第2章 神经调节 课件 2025—2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第2章 神经调节 第1节 神经调节的结构基础 一、 神经系统的基本结构 中枢神经系统 外周神经系统 脑： 脊髓 1.自主学习教材P16-19，构建神经系统组成的概念图。 大脑、小脑、脑干等 脑神经： 脊神经 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分类的概念，神经系统分为中枢神经系统和周围神经系统两大部分。 神经中枢是一个功能概念，通常将中枢神经系统内对某一特定生理 功能起调节作用的神经细胞群称为神经中枢。如体温调节的中枢位于下丘脑，呼吸中枢、心血管中枢位于脑干，各种感觉中枢在大脑皮层。 大脑 包括左右两个大脑半球，表面是大脑皮层；大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。 所有感觉都在大脑皮层形成。 小脑 位于大脑的后下方，它能够协调运动，维持身体平衡。 下丘脑 内环境稳态调节中枢，与体温调节、水盐平衡、生物节律等的控制有关。 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。 中枢神经系统——脑 1.植物人不能支配躯体运动，但却有呼吸、有心跳，请分析他的中枢神经系统有哪些部位受到损伤？ 脑干中含有一些调节人体基本生命活动的中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等。 植物人不能支配躯体运动，说明大脑皮层受到损伤。 植物人有呼吸、有心跳，说明脑干没有受损 植物人的脊髓没有受损。 拓展 思考 大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢 脊髓是脑与躯干、内脏之间联系的通道，具有反射和传导功能 推测中枢神经系统各部分结构的功能 4 推测中枢神经系统各部分结构的功能 2.喝醉酒的人胡言乱语，走路不稳。 3.切除了小脑的狗行动时步子不协调，走路时腿抬得很高，步子迈的很大；姿势不协调，行动笨拙。 4.颈椎骨折的病人高位截瘫，颈部以下部位不能活动。 酒精可能损坏了大脑皮层和小脑的功能，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。 脊髓的功能：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。 拓展 思考 中枢神经系统——脊髓 脊髓位于许多椎骨的锥孔连接起来形成的椎管中 单个椎骨结构 （示椎孔及其中的脊髓 脑和脊髓全貌 脊髓功能：调节躯体运动的低级中枢、上下行传导通路 脊髓 颜色较深，呈蝴蝶形，有2个较圆的前角和2个较尖的后角。主要由神经元的胞体构成，作用是作为低级中枢，对传来的兴奋进行分析加工，有一定的“支配”作用 中枢神经系统——脊髓 灰质： 白质： 颜色较浅，位于灰质四周，主要由神经元的纤维及髓鞘部分构成，起“传导”作用 灰 质 白 质 前角 后角 脊髓横切面 外周神经系统 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） 传出神经 （运动神经） 传入神经 （感觉神经） 支配内脏、血管和腺体等的传出神经称为自主神经(俗称植物性神经) 外周神经系统的分类 自主神经包括： 交感神经和 副交感神经 （P19） 支配内脏运动神经与自主神经系统的区别？ 支配内脏运动神经主要参与调节内脏器官的活动，如心脏收缩、胃肠蠕动等；而自主神经系统不仅涉及内脏器官，还与身体其他部位的生理活动有关。因此，支配内脏运动神经属于自主神经系统的一部分。 2.探究活动：自主神经系统及其功能 阅读教材P18“思考、讨论”、P19图2-2，讨论并完成整理： 交感神经 (兴奋状态时) 副交感神经 (安静状态时) 支配的器官活动 心脏 支气管 瞳孔 胃肠 血管 联系 一般共同分布在同一器官，功能相互拮抗，对立统一 心跳加快 支气管扩张 瞳孔扩大 抑制肠胃蠕动 血管收缩 心跳减慢 支气管收缩 瞳孔收缩 促进肠胃蠕动 （1）交感神经和副交感神经调节在剧烈（或不良）环境和安静环境的这种调节特点的意义： 使机体对外界刺激做出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。 (2)人在极度紧张、恐惧时，交感神经兴奋，对唾液和汗液分泌有何不同的影响？导致膀胱壁肌肉松弛还是紧张？ 交感神经兴奋，促进外周血管收缩，口腔供血减少，唾液腺减少；但交感神经兴奋促进汗腺分泌。 导致膀胱壁肌肉松弛，阻止小便排出。 （3）饭后为什么不宜做剧烈运动？ 饭后做剧烈运动，交感神经兴奋，抑制胃肠蠕动，不利于消化食物。 自主神经系统：支配内脏、血管和腺体等器官的传出神经， 它们的活动不受意识的支配。 问题：关于血管的神经支配 多数血管只受交感神经的支配，比如脑血管、冠状血管、皮肤黏膜、胃肠道黏膜等，只有少数血管受交感神经和副交感神经的双重支配。 问题：大多数血管只接受交感神经的单一支配，它是怎样进行调节的? ●涉及神经递质。 ●大多数交感神经末梢释放去甲肾上腺素，但是不同血管上的去甲肾上腺素受体不同，有α受体，也有 β受体。去甲肾上腺素与α受体结合起收缩血管的作用，与β受体结合则引起血管舒张。 ●极少部分的交感神经末梢释放的递质是乙酰胆碱，其效应是引起血管舒张。 3.“司机一杯酒,亲人两行泪!”这十个字沉痛地揭示了酒后驾车的危害。饮酒过量的人往往表现为心跳、呼吸加快,体温升高,走路不稳,反应迟钝,调节这些生理活动的中枢神经系统有哪些? 脑干中的呼吸中枢和心血管运动中枢；下丘脑中的体温调节中枢；小脑的身体平衡控制中枢；大脑皮层躯体感觉和躯体运动等中枢。 