性突触后电位的产生机制
使膜内外的电位差变得更大,突触后膜更难以兴奋。
使膜内外的电位差变得更大,突触后膜更难以兴奋。
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)。
五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害——重点分析可卡因
①刺激a点左侧,电流计指针如何偏转?
②刺激b点(bc=cd),电流计指针如何偏转?
③刺激ab之间的点,电流计指针如何偏转?
④刺激c点,电流计指针如何偏转?
⑤刺激d点右侧,电流计指针如何偏转?
发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋,d点后兴奋)
发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋,d点后兴奋)
发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋,d点后兴奋)
发生一次偏转(因为a点不兴奋,d点兴奋)
⑥上述④⑤现象发生的原因
发生一次偏转(因为a点不兴奋,d点兴奋)
神经元之间的兴奋的传递只能是单方向,因为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
①刺激a点,电流计指针如何偏转?
②刺激c点(bc=cd),电流计指针如何偏转?
③刺激bc之间的一点,电流计指针如何偏转?
④刺激cd之间的一点,电流计指针如何偏转?
⑤上述③④电流计指针偏转方向一样吗?
发生两次方向相反的偏转(因为b点先兴奋,d点后兴奋)
不偏转(因为b点和d点同时兴奋)
发生两次方向相反的偏转(因为b点先兴奋,d点后兴奋)
发生两次方向相反的偏转(因为d点先兴奋,b点后兴奋)
不一样,相反(若③先左后右,那么④先右后左)
【2022山东高考T9】药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病,相关作用机制如图所示,突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是( )
A. 药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B. 药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C. 药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D. NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
B
将灵敏电表连接到神经纤维表面如图1,突触结构两端的表面如图2,每个电表两电极之间的距离都为l,当在图1的p点给予足够强度的刺激时,测得电位变化如图3。若分别在图1和图2的a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a点离左右两个电极的距离相等),测得的电位变化图正确的是( )
A.a点对应图5 B.b点对应图5 C.c点对应图3 D.d点对应图4
B
已知副交感神经可以使心率降低。
A组保留副交感神经
B组剔除副交感神经
刺激A组中的副交感神经,A的跳动降低。
从A组的营养液中取一些液体注入B组的营养液中,B组的跳动也减慢。
该实验的假说是什么?该实验可以说明什么问题?
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
突触不仅存在于神经元之间,也可以存在于神经元和心肌细胞之间。
突触广泛分布于神经元-神经元之间、神经元-心肌、神经元-骨骼肌、神经元-平滑肌乃至于腺体细胞之间。
思维训练
A、B心脏跳动均变慢
思维训练:推断假说与预期
自变量是有无副交感神经
如果我们希望弄清楚该实验的假说,一个突破口是找到该实验的自变量。
因为实验的假说是实验探究的核心问题,在进行实验设计时,需要根据实验假说,找到合适的自变量,并以此为基础开展实验。
观察上述实验描述,我们发现A组和B组这两个实验组的一个重要差异是有或者没有副交感神经。据此,该项实验的自变量是有无副交感神经。
已知副交感神经可以使心率降低,即副交感神经可以控制心肌细胞的活动。根据我们刚刚学习的内容,兴奋在神经上的传导有电信号,即在神经纤维上的传导和化学信号即在突触的传递两种。
实验的研究人员发现将A组蛙心脏的营养液中取一些液体注入B组蛙心脏的营养液中后,B组的心脏跳动也减慢。剔除了副交感神经的B组蛙心脏在接受了A组蛙心脏的营养液的培养液后出现了和A组相同的实验现象,说明A组蛙心脏的副交感神经被激活后产生了某种化学物质,释放到A组蛙心脏的营养液,进而引起了B组蛙心脏相同的实验现象。
综上,我们可以推知:
该实验的假说是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。
并且,根据实验现象,我们可以证实这一实验假说。
从这一实验,我们可以知道,突触不仅存在于神经元之间,也可以存在于神经元和心肌细胞之间。
实际上,机体内突触广泛分布于神经元-神经元之间、神经元-心肌、神经元-骨骼肌、神经元-平滑肌乃至于腺体细胞之间,神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或者腺体细胞,引起肌肉收缩或腺体分泌,共同参与机体内环境稳态的维持。
情境:为什么血钙过少会引起肌肉抽搐?