图中的传出神经是自主神经吗？ 不是。它是躯体运动神经 周围神经系统——脑神经（12对） 部分脑神经示意图 主要功能是 管理（支配）头颈部的运动和感觉。 周围神经系统——脊神经（31对） 脊神经中既有传入神经（背根），也有传出神经（腹根）， 因此，脊神经是混合神经； 神经元 细胞体 树 突 轴 突 髓 鞘 神经末梢 神经纤维 神经 集结成束 接受刺激产生兴奋 支配所连的肌肉或腺体 神经胶质细胞参与髓鞘的构成， 支持、保护、营养、修复神经元 组成神经系统的细胞 神经元 神经胶质细胞 二、组成神经系统的细胞 神经元的功能是什么？ 接受刺激，传导兴奋。 神经元、神经纤维与神经 神经: 多条神经纤维被结缔组织包裹形成 一根神经纤维 一束神经纤维 一条神经 树突 胞体 轴突 突起 多而短 接收信息并将其传导到胞体 少而长 将信息从胞体传导到其他神经元、肌肉或腺体 神经末梢 神经末梢 内含细胞核和大量细胞器，代谢和营养中心 髓鞘 一根神经纤维 一束神经纤维 一条神经 神经元的结构及功能 神经元 细胞体 突 起 树　突 轴　突 髓　鞘 神经 神经纤维 集结成束+膜 小结 不同类型的神经元 假单极神经元：传入神经 多极神经元：运动神经元或中间神经元 感觉（传入）神经元 长树突 轴突 细胞体 感受神经末梢 去掉双极神经元 假单极神经元：胞体近似圆形，发出一个突起，在离胞体不远处分成两支，一支树突分布到皮肤、肌肉或内脏，另一支轴突进入脊髓或脑。 多极神经元：胞体呈多边形，有一个轴突和许多树突，分布最广，脑和脊髓灰质的神经元一般是这类。 18 有些神经元的轴突很长，并且树突很多，这有什么意义？ （教材P20 拓展应用） 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，便于机体快速做出反应。 人体腿部神经（坐骨神经）长度大约为1m 长颈鹿的喉返神经长达5m 拓展 思考 19 2.对神经元具有辅助作用： 支持 营养 保护 修复 神经胶质细胞的细胞核 神经元 1.数量是神经元的10～50倍 神经胶质细胞的功能 3.参与构成神经纤维表面的髓鞘 星型胶质细胞对神经递质的摄取和再循环。少突胶质细胞和小胶质细胞 20 课堂小结 判断： 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（ ） ✔ ✗ ✗ ✔ ✗ ✔ ✗ ✗ ✗ 【学习小结】研究证明酒精对中枢神经系统有明显影响，结合本节内容 解释酒驾有何危害？ 酒精引起脑干中的呼吸中枢和心血管运动中枢过度兴奋，表现为心跳、呼吸加快；下丘脑中的体温调节中枢过度兴奋,体温升高；酒精抑制小脑的身体平衡控制中枢,走路不稳；酒精抑制大脑皮层躯体感觉和躯体运动等中枢，反应迟钝；酒精还抑制大脑皮层语言中枢、视觉中枢和听觉中枢等感觉中枢，导致记忆力减退、视觉和听觉等能力下降。 神经元     神经胶质细胞： 神经细胞 神经系统 中枢神经系统            周围神经系统 胞体   突起 树突：粗短数量多，参与构成感受器，接受刺激产生兴奋 轴突：细长数量少，通过神经末梢支配所连的肌肉或腺体 脑     脊髓： 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） 传入神经 （感觉神经）   传出神经 （运动神经） 支配头颈部运动   支配瞳孔、 血管、腺体（泪腺等） 支配内脏、 血管、腺体等 支配躯体运动 交感神经       副交感神经 自主神经 本节知识体系构建 支持、保护、营养、修复神经元 脑与躯体、内脏联系通路，低级运动中枢     大脑：最高级中枢（躯体感觉、运动、语言） 小脑：协调运动，维持身体平衡 下丘脑：体温调节、水盐平衡调节中枢、节律控制 脑干：连接脊髓与脑的重要通路，调节呼吸、心跳 【后测参考答案】 1B 2A 3C 4D 5D 6.（1）①胞体 ②突起 （2）[B]轴突 神经纤维 神经末梢 （3）不 交感神经 副交感神经 例3. （2022年山东卷23题）迷走神经是与脑干相连的脑神经，对胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动起促进作用，还可通过一系列过程产生抗炎效应，如图所示。 （1）迷走神经中促进胃肠蠕动的神经属于 （填“交感神经”或“副交感神经”）。交感神经和副交感神经对同一器官的作用通常是相反的，其意义是 。 副交感神经 可以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。 回归教材，联系生活， 跨模块综合运用知识解决问题。注意教材新增内容的复习和考查 26 第2节 神经调节的基本方式 一、反射和反射弧 1.阅读教材P22,归纳反射的概念。 反射：在中枢神经系统的参与下，机体对内外刺激所做出的有规律性应答反应。 类似的例子还有很多： 缩手反射、眨眼反射、排尿反射、 鱼儿听到声音出来觅食 缩手反射弧有3个神经元：传入神经元，中间神经元，传出神经元 （2）缩手反射和膝跳反射的反射弧有几个神经元组成？ （效应器： 传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体） （感受器器： 传入神经末梢） 感觉（传入）神经元 长树突 轴突 轴突末梢 中间（联络）神经元 运动（传出）神经元 细胞体 感受器 效应器 细胞体 树突 轴突 髓鞘 神经中枢 膝跳反射弧有2个神经元：传入神经元，传出神经元 感受器 反射弧 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 （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） 反射的结构基础------反射弧 兴奋： 动物或人体内的某些细胞或组织（例如，神经组织）感受外界刺激后，由相对静止状态变为相对活跃状态。 先痛？先缩手？ 几乎同时 将传出神经从图示部位切断，还能完成反射吗？为什么？ 不能 反射活动需要经过完整的反射弧来实现 只要反射弧保持完整，就一定能产生反射活动吗？ 不，还需要适宜的刺激 如果将传出神经从图示部位切断，再于A点给予刺激，肌肉同样会有收缩反应，该反应属于反射吗？ 不属于反射 反射形成的两个必备条件 1.要有完整的反射弧 2.要有适宜的刺激 注意：反射必须有完整的反射弧参与！ 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。 反射弧中任何一个环节中断，反射便不能发生，必须保证反射弧结构的 。若感受器、传入神经或神经中枢被破坏，则 ；若前三者正常，而传出神经或效应器被破坏，则 。 完整性 既无感觉又无效应 只有感觉无效应 反射 非条件反射 条件反射 动物在后天生活过程中通过训练学习逐渐形成的后天性反射。如：听到后面有人叫自己名字回头、望梅止渴等。 动物通过遗传获得的先天就有的反射。 如：吮吸反射、膝跳反射、眨眼反射等。 二、反射的类型 条件反射的建立 非条件 非条件 无关 喂食 条件 已经对铃声建立条件反射的狗狗，如果总是给铃声，而不给食物“狗狗不再听话了”说明什么？说明条件反射消失的原因。 上述现象说明狗狗对铃声建立的条件反射消失；原因是条件反射建立后，需要不断用非条件刺激来强化条件刺激，保证条件反射不消退； 这个实例说明了什么？ 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。 司机学习驾驶技术属于条件反射还是非条件反射？ 司机学习驾驶技术属于建立条件反射过程。 　　注意：条件反射的消退不是其简单丧失，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。 （基础） 学习 训练 维持 非条件刺激的强化 反复应用条件刺激 不给予非条件刺激 消退 　结果：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。 非条件反射 条件反射 40 非条件反射 条件反射 形成 刺激 非条件刺激(直接刺激) 条件刺激(信号刺激) 数量 有限 几乎无限 神经中枢 维持时间 终身性、不会消失 可以建立、可以消退 意义 动物生存必不可少 大大提高人和动物适应复杂环境的能力 联系 条件反射是建立在非条件反射的基础上的，需要非条件刺激不断强化 举例 缩手反射、眨眼反射 望梅止渴、谈虎色变 生来就有 后天学习和训练获得 大脑皮层以下中枢 大脑皮层 条件反射建立的意义 1、条件反射扩展了机体对外界复杂环境的适应范围，使机体能够识别刺激物的性质，预先做出不同的反应。 2、条件反射使机体有更强的可预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物应对环境变化的能力 小 结 (3)司机在驾驶过程中，遇到突然出现的行人，需要完成紧急刹车。用文字及箭头说明完成这一反射的反射弧。思考如果司机饮酒后驾车，对该反射弧有何影响？ 眼睛 （感受器） 突然出现的行人 刺激 视神经 （传入神经） 产生兴奋 视觉中枢及相关神经中枢 兴奋 传入 处理传入的信息后产生新的信息 脊髓相应 神经中枢 脊髓神经 （传出神经） 传导兴奋 腿部和脚部肌肉（效应器） 传导兴奋 紧急刹车 司机饮酒后驾车：在酒精的作用下眼睛对突然出现的行人刺激感受减弱，大脑皮层中的视觉中枢及相关中枢、脊髓相应神经中枢功能受抑制，相关神经传导信号能力减弱，反应迟钝，不能及时踩刹车，容易造成严重的交通事故。 （4）除了紧急刹车，司机在路上遇到危险还可能需要紧打方向盘，结合下图，讨论说明酒后驾车的危害。 司机饮酒后驾车：在酒精的作用下眼睛对突然出现的行人刺激感受减弱，大脑皮层中的视觉中枢，及躯体运动中枢等相关中枢、脊髓相应神经中枢功能受抑制，相关神经传导信号能力减弱，反应迟钝，不能及时紧打方向盘，甚至可能误打方向盘，容易造成严重的交通事故。 （5）饮酒后人的反应会有什么变化呢？某研究对测试者酒后进行简单反应时（对简单信号作出反应的最短时间），视觉保留（对视觉信号记忆的准确度）和血液中乙醇浓度的测试结果。分析上述结果并说明乙醇对反射有哪些影响？ 根据乙醇浓度与简单反应和视觉保留时的关系，乙醇浓度越高，能力指数相对值越低，由此可判断乙醇会延长兴奋在相应反射弧上的传输时间，以及对视觉信号记忆的准确度，从而降低了机体对外界刺激的反应速度和判断能力。乙醇还可能影响了兴奋在神经元之间的信号传递。 【后测参考答案】 1D 2D 3C 4C 5B 6D 7.（1）脊髓 排除脑对后肢运动的控制 （2）趾部皮肤 （3）传入神经 拓展应用 反射就不能完成 不能 反射需要经过完整的反射弧，缺少神经中枢， 教材25页拓展应用第1题. 科研人员用去除脑但保留脊髓的蛙（称为脊蛙）为材料进行反射活动实验，请回答与此有关的问题。 （1）轻轻刺激脊蛙左后肢的趾部，可观察到该后肢出现屈腿反射。该反射的反射弧组成是______________________________ 。 （2）用针破坏脊髓后，刺激脊蛙左后肢的趾部，该后肢______发生屈腿反射；如果刺激的是传出神经，该后肢_____发生屈腿反射（填“能”或“不能”）。 （3） 从该实验你可以得出的结论是________________________ （4）从以上实验结果 得出“蛙后肢的屈腿反射不受大脑控制”的结论。（填“能”或“不能”）。 