钙离子具有“膜屏障作用”
4.在神经细胞与骨骼肌细胞之间存在类似突触的神经一肌肉接头。研究发现,肌细胞外钙离子会对钠离子内流产生竞争性抑制,称为膜屏障作用,因此钙离子浓度会影响肌细胞的兴奋性。回答下列问题:(1)骨骼肌细胞膜上的特异性受体在兴奋传递过程中的作用是________。兴奋在神经一肌肉接头处的传递是单向的,其原因是__________。血钙过低常常引发肌肉痉挛,分析其原因是_____________。(2)河豚是一种美味的食材,但其体内含有的河豚毒素是一种剧毒的神经毒素,若烹饪不当会引发中毒。河豚毒素能特异性抑制钠离子通道,从而减小神经纤维上动作电位的峰值,且作用时间越长,效果越明显;但河豚毒素对钾离子通道无直接影响,因此对静息电位基本无影响。①河豚毒素中毒后,可能会引发患者肌无力。随着时间延长,症状会逐渐______(填“增强”或“消退”)。②在临床手术时,河豚毒素可作为麻醉剂使用,根据题意推测其原理是____________。(3)支配心脏、血管等内脏器官的传出神经一般不受意识的控制,称为自主神经系统。将支配心脏的交感神经和副交感神经都切断,心率将加快,说明__________________。
4.(1) 与神经递质特异性结合后引发突触后膜产生电位变化
神经递质只能由突触前膜释放,作用于肌肉细胞的细胞膜(或突触后膜)
钙离子浓度过低,对钠离子内流的竞争性抑制减弱,增强了肌细胞的兴奋性,使其持续兴奋引发肌肉痉挛(2) 增强 河豚毒素可抑制兴奋的传导,使神经冲动无法传达到大脑皮层的感觉中枢(3)正常情况下,副交感神经的抑制作用强于交感神经对心脏的兴奋作用
神经冲动的产生和传导
CD
注意:
1.等于或超过阈刺激才能引起动作电位,动作电位大小与Na+离子内外浓度差有关;
2.K+和 Na+的运输方式都为协助扩散,经钠钾泵的运输方式为主动运输;
3.整个过程中,钠钾泵一直在发挥作用;K+的分布始终内高外低,Na+始终外高内低
将灵敏电表连接到神经纤维表面如图1,突触结构两端的表面如图2,每个电表两电极之间的距离都为l,当在图1的p点给予足够强度的刺激时,测得电位变化如图3。若分别在图1和图2的a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a点离左右两个电极的距离相等),测得的电位变化图正确的是( )
A.a点对应图5 B.b点对应图5 C.c点对应图3 D.d点对应图4
B
A、在a点给予足够强度的刺激,由于a点离左右两个电极的距离相等,所以没有电位变化,A错误B、由题意可知,在b点给予足够强度的刺激,电位发生两次变化,其电位变化对应图5,B正确;C、在c点给予足够强度的刺激,电位发生两次变化,c点有突触,所以图3中间在横轴的时间要长一点,C错误;D、在d点给予足够强度的刺激,由于突触传递是单向的,所以电位只发生一次变化且位于下面,而图中没有对应的电位变化,D错误。
1.Ca2+与肌细胞的收缩密切相关,细胞膜上的Na⁺−Ca²⁺交换器(NCX)和肌质网(特化的光面内质网)膜上的Ca²⁺−ATP酶将Ca²⁺泵到细胞外或细胞器内,使细胞质基质中Ca²⁺浓度维持在一个很低水平。动作电位从邻近细胞传来会导致细胞膜上L型Ca²⁺通道打开,内流的Ca²⁺作用于RyRCa²⁺通道促使肌质网中大量Ca²⁺外流,进而引发肌细胞收缩,相关转运机制如图。以下说法不正确的是( )
A.硝苯地平作为常见的降压药可使血管平滑肌舒张降低血压,可能属于L型Ca²⁺通道阻滞剂B.哇巴因是一类Na⁺−K⁺泵抑制剂,使用哇巴因会使心肌舒张C.Na⁺−Ca²⁺交换器(NCX)进行的是钠、钙的反向转运,转运的完成需要细胞提供能量D.L型Ca²⁺通道、RyRCa²⁺通道转运Ca²⁺的速度与其在膜两侧的浓度差存在正相关的关系
B
血钙浓度与肌肉收缩有何关系?