感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器 不能 不能 反射需要经过完整的反射弧，缺少神经中枢，反射就不能完成 不能 第3节 神经冲动的产生和传导 49 问题探讨： 短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭样冲出。现在世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.IS内起跑被视为抢跑。 1.从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了哪些结构? 2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么? 1.听觉感受器（耳）→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器（骨骼肌等） 2.人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构，完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s。 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？ 兴奋是指动物体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。 兴奋在神经纤维上的传导 意大利 医生、生理学家 伽尔瓦尼 蛙坐骨神经-腓肠肌标本 1.有学者认为，两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立回路，肌肉会收缩。 2.使用蛙坐骨神经-腓肠肌标本进行“无金属收缩实验”，验证生物存在电信号。 坐骨神经 腓肠肌 伽尔瓦尼发现挂在铁栅栏铜钩上的蛙腿在风的吹动下左右摇晃，蛙腿一碰到铁栅栏，就能观察到较明显的收缩。伽尔瓦尼认为这种收缩是肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的，即动物的组织可以产生生物电。 情境1： 对这一问题的探索肇始于意大利医生和生理学家伽尔瓦尼在1786年的一个偶然发现。伽尔瓦尼发现挂在铁栅栏铜钩上的蛙腿在风的吹动下左右摇晃，蛙腿一碰到铁栅栏，就能观察到较明显的收缩。伽尔瓦尼认为这种收缩是肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的，即动物的组织可以产生生物电。 伽尔瓦尼的观点在科学界引发了争论。伏特等科学家认为伽尔瓦尼的发现可能是铜铁两种金属的电位差引起的，而不是所谓的生物电。为此，伽尔瓦尼和他的后继者设计了“无金属收缩实验”，在蛙坐骨神经-腓肠肌标本中，截断蛙的坐骨神经可以导致蛙腓肠肌收缩，这一过程中，没有涉及任何金属，说明生物电确实存在。 52 a b + — 坐骨神经 + — 思考：神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 蛙的坐骨神经电位变化实验 ▌电流计于1820年应用于生物电研究。在蛙神经外侧连接两个电极。 随后，刺激蛙神经一侧，并在刺激的同时记录电流表的电流大小和方向。 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号又叫做神经冲动。 刺激 一、兴奋在神经纤维上以电信号传导 如何测量膜内外电压差 0 mV -65 mV 电极刺穿 细胞膜前 电极刺穿 细胞膜后 ▌20世纪30年代英国科学家发现大西洋枪乌贼的轴突直径可达1毫米，使测量电位差的微电极易于插入 一、兴奋在神经纤维上以电信号传导 玻璃微电极为尖端直径小于1um的空心管，内充导电液，可刺入细胞内并引导细胞内电位。通常，因实验状态下细胞外电位接地，规定细胞外电位为0，静息电位多是10-100mv,只要细胞未受到刺激并保持正常的新陈代谢，静息电位就维持在相对恒定的水平。 54 安静时膜内外电压差 刺激时膜内外电压差 静息电位：内负外正 动作电位：内正外负 资料1： 思考：为什么存在膜内外离子浓度差?静息电位和动作电位是怎样产生的？ 一、兴奋在神经纤维上以电信号传导 55 资料2： 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 静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度 Na+浓度：神经细胞外的浓度高于细胞内 K +浓度：神经细胞外的浓度低于细胞内 静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么？ 1.静息电位的产生 静息时，细胞膜主要对K+有通透性(对Na＋通透性很低)，即K+通道开放，K+顺浓度梯度外流，膜电位表现为内负外正，称为静息电位。 静息电位：外正内负 静息电位和动作电位的产生过程 Na＋-K+泵-ATP酶通过主动运输反向运输Na＋和K+ ，细胞内外形成浓度差 细胞膜上存在 K + 、 Na + 通道，阳离子外流和阴离子内流 57 Na+ ↓ ↓ Na+ ↓ ↓ 当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流,引起这个部位膜两侧的电位发生暂时的变化,刺激部位表现为内正外负的兴奋状态(②)。此时的膜电位称为动作电位。而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。 刺激 2.动作电位的产生 Na+ ↓ ↓ Na+ ↓ ↓ 在兴奋部位和未兴奋部位之间在膜内和膜外均产生电位差，由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。 电流方向：膜内电流从兴奋区域→未兴奋区域，膜外电流方向与膜内相反。 兴奋传导形式：兴奋以电信号（局部电流）的形式在神经纤维上传导。 兴奋传导方向：兴奋在神经纤维上传导方向与膜内电流方向一致。 兴奋 电流 刺激 当兴奋（刺激）区域膜的内正电位达到最大值时，Na+通道关闭，Na+内流停止，K+通道打开，K+大量外流，膜内电位迅速下降到负电位，膜外电位恢复为正电位，即内负外正，膜电位又恢复为静息电位。 Na+ ↓ ↓ Na+ ↓ ↓ ↓ ↓ K+ 刺激 电流 电流 Na+ ATP ADP P K+ Na+ Na+ K+ P 细胞内 当动作电位恢复为静息电位后，神经纤维细胞膜上的Na-K泵由ATP提供能量，通过主动运输将Na+运到细胞外，同时将K+运进细胞，膜内外的Na+和K+含量恢复到兴奋前前的水平。 兴奋在神经纤维上以电信号传导 极化 去极化、 反极化 复极化 超极化 把静息时细胞的膜内负外正的状态称为膜的极化状态(polarization);当膜两侧的极化现象加剧时称超极化 (hyperpolarization)。相反,当极化现象减弱时称为去极化(depolarization)。当膜由原来的-70mV去极化到0mV,进而变化到20-40mV,去极化超过0电位的部分称为超射,此时膜的状态称为反极化状态。 去极化 动作电位上升支——阈刺激或阈上刺激 Na+内流所致。动作电位的幅度决定于细胞内外的Na+浓度差,细胞外液Na+浓度降低动作电位幅度也相应降低,而阻断Na+通道(河豚毒)则能阻碍动作电位的产生。 膜去极化达一定电位水平→Na+内流停止、K+迅速外流(形成动作电位下降支)。 钠通道开启时间仅1ms，钾通道则要10ms 复极化 动作电位下降支——K+外流所致。 钠泵的作用,将进入膜内的Na+泵出膜外,同时将膜外多余的 K+泵入膜内, 恢复兴奋前时离子分布的浓度。离子通道的特征 细胞膜上有多种离子通道。而动作电位的产生,则与钠和钾离子通道有关。这些离子通道的开关状态与膜电位有关,即是 所谓的电压门控通道。 62 Na+ ↓ ↓ ↓ ↓ K+ Na+ ↓ ↓ ↓ ↓ K+ 这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去(③④),将兴奋向前传导(箭头方向)，后方又恢复为静息电位。 兴奋传导方向 电流 电流 ↓ ↓ K+ Na+ ↓ ↓ Na+ ↓ ↓ Na+ ↓ ↓ Na+ ↓ ↓ Na+ ↓ ↓ ↓ ↓ K+ 刺激 电流 电流 电流 电流 电流 电流 兴奋双向传导 直接刺激神经纤维，产生的兴奋在神经纤维上双向传导。 跳跃式传导：有髓神经纤维的髓鞘有电绝缘性，局部电流只能产生在两个郎飞结之间 静息电位(外正内负) 电位差 局部电流 兴奋向前传导 动作电位(外负内正) 刺激 未受刺激时 兴奋部位 形成 产生 新的刺激 过程： 特点： 1.双向传导 2.跳跃式传导 兴奋在神经纤维上的传导 小结： 3.全或无（单一可兴奋细胞，阈下刺激不会引起动作电位，而动作电位一旦产生则其幅度即达到最大值，不会因刺激强度增大而增大） 4.不衰减传导 （动作电位在同一细胞传导时，不因传导距离增加而有衰减，即呈不衰减传导，以保证信号沿神经纤维长距离传导） 下面左图在神经纤维膜外侧接上电表，测得电位变化如右图。右图变化说明电表发生了什么样的偏转？ 先向右偏转一次，再向左偏转一次。 兴奋传导到一个神经元的末端时，它是如何传递到另一个神经元的呢？ 兴奋在神经元之间的传递 突触小体 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 突触小泡 （含神经递质） 轴突 轴突末梢 树突 胞体 （一）突触的结构 突触小体与其他神经元的胞体或树突相接近，共同形成突触。突触结构包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。 （二）突触完成兴奋传递的过程 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 ①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，并通过胞吐释放神经递质。 兴奋传导 ②神经递质通过突触间隙的组织液扩散到突触后膜的受体附近。 ③神经递质与突触后膜上的受体结合。 ⑤神经递质被降解或回收。 ④突触后膜上的离子通道发生变化, 引发电位变化（产生兴奋或抑制）。 突触传递兴奋是单向的： 神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜。 由于突触传递兴奋需要化学信号转换，因此传递兴奋的速度比在神经纤维上要慢。 神经元与肌肉细胞或腺体细胞之间也是通过突触进行联系的。 兴奋 突触前膜 突触前膜释放神经递质 突触后神经元兴奋或抑制 电信号 化学信号 电信号 用过程图表示出兴奋在神经元之间的传递过程： 突触小泡与突触前膜融合 ①神经递质释放的运输方式是 ，需要消耗能量，不需要转运蛋白，体现了细胞膜具有一定的 。②神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为 ，不需要消耗能量。③神经递质与受体的结合具有 ；受体的化学本质是 ；④神经递质与受体结合，体现了细胞膜的功能: 。⑤神经递质发挥完作用后的去向： 。⑥兴奋性神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜的电位变化： 。 胞吐 流动性 扩散 特异性 蛋白质 进行细胞间信息交流 降解或回收 由外正内负，转变为外负内正 兴奋类：乙酰胆碱、谷氨酸、肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺 抑制类：甘氨酸、5-羟色胺、γ-氨基丁酸 兴奋性和抑制性递质 资料分析： 右图为兴奋传导至突触前膜，释放兴奋性神经递质乙酰胆碱（ACh）、乙酰胆碱作用于突触后膜受体，以及乙酰胆碱作用后被分解利用过程图（突触后膜为肌肉细胞膜）。