探究学习
活动1:神经系统的分级调节
1.结合P34思考讨论,总结大脑皮层与躯体运动的关系?
2.分析并构建躯体运动分级调节模型?
3.结合P35思考讨论,写出①婴儿尿床(或成人无意识)的排尿反射过程②特殊情况下,无尿意时成人主动排尿过程③成人有意识憋尿的过程?
4.分析并构建排尿反射的分级调节模型?
6.学程P10在公共场合,大家会刻意减少咳嗽频率、降低咳嗽声音。这是由机体哪一结构控制的?这说明了神经调节的什么特点?这对机体有什么意义?
活动2:人脑的高级功能
5.写出大脑皮层的基本功能区①-⑧,分析言语区功能及损伤后的功能障碍?
6.在学习的过程中,老师经常强调要动用多种器官,这有什么道理?分析记忆过程的四个阶段及其联系,思考对平常学习有哪些启示?
7.学程P10研究还发现,新冠肺炎患者特别容易罹患精神并发症,增加抑郁的风险。这体现了人脑的哪个高级功能,请举例说明人脑的其他高级功能。
特别注意:
a.除头面部肌肉代表区外,皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
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肌肉,如刺激右侧大脑皮层的第一运动区,可见其左侧肢体运动。
一、大脑皮层:
1.由神经元胞体及其树突构成 沟回:扩大了大脑皮层表面积
2.中央前回(第一运动区):
①躯体各部分的运动调控在大脑皮层有对应区域。
②皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。
③大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度相关。
感受器
效应器
脑(高级神经中枢)
脊髓(低级神经中枢)
传入神经
传出神经
向上传导
向下传导
缩手反射的中枢在脊髓,但脊髓缩手反射中枢受大脑皮层相应代表区的调控。
大脑皮层
缩手反射与躯体运动关系
肌肉收缩等运动
脊髓
小脑和脑干
大脑皮层(运动区)
躯体的运动受_____________________等的共同调控,______ 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。
大脑皮层以及脑干、脊髓
脊髓
大脑皮层
脑干
资料1:尿在肾中不断生成,经输尿管流入膀胱暂时储存。当膀胱储尿达到一定程度时,引起尿意。控制排尿的低级中枢在脊髓。
资料2:一般成年人可以有意识地控制排尿,你也可以“憋尿”。例如,上课的时候如果你有了尿意但不是很急,你可以憋到下课再去上厕所;课间,即使你没有尿意,但为了避免上课时去厕所,你可能会选择去排一次尿。
资料3:婴儿常尿床。有些人由于外伤等使意识丧失,出现像婴儿那样尿床的情况。
核心探讨
二、神经系统对内脏活动的分级调节
膀胱
尿道内括约肌
尿道外括约肌
排尿
牵张感受器
膀胱逼尿肌
尿(400mL)
舒张
舒张
收缩
1.构建排尿反射分级调节示意图
①感受器:膀胱壁上的压力感受器;
②效应器:传出神经末梢及其所支配的膀胱括约肌、尿道括约肌;
③传出神经:内脏传出纤维(交感神经、副交感神经)。副交感神经兴奋,促进排尿;交感神经兴奋,使排尿停止。
①成人可以有意识地控制排尿,婴儿却不能,二者控制排尿的神经中枢的功能有什么差别?