据图回答下列问题： （1）简述兴奋引起突触前膜释放乙酰胆碱的过程。 当兴奋传导至突触小体，膜外Na+内流引起膜电位变化，使膜外Ca2+内流，进而促进突触小泡与突触前膜融合，通过胞吐释放乙酰胆碱到突出间隙的组织液中。 + 反射弧涉及到了兴奋的传导和传递，接下来我们聚焦在突触的细节，分析一下突触的活动。 当信号传导至突触小体，请大家补充接下来的过程。并完成以下的问题【留时间讨论】 请同学规范地描述每个阶段发生的事件 毒扁豆碱可阻止乙酰胆碱(Ach)降解，乙酰胆碱持续与受体结合，引起突触后肌肉细胞持续兴奋，肌肉痉挛；箭毒碱可竞争性占据后膜受体，干扰乙酰胆碱与受体结合，突触后肌肉细胞无法得到足够的兴奋信号，导致肌肉收缩无力；河豚毒素可阻塞钠离子通道，突触后肌肉细胞无法产生兴奋，也导致肌肉收缩无力。 + 资料分析： （2）毒扁豆碱可阻止乙酰胆碱(Ach)降解；箭毒碱可竞争性占据后膜受体；河豚毒素可阻塞钠离子通道。 请分析它们的作用后果。 反射弧涉及到了兴奋的传导和传递，接下来我们聚焦在突触的细节，分析一下突触的活动。 当信号传导至突触小体，请大家补充接下来的过程。并完成以下的问题【留时间讨论】 请同学规范地描述每个阶段发生的事件 酗酒、吸食毒品和滥用兴奋剂危害健康 酒精促进多巴胺的合成，多巴胺与受体结合，产生愉悦感。长期酗酒导致多巴胺受体减少，多巴胺与受体结合减少，突触变得不敏感，此时人就迫切地需要通过大量饮酒获得更多的多巴胺来维持正常的生理活动，就产生了酒精成瘾。 1.酒精成瘾机制是什么？ 酗酒、吸食毒品和滥用兴奋剂危害健康 2.结合本节所学知识说明吸食毒品的危害。 吸食可卡因等毒品除了毒瘾难戒 ,还会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。吸食者可产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉,最典型的是有皮下虫行蚁走感,奇痒难忍,造成严重抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定,容易引发暴力或攻击行为。长期大剂量使用毒品后突然停药,可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。 珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，是每个人应尽的责任和义务！ 滥用兴奋剂、吸食毒品危害健康 为了保证公平、公正,运动比赛禁止使用兴奋剂。有些兴奋剂就是毒品，如果长期服用具有很强的毒副作用，危害身体健康。 3.如何看待运动员为提高比赛成绩而服用兴奋剂的？ 1 2 神经纤维 突触 电信号（局部电流） 电信号到化学信号，再到电信号 双向的（直接刺激神经纤维） 单向的 快 慢 兴奋在神经元之间的传递 小结： （一）突触的结构 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 （二）突触完成兴奋传递的过程 兴奋 突触前膜 释放神经递质 突触后神经元兴奋或抑制 酗酒、滥用兴奋剂、吸食毒品危害健康 7. 【后测参考答案】 1B 2D 3D 4A 5D 6D 7C 8D 9.（1）B 传出神经末梢及其支配的肌肉细胞 （2）神经递质只能又突触前膜释放，作用于突触后膜 （3）h 协助扩散 （4）静息电位 BC 11.心脏所受神经支配的方式如图所示。回答下列问题。 （1）神经元未兴奋时，神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是_______。 （2）当动脉血压降低时，压力感受器将信息由传入神经传到神经中枢，通过通路A和通路B使心跳加快。在上述反射活动中，效应器有, . 通路A中，神经末梢释放的可作用于效应器并使其兴奋的神经递质是 。 静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位 【失分剖析】不能准确记忆教材中效应器的定义，学生在已知定义的情况下不能根据题干信息准确写出具体的器官和腺体，是失分的主要原因。 传出神经末梢及其支配的肾上腺和心肌 （答不全不给分，答肌肉或腺体不给分） 去甲肾上腺素 82 神经递质与抑郁症 毒瘾与神经递质转运蛋白 第4节 神经系统的分级调节 普通人平均每5秒眨眼一次 一位老人突然出现脸部、手臂及腿部麻木等症状，随后上下肢都不能运动。后经医生检查，发现他的脊髓、脊神经都正常，四肢也都没有任何损伤，但是脑部有血管阻塞，使得大脑某区出现了损伤。这类现象称为“脑卒中”，又称“中风”。请结合下图“大脑皮层第一运动区与躯体各部分关系示意图”，解决下列问题。 教材P34，思考·探讨“大脑皮层与躯体运动的关系” （1）在资料1中老人的上肢、下肢和脊髓都没有受伤，为什么不能运动呢？这说明大脑与脊髓之间有什么关系？ 老人的大脑皮层相应的运动代表区发生损伤，因此不能运动。 这说明位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控。 （2）躯体各部的运动调控在大脑皮层有没有对应的区域？如果有，它们的位置关系有什么特点？ 躯体各部分的运动机能在大脑皮层第一运动区内都有其代表区，皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。 第一运动区（中央前回） （3）人的头面部和上肢在大脑皮层运动代表区的范围和下肢的代表区相比明显较大，说明运动代表区的范围具有什么特点? 大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体中相应部位的大小无关，而与躯体运动的精细复杂程度有关。 归纳：大脑皮层的某些区域与躯体运动的功能是密切相关的，躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区（中央前回）内都有它的代表区。①刺激大脑皮层中央前回的顶部，可以引起 的运动。②刺激中央前回的下部，则会引起 的运动③刺激中央前回的其他部位，则会引起其他相应器官的运动。 下肢 头部器官 （4）人体手部受到伤害性刺激时会发生缩手反射，但体检采指尖血能够不缩手，有的人则在采指尖血时看到采血针靠近就忍不住缩手。分析缩手反射如何受大脑皮层相应区域的调控，推测这种调控的途径是怎样的。 采指尖血前，大脑皮层的相关高级中枢发出信号传导到脊髓，抑制脊髓的缩手反射中枢相关功能。当针头刺入指部皮肤时，引起神经末梢产生兴奋，由传入神经将兴奋传入脊髓缩手反射中枢。由于该中枢相关功能已被抑制，无法通过传出神经将兴奋传导手臂等相关部位的效应器，无法产生缩手反射。如果看到采血针靠近就忍不住缩手，说明大脑皮层的相关高级中枢发出信号对脊髓的缩手反射中枢抑制不够强，缩手反射仍能完成。 手虽然不缩回来，但还是能感觉到疼。为什么？ 脊髓缩手反射中枢兴奋传出到手臂等效应器的功能受抑制，但将兴奋上行传入大脑皮层痛觉中枢功能正常。 （5）（拓展任务）相应高级中枢对低级中枢的调控有兴奋性调控和抑制性调控两种方式。抑制性调控是通过抑制性突触实现的。抑制性突触的突触前膜释放的递质与突触后膜结合后，会引起突触后膜发生什么样的电位变化？体检采指尖血能够不缩手，但如果采血力度太大可能会忍不住缩手，请你尝试用突触整合的原理对此进行解释。 抑制性突触的突触前膜释放的递质与突触后膜结合后，会引起突触后膜上的氯离子通道打开，氯离子大量内流，膜电位依然是外正内负，未产生兴奋，只是膜内外的电位差增大。 采血力度太大可能会忍不住缩手原因是，在缩手反射弧的传出神经接受来自大脑高级中枢的抑制性信号远远小于来自指部产生的强大兴奋性信号。在传出神经元中通过信号的整合，最终传出神经元兴奋，完成缩手反射。 大脑 小脑 脑干 脊髓 大脑 小脑 脊髓 脑干 一、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 大脑皮层 脑干 下丘脑 脊髓 （2）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？ 神经系统不同中枢对排尿反射的控制 阅读教材P35【思考·探讨】“神经系统不同中枢对排尿反射的控制”，回答下列问题。 （1） 尿意在哪里产生？憋尿和排尿分别属于哪类反射？ 尿意在大脑皮层的相关感觉中枢产生；属于非条件反射。 成人大脑发育完善，可以有意识地依靠大脑排尿中枢控制排尿；婴儿大脑发育不完善，不能有意识地依靠大脑排尿中枢控制排尿，只能依靠脊髓中的低级排尿中枢控制排尿。 （4） 这些例子说明神经中枢之间有什么联系？ （3）有些成人患者出现资料3所提到的不受意识支配的排尿情况， 是哪里出现了问题？ 大脑中控制排尿的中枢受到了损伤。 这些例子说明：神经中枢的分布部位和功能各不相同，但彼此之间又相互联系，相互调控。一般来说，位于脊髓的低级中枢受大脑中相应的高级中枢的调控。这样，相应器官、系统的生理活动就能进行得更加有条不紊和精确。 排尿的分级调节 构建排尿反射的分级调节模型 大脑 脊髓 交感 副交感 导致膀胱壁肌肉松弛，阻止小便排出。 导致膀胱壁肌肉收缩，促进小便排出。 分级调节 双重神经支配 含有调节________和_______的_____中枢 利用概念图理解神经系统分级调节 含有调节躯体运动和内脏活动的低级中枢 利用概念图理解神经系统分级调节 脑 脊髓 大脑皮层 【后测参考答案】 1C 2B 3A 4D 第5节 人脑的高级功能 问题探讨： 阿尔兹海默症是老年人常见的一种疾病，该病主要表现为患者逐渐丧失记忆和语言功能、计算和推理等思维能力受损（如迷路）、情绪不稳定。研究发现，该病是由患者大脑内某些特定区域的神经元大量死亡造成的。 1.上述资料可以说明人的大脑有哪些区别于脊髓的高级功能？ 2.人的大脑有哪些区别于动物大脑的高级功能？ 一、语言功能 二、学习与记忆 三、情绪 语言功能是人的大脑区别动物大脑的高级功能。 人类的语言与动物之间通过声音交流有什么区别？ 人类能够利用语言进行复杂的抽象思维。鹦鹉、猫狗等动物通过声音交流，只是它们求偶和表达情绪的一种方式，不会有复杂的抽象思维内涵。 一、语言功能 根据资料和人类大脑的言语区示意图，思考下列问题： 资料1：一位病人能听懂别人说话，能用面部表情和手势同别人交流思想，可是说话非常困难。经检查发现，病人与说话相关的肌肉和发声器官完全正常。病人死后，经解剖发现，他的大脑左半球的S区发生病变。 资料2：一位病人能主动说话，听觉也正常，但他听不懂别人说话，连自己的话也听不懂。病人死后，研究者发现他的大脑左半球的H区有病变。 1.思考下列症状可能与哪些神经中枢受损有关。 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 听觉中枢受损 语言中枢的H区受损 视觉中枢 语言中枢的V区受损 2.W区和S区接近躯体的运动中枢，V区接近视觉中枢，H区接近听觉中枢，这样的分布特点给你什么启示？ 言语区中的W区与书写有关，S区与讲话相关，这两个区都与运动中枢接近；“写”与“讲”是两种不同的语言表达方式，属于“运动”性的。这使人联想到，这两个言语区可能是从运动中枢演化而来的。V区与看懂文字相关，它接近视觉中枢；H区与听懂话语相关，它接近听觉中枢。这两个区使人联想到，它们可能分别是由视觉中枢与听觉中枢演化而来的。 