【答案】脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的。交感神经兴奋,不会导致膀胱缩小;副交感神经兴奋, 会使膀胱缩小;成年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;而婴儿大脑皮层发育不完善,还不能对脊髓排尿反射中枢进行有效的控制。
【答案】成年人出现不受意识支配的排尿,说明大脑皮层对脊髓排尿反射中枢不能进行有效的调控,可能是大脑皮层相应中枢出现损伤,也可能是大脑皮层与脊髓反射中枢的神经联系出现了损伤。
排尿反射的感受器、效应器、传出神经分别是什么?
思考:
1.尿意在哪儿产生?
2.产生尿意是不是反射?
3.“憋尿”是不是反射?
大脑皮层
不是
是
(2)在女排运动员调节心跳和呼吸时,大脑皮层有没有参与对心肺活动的调控?请说出你的理由。
有。如果不能参与调控的话,女排队员就不能做到有意识地深呼吸与憋气,有意识地让自己心跳减慢,机体的调整适应能力就会大大下降。
(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;
①脊髓是调节内脏活动的___________;
低级中枢
②脑干有许多重要的调节内脏活动的____________
基本中枢
③下丘脑是调节内脏活动的____________,它也使内脏活动和_______________相联系
较高级中枢
其他生理活动
④大脑皮层是许多低级中枢活动的___________,它对_________的活动起_____作用,这就使得自主神经系统并______________
高级调解者
各级中枢
调节
不完全自主
一
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
人的大脑有很多复杂的高级功能,因为大脑皮层有_______个神经元组成,组成许多_______,是神经系统___________;
140多亿
神经中枢
最高级的部位
使人类能够主动适应环境,创造出灿烂的人类文明。
脑的高级功能的意义:
一、语言功能
还有间脑,间脑包括下丘脑。
此区发生障碍,
不能 。
书写性语言中枢(Write)
此区发生障碍,
不能 。
运动性语言中枢(Speak)
此区发生障碍,
不能 。
视觉性语言中枢(View)
此区发生障碍,
不能 。
听觉性语言中枢(Hear)
言语区功能及损伤后的功能障碍:
一、语言功能
写字
看懂文字
讲话
听懂话
看不懂文字≠看不到
听不懂≠听不到
WSHV位置(逆时针)
注意: 听觉性语言中枢 ≠ 听觉中枢 视觉性语言中枢 ≠ 视觉中枢
54
3.功能:感知外部世界、控制机体的反射活动、语言(左半球、4个区)功能、学习与记忆、情绪(抑郁症)
①S区(Sport,运动性语言中枢):损伤后不能讲话,运动性失语症;
②H区(Hear,听觉性语言中枢):损伤后不能听懂话,听觉性失语症;
③V区(View,视觉性语言中枢):损伤后不能看懂文字,失读症。
④W区(Write,书写中枢):损伤后不能写字,失写症;
中枢神经系统的不同部位,存在着控制同一生理活动的中枢
多数人言语区是在大脑的左半球,
左半球主要负责逻辑思维,
右半球主要负责形象思维
一
概念:学习和记忆是指 不断地接受刺激,获得新的 、 、积累经验的过程。条件反射的建立就是学习的过程。
特点:学习和记忆_ ________ _控制的,而是由________和________参与。
神经系统
行为
习惯
记忆过程的四个阶段及其联系:
感觉性记忆
第一级记忆
第二级记忆
第三级记忆
<1秒
数秒至数分钟
数分钟至数年
可能永久
遗忘信息丢失
遗忘
遗忘
不易遗忘
短时记忆
长时记忆
外界信息输入
重复、运用
不是由单一脑区
多个脑区
神经通路
二、学习和记忆
还有间脑,间脑包括下丘脑。
源于选择性必修1 P39“相关信息”: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。
突触
回收
情绪是人对_______所作出的反应。也是大脑的高级功能之一。
环境
Lavf58.51.100
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