左脑主要负责逻辑理解与分析、语言、嗅觉、触觉、味觉等。所以左脑可以称为意识脑、学术脑和语言脑。 右脑主要负责空间形象记忆、美术、音乐节奏、想象力、灵感、顿悟等。所以右脑也叫本能脑、潜意识脑、创造脑、音乐脑、艺术脑 3.大脑左右半球的功能有什么区别？ 二、学习和记忆 1. 学习与记忆的概念是什么？ 学习和记忆是人脑的高级功能之一，是指在神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和经验积累的过程。 学习和记忆需要多个脑区和神经通路参与，是一个条件反射建立的过程。 2. 记忆过程的四个阶段及其联系 感觉 第一级 第二级 第三级 3.结合艾宾浩斯遗忘曲线，说明学习生活中应该注意哪些方式方法？ 1.及时复习 2.采取多种方式复习 在学习和记住之后，要在20分钟后、1小时后、8小时后、1天后、2天后、6天后、31天后等这些时间段再重复一遍，这样就可以把知识记得很牢（实现长久记忆）。 ①卡片法，比如背单词的时候，在卡片的正反两面分别写下中、英文，看中文想英文、看英文想中文。 ②回想法，比如读完书或上完一节课之后，在一张白纸上写下记得的所有内容。 ③提问法，比如读完书或学习完某章节后，自己设计一些问题，通过回答问题来检测自己对知识的掌握情况。 ④思维导图法 ①越是有趣、奇特的东西，大脑越是容易记住。 ②记忆要有浓厚的兴趣。 ③记忆时要集中注意力，有明确的目的。 ④理解透彻的内容，越是能清楚地记住。 三、情绪 1. 什么是情绪？ 情绪是人脑的高级功能之一，是人们对对环境所做出的反应。 （有时开心、兴奋、对生活充满信心；有时失落、沮丧、对事物失去兴趣） 2.抑郁产生的过程是怎样的？应该如何积极应对情绪问题？ 自我调试 心理咨询 抗抑郁药：一般都通过作用于 处来影响神经系统的功能。例如: 被称为5-羟色氨再摄取抑制剂的药物，可选择性地抑制突触前膜对5-羟色氨的回收，使得突触间隙中5-羟色氨的浓度维持在一定水平，有利于神经系统的活动正常进行。 突触 【学习总结】 学习和记忆 自我调试 身边人支持 心理咨询 医院接受专业治疗 1.记忆形成过程中,海马区突触后神经元中肌动蛋白发生的变化如下图所示。 请据图概述记忆形成过程中,海马区突触后神经元中肌动蛋白发生的变化过程。 随堂练习 （突触后神经元接受神经递质传来的兴奋后）稳定的机动蛋白先转变成游离的肌动蛋白，然后这些游离的机动蛋白，再重构成新的稳定的机动蛋白。 2.研究发现，如果向海兔的尾部施加一个强电击，再轻触它的虹吸管，将诱发一个更强烈的缩鳃反射，且在刺激后几分钟之内，只要轻触它的虹吸管，都会引发更强的缩鳃反射，即产生了“短时记忆”；如果向海兔的尾部多次重复施加强电击，引发强缩鳃反射的反应可以持续一周，即产生了“长时记忆”。图1为海兔缩鳃反射弧，图2为两种记忆的形成机制，请分析回答： （1）由图2可知，两种记忆的形成都是由于电击海兔尾部会激活中间神经元释放 ， 作用于突触前神经元，产生环腺苷酸，继而激活了 ，从而促进神经递质谷氨酸的大量释放，使缩鳃反射增强。与“短时记忆”形成不同的是，在重复刺激下，蛋白激酶A促进CREB-1基因的表达，导致 ，从而形成了“长时记忆”。 （2）如果将已形成“长时记忆”的海兔相关细胞中的RNA提取出来，注入从未经过相似训练的海兔神经细胞内，接受RNA的海兔是否会产生类似于RNA供体海兔的“长时记忆”反射（即“长时记忆”是否可以移植）？请作出判断并说明理由： 。 5-TH 蛋白激酶A 新突触的形成 可以。移植的RNA翻译出相关蛋白导致新突触的形成，形成“长时记忆”（或不可以，将特定的RNA转移到数目众多的神经细胞中的相应细胞几乎无法实现） （3）连续给海兔40个刺激会诱发习惯化，但只能持续一天。如果每天10个刺激，连续4天，习惯化效应就能持续一周。训练中间穿插一些休息能促进“长时记忆”的建立。人类的记忆形成与上述机理相似，若要产生“长时记忆”，可以采取的做法是 。 （4）请根据本题信息，提出一个新的研究性课题： 。 多次重复，中间穿插休息 高等动物“长时记忆”的形成机制是否与海兔完全相同；增强人类“长时记忆”的方法；能否用记忆移植的方法治疗记忆力丧失的疾病 知识网络构建 神经调节 神经系统 包括 中枢神经系统 脑： 脊髓 大脑 、小脑、下丘脑、脑干 外周神经系统 分类1： 分类2 脊神经和脑神经 传入神经 传出神经 交感神经 副交感神经 结构和功能的基本单位 神经元 组成： 功能： 细胞体、树突和轴突 产生和传导兴奋 基本方式 结构基础 反射 结构基础： 类型 反射弧 组成 感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 非条件反射 条件反射 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 神经系统的分级调节 人脑的高级功能 静息电位 动作电位 传导的形式 传导的过程 传导的特点 突触类型 传递的方式 传递的过程 传递的特点 神经递质 信号转化 运动神经系统 自主神经系统 （低级中枢） （最高级中枢） 调控 语言 学习和记忆 情绪 兴奋的产生和传导 （人类特有的） 【后测参考答案】 1C 2A 3D 4D 5B 6B 7A 8.（1）5-TH 蛋白激酶A 新突触的形成 （2）可以。移植的RNA翻译出相关蛋白导致新突触的形成，形成“长时记忆”（或不可以，将特定的RNA转移到数目众多的神经细胞中的相应细胞几乎无法实现） （3）多次重复，中间穿插休息 （4）高等动物“长时记忆”的形成机制是否与海兔完全相同；增强人类“长时记忆”的方法；能否用记忆移植的方法治疗记忆力丧失的疾病 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $