第15讲 人体的神经调节(4大考点梳理)(知识清单)(上海专用)2027年高考生物一轮复习讲练测

2026-09-18
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摘要:

该高中生物学高考复习知识清单聚焦人体神经调节专题,涵盖反射与反射弧、神经冲动传递、神经中枢调控、大脑高级功能四大核心考点,通过知识脑图搭建框架,考点梳理深挖高频内容。 清单以必背知识为基础,配套速记口诀(如“反射弧五部曲”)、易错易混辨析表格(如反射类型对比),结合科学思维(反射弧结构判定)与生命观念(结构与功能观),助力学生系统掌握神经调节规律,教师可据此优化复习策略,提升备考效率。

内容正文:

第15讲 人体的神经调节 目录导航 01知识脑图·核心脉络巧搭建——梳理专题框架,搭建知识体系 02考点梳理·必背知识全突破——深挖高频考点,总结速记易错 考点1 反射是神经系统的基本方式 考点2 神经调节过程涉及信息的转换及传递 考点3 神经中枢调控机体的生命活动 考点4 条件反射是大脑的高级调节功能 知识脑图·核心脉络巧搭建 考点梳理·必背知识全突破 考点1 反射是神经系统的基本方式 必背知识梳理 1.反射与反射弧 反射是动物体或人体通过中枢神经系统对各种刺激产生的有规律的反应,是神经调节的基本方式。手指无意中触碰到过热的东西会迅速缩回,这种现象称为缩手反射;在膝半屈和小腿自然下垂时,用橡皮锤或手掌内缘快速叩击膝盖下方的韧带,小腿会作出急速前踢的反应,称为膝跳反射。二者都是常见的反射活动。 【核心知识】判断某一生理过程是否属于反射,必须同时满足三个条件:①有中枢神经系统(脑和脊髓)的参与;②经过完整的反射弧;③对刺激作出规律性反应。三者缺一不可。 在反射活动中,参与反射活动的神经结构叫反射弧。反射弧包括感受器、传入神经纤维、神经中枢、传出神经纤维和效应器5个部分,神经中枢是整个反射弧的核心。 组成 结构特点 功能 感受器 传入(感觉)神经末梢及其附属结构 接受刺激,并把刺激信息转化为神经冲动 传入神经 感觉神经元(传入神经元) 将神经冲动由感受器传向神经中枢 神经中枢 脑和脊髓灰质中功能相同的神经元胞体汇集而成 对传入的信息进行分析与整合 传出神经 运动神经元(传出神经元) 将神经中枢发出的神经冲动传向效应器 效应器 传出(运动)神经末梢及其支配的肌肉或腺体 对刺激作出应答反应 图1 反射弧的基本结构示意图 最简单的反射弧由传入神经元和传出神经元构成,称为二元反射弧,如膝跳反射的反射弧;在传入神经元与传出神经元之间增加了一个中间神经元的,称为三元反射弧,如缩手反射的反射弧;大多数反射弧包含多个中间神经元。反射活动需要完整的反射弧来实现,如果反射弧中任何环节在结构或功能上受损,反射活动就不能完成。 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:与“〈”形突触结构相连的为传入神经,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。 反射弧结构受损对功能的影响: 受损部位 感觉 效应 原因分析 感受器或传入神经 无 无 刺激信息不能传入神经中枢 神经中枢 无 无 信息不能被分析与整合 传出神经或效应器 有 无 兴奋能上传至大脑皮层产生感觉,但不能下达到效应器 图2 反射弧不同部位受损对功能的影响 2.反射的类型 比较项目 非条件反射 条件反射 概念 出生时就具备,通过遗传获得 在非条件反射的基础上,通过后天学习、训练并积累“经验”而建立 刺激类型 具体的直接刺激引起的反应 信号(光、声音、语言、文字等)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,有的也分布于脑中 高级中枢(大脑皮层) 特点 先天的;相对恒定,一般不消退 后天性;可建立、可消退 意义 保证个体基本的生存能力 提高动物适应复杂环境的能力 举例 脊蛙的屈肌反射、搔扒反射、缩手反射、膝跳反射 望梅止渴、谈虎色变、狗听到铃声分泌唾液、体检采血忍住不缩手 条件反射的建立与消退(巴甫洛夫实验): 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就会引起唾液分泌,这属于非条件反射,食物为非条件刺激。 ②只给灯光刺激,不会引起狗分泌唾液——因为灯光是一种与分泌唾液无关的刺激。 ③先给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由此建立。 ④该条件反射建立后,若灯光频繁出现但不再给予食物,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——这就是条件反射的消退。 实际生活中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: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。多次成功后,狗就建立了“握手”这一条件反射。该过程中,强化刺激(如食物)紧随行为反应(如抬前爪)之后发生;若行为反应后并未得到强化刺激,则该条件反射也会减弱。 【深度理解】条件反射建立的实质:在大脑皮层上,灯光(铃声)刺激引起听觉中枢兴奋,食物刺激引起味觉中枢兴奋,两个中枢多次同时兴奋,在它们之间建立了一条新的暂时性功能联系。因此条件反射是一种暂时的神经联系。 图3 条件反射的建立过程示意图 3.神经元是神经系统结构与功能的基本单位 神经元又称神经细胞,是神经系统结构和功能的基本单位。神经元的形态和功能多种多样,但在结构上大致都可分为胞体和突起两部分: ①胞体:含有细胞核和绝大多数细胞器,是神经元的营养和代谢中心。 ②树突:较短,分支多,形如树枝状,具有接受信息的作用。 ③轴突:往往很长,呈细索状,外部有髓鞘保护,末端常有分支,负责传出信息。 【核心知识】神经元的轴突或长的树突以及包在外面的髓鞘,称为神经纤维。神经纤维末端的细小分支称为神经末梢。感觉(传入)神经末梢参与感受器的构成,运动(传出)神经末梢参与效应器的构成。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。 图4 神经元结构示意图 图5 神经纤维、神经束与神经的组成 【前沿科技】2023年,南开大学徐文涛教授团队以传感器振荡电路、氧化锌锡(ZTO)纤维基人造突触和电致变色器件分别作为感受器、处理核心和效应器,构建了完整的人造反射弧,并设计出人造智能角膜,实现了对外界机械刺激和光刺激的编码、信息处理以及对透射光的调节。基于神经形态的人造神经和人造反射弧具有能效高、适应性强、可拓展性好等特点,有望帮助神经受损患者实现神经修复,重塑其感觉和运动能力。 速记口诀突破 1. 反射弧五部曲 口诀:一感二入三中枢,四出五效走全程;中枢受损无感觉,传出受损有感觉。 解释:反射弧依次为感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。任一环节受损反射都不能完成:传入部分受损既无感觉也无效应;传出部分受损有感觉但无效应。 2. 反射弧方向判定 口诀:有节传入无节出,前角传出后角入;切断实验看反应,外周不动中枢动。 解释:有神经节的是传入神经;与脊髓前角(膨大部分)相连的是传出神经,与后角(狭窄部分)相连的是传入神经;切断后刺激外周段肌肉不收缩、刺激向中段肌肉收缩的为传入神经。 3. 两类反射辨认 口诀:先天非条件,后天条件成;脊髓管基本,皮层管高级。 解释:非条件反射先天就有、数量有限、一般不消退,中枢多在脊髓;条件反射通过后天学习训练建立、数量无限、可建立可消退,中枢在大脑皮层。 4. 条件反射建立四步 口诀:无关刺激先登场,非条件刺激紧跟上;多次重复成条件,不强化就消退光。 解释:灯光先、食物后,多次重复→灯光成为条件刺激,条件反射建立;建立后单独给灯光不再喂食,条件反射逐渐消退。 5. 神经元三件套 口诀:胞体代谢是中心,树突收信短又多,轴突传信细又长,加鞘成纤维。 解释:胞体含细胞核,是营养代谢中心;树突短、分支多、接收信息;轴突长、细索状、传出信息;轴突或长树突加外包髓鞘即为神经纤维。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 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 错。反射是在中枢神经系统(脑和脊髓)的参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答,不一定是大脑皮层。 刺激支配肌肉的神经,引起该肌肉收缩的过程属于反射 错。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跳过了感受器、传入神经(或神经中枢),不属于反射。 感觉到苦味和甜味的过程属于反射,神经中枢在大脑皮层 错。感觉到苦味和甜味只是神经冲动经传入神经到达大脑皮层,没有经传出神经传到效应器引起相应行为,反射弧不完整,不属于反射。 感受器是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢 不全面。感受器是传入(感觉)神经末梢及其附属结构;效应器是传出(运动)神经末梢及其支配的肌肉或腺体等。 反射弧中任一环节受损,都表现为既无感觉又无效应 错。传出神经或效应器受损时,兴奋仍能上传到大脑皮层产生感觉,表现为有感觉但无效应。 膝跳反射和缩手反射的反射弧结构相同 不同。膝跳反射的反射弧只有传入神经元和传出神经元,是二元反射弧;缩手反射在两者之间还增加了一个中间神经元,是三元反射弧。 神经纤维就是神经元,神经元就是神经 错。神经元是神经系统结构和功能的基本单位,包括胞体和突起;神经元的轴突或长树突加外包髓鞘才叫神经纤维;许多神经纤维集结成束、外包结缔组织膜才构成神经。 考点2 神经调节过程涉及信息的转换及传递 必背知识梳理 1.信息在神经元上以生物电的形式传递 【实验提醒】测量膜电位的经典材料是枪乌贼的巨大神经纤维——其神经元和神经纤维直径大,便于把微电极插入膜内。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;当一个电极插入神经纤维膜内、另一个接在神经纤维膜表面时,指针发生偏转,说明膜内外存在电位差(膜电位)。 图6 枪乌贼巨大神经纤维膜电位的测量 (1)静息电位: 通常情况下,细胞外液中Na⁺、Cl⁻的浓度远高于细胞内液,而细胞内液中K⁺和一些带负电的大分子物质的浓度远高于细胞外液。Na⁺和K⁺的膜内外浓度差主要是由膜上的Na⁺-K⁺泵来维持的。Na⁺-K⁺泵实际上是横跨于质膜上的一种Na⁺-K⁺ATP酶:细胞内的Na⁺与该酶结合,激活该酶水解ATP并获得能量,从而把Na⁺运出膜外,同时将膜外的K⁺运进膜内。每消耗1个ATP分子,Na⁺-K⁺泵会泵进2个K⁺,同时泵出3个Na⁺。 当神经细胞处于静息状态时,K⁺通道开放,K⁺从浓度高的膜内向浓度低的膜外以协助扩散的方式移动,使膜内外形成电位差——膜内带负电、膜外带正电。膜外正电荷的产生阻止了膜内的K⁺继续外流,最终达到膜内外的动态平衡,使膜电位相对稳定,此时的膜电位称为静息电位,表现为“内负外正”。 图7 静息电位产生时的离子通道与Na⁺-K⁺泵 (2)动作电位: 当神经细胞受到刺激后,Na⁺通道开放,Na⁺在很短的时间内大量涌入细胞内,从而使细胞处于膜内带正电而膜外相对带负电的兴奋状态,此时的膜电位称为动作电位,是细胞兴奋的主要表现。 【核心知识】动作电位的两个“不”:①只有神经细胞的某一局部受到足够强度的刺激时,该处才产生动作电位,刺激未达一定强度则不会产生;②动作电位一旦产生,就不再随刺激强度的继续增强而增大。 比较项目 静息电位 动作电位 膜电位表现 内负外正 内正外负 主要离子运动 K⁺顺浓度梯度外流 Na⁺顺浓度梯度内流 通道状态 K⁺通道开放 Na⁺通道开放 运输方式 协助扩散(不消耗ATP) 协助扩散(不消耗ATP) 恢复机制 — Na⁺通道关闭、K⁺外流复极化,再由Na⁺-K⁺泵泵出Na⁺、泵入K⁺(主动运输,消耗ATP) 意义 兴奋性的基础 细胞兴奋的标志 动作电位的形成和静息电位的恢复(膜电位曲线): ①a→b段(去极化):适宜强度的刺激作用于神经元时,膜上的Na⁺通道显著开放,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”。 ②b点:膜电位达到动作电位的峰值。 ③b→c段(复极化):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。 ④c→d段(恢复):最后通过Na⁺-K⁺泵的工作,把动作电位时内流的Na⁺泵出、外流的K⁺泵回,神经元细胞膜恢复至静息电位。 图8 动作电位的形成和静息电位的恢复 【易错提醒】细胞内外离子浓度变化对电位的影响:①膜外K⁺浓度升高→膜内外K⁺浓度差减小→K⁺外流减少→静息电位绝对值变小;②膜外Na⁺浓度升高→膜内外Na⁺浓度差增大→Na⁺内流增加→动作电位峰值升高。 (3)兴奋传导: 神经细胞的动作电位一旦产生,就会向该细胞的其他部位不衰减地传送或扩展,称为神经冲动的传导。神经细胞产生动作电位的部位称为兴奋区。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;在膜内,兴奋区的正电荷向邻近的静息区流动,在膜外电流流动方向与膜内相反。在局部电流刺激下,未兴奋部位的细胞膜产生动作电位,该动作电位产生后又按相同的方式影响与它相邻的区域,于是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Na⁺、K⁺通过,体现了细胞质膜的选择透过性(控制物质进出)的功能特点。②兴奋传导的方向与神经纤维膜内电流的方向一致。③若刺激部位在神经纤维的中间,则兴奋在神经纤维上可双向传导;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。④动作电位不能通过结构不完整(如断口)的神经;若用机械压力、冷冻、化学药品等引起神经纤维局部功能改变或不完整,动作电位也不能传导。 图9 动作电位在神经纤维上的传导示意图 2.神经元主要通过化学物质传递信息 (1)突触结构: 神经冲动在神经纤维上的传导是一个直接和连续的过程。但是,神经元之间以及神经元与效应器之间没有细胞质的沟通或质膜的连接,因此神经冲动在细胞之间无法直接进行传导。神经冲动在细胞间的传递是通过突触来完成的。 一个神经元的轴突末梢往往有很多分支,每一分支的末端膨大成球状或靴状,称为突触小体。突触小体内含有丰富的线粒体和突触小泡,突触小泡内含有能传递信息的化学物质——神经递质。突触小体再和其他神经元的树突、胞体或肌肉细胞等接触,共同构成突触。一个突触包含突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分,其中突触前膜和突触后膜略微增厚,为特化的质膜;突触间隙宽10~50 nm,其中充满了组织液。 突触类型 突触前膜(突触小体)接触的部位 轴突—树突突触 下一个神经元的树突 轴突—胞体突触 下一个神经元的胞体 轴突—肌肉突触(神经-肌肉接头) 肌肉细胞(效应器) 图10 突触结构示意图 (2)兴奋在突触处的传递: 当神经冲动沿着轴突传导至轴突末梢时,突触前膜对Ca²⁺的通透性会增加,细胞外液中大量的Ca²⁺进入突触小体内。由于Ca²⁺的作用,突触小泡向突触前膜靠近,并以胞吐的方式将其中的神经递质释放到突触间隙中;神经递质通过扩散的方式到达突触后膜,与突触后膜上的受体结合,形成递质-受体复合物,从而改变了突触后膜对离子的通透性,使突触后膜发生兴奋或抑制。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。 【核心知识】信号转变:电信号→化学信号→电信号。神经递质发挥作用后,很快被突触间隙中的酶催化降解而失去活性,或被前神经元重新摄取(回收),以保证下一次传递的正常进行。 图11 兴奋在突触处的传递过程 突触传递的两个特点: ①单向传递:神经递质只能由突触前膜经过胞吐的形式释放到突触间隙,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。因此兴奋只能由一个神经元的轴突向另一个神经元的胞体或树突传递,与兴奋在神经纤维上可以双向传导不同。 ②突触延搁:突触前膜对递质的释放、递质在突触间隙的扩散以及递质与突触后膜受体的结合都需要一定的时间,因而与神经冲动在神经纤维上的传导相比,神经冲动在突触处的传递过程相对缓慢。据测定,兴奋通过一个突触所需时间为0.3~0.5 ms。 递质类型 常见举例 对突触后膜的作用 结果 兴奋性递质 乙酰胆碱、去甲肾上腺素、谷氨酸、多巴胺等 突触后膜对Na⁺通透性增加,Na⁺涌入使膜外电位降低、膜内电位升高 突触后神经元容易产生兴奋(兴奋性突触后电位) 抑制性递质 γ-氨基丁酸、甘氨酸等 突触后膜对Cl⁻通透性增加,Cl⁻进入使膜外电位升高、膜内电位降低 突触后神经元产生兴奋的难度增加(抑制性突触后电位) 【深度理解】常见于老年人的帕金森病和阿尔茨海默病,都与大脑中释放兴奋性递质的神经元大量死亡有关:帕金森病主要涉及多巴胺能神经元,阿尔茨海默病主要涉及胆碱能神经元。 (3)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,这样的结构称为电突触。电突触信息传递速度快,且通常具有双向性,与化学突触“慢速、单向”的特点形成对比。 图12 电突触示意图 (4)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阻塞突触后膜上的离子通道,阻碍Na⁺内流或K⁺外流。 3.滥用兴奋剂、吸食毒品危害人类健康 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(使递质不能回收)。 兴奋剂: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;功能是增强人的兴奋程度、提高运动速度等。毒品: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。 可卡因的成瘾机理: ①在正常的突触中,多巴胺发挥作用后,或被酶破坏而失活,或与转运蛋白相结合,从而被迅速地重吸收。 ②可卡因等毒品分子会与突触中多巴胺的转运蛋白紧密结合,导致多巴胺重吸收被阻断,突触间隙中的多巴胺增多,持续地刺激突触后膜,使吸毒者产生愉悦感。 ③中枢神经系统会通过减少突触后膜上的受体数目来适应多巴胺的增加。 ④突触间隙中的毒品分子减少后,突触前膜对多巴胺的释放和回收恢复正常状态,而突触后膜多巴胺受体数目的减少造成对多巴胺的敏感性下降。 ⑤吸毒者要维持突触后膜的兴奋性(即感受到的“快感”),就必须继续使用更大剂量的毒品,这就是“成瘾”现象。 【核心知识】烟草中的尼古丁进入人脑后,主要与突触后膜上的受体结合,引起多巴胺分泌增多,使人产生愉悦感并逐渐对烟草形成依赖;烟草燃烧过程中还会产生烟焦油、一氧化碳等多种有毒有害物质。摄入体内的酒精及其氧化产物乙醛会对肝、胃、心脑血管等造成损伤,酗酒还容易导致家庭矛盾,甚至可能构成严重的社会问题。 4.电流计指针偏转的判断(易错拓展) 将电流计的两极置于神经纤维或神经元之间的不同位置,给予刺激后指针的偏转情况不同,可据此判断兴奋的传导方向和传递方向(指针偏转方向与电流方向“正→负”相同)。 测量位置 刺激点 指针偏转情况 神经纤维膜外(ab=bd) 刺激b点左侧某处 b处先兴奋、d处后兴奋,指针发生两次方向相反的偏转 神经纤维膜外(ab=bd) 刺激b、d的中点 b处和d处同时兴奋,指针不发生偏转 两个神经元之间 刺激突触前神经元上的某点 突触后神经元先后兴奋,指针发生两次方向相反的偏转 两个神经元之间 刺激突触后神经元上的某点 只有突触后神经元兴奋,指针只发生一次偏转 速记口诀突破 1. 膜电位产生 口诀:内负外正是静息,钾离子外流来维持;内正外负为动作,钠离子内流是关键。 解释:静息状态K⁺通道开放、K⁺外流,膜电位表现为内负外正;受刺激后Na⁺通道开放、Na⁺内流,膜电位反转为内正外负。 2. 动作电位曲线 口诀:钠进上去钾出去,钠钾泵来收尾;峰高看钠内流,静息看钾外流。 解释:去极化靠Na⁺内流,复极化靠K⁺外流,最后Na⁺-K⁺泵泵出Na⁺、泵入K⁺恢复离子分布。膜外Na⁺多则峰值高,膜外K⁺多则静息电位绝对值小。 3. 神经纤维上传导 口诀:兴奋静息有电位差,局部电流来激发;双向传导不衰减,断口冷冻传不过。 解释:兴奋区与静息区之间产生电位差形成局部电流,局部电流刺激相邻未兴奋区产生动作电位。离体神经纤维上可双向传导且不衰减,但结构不完整或功能改变则不能传导。 4. 突触传递 口诀:钙进泡融递质出,扩散受体后膜应;电化电三变换,单向延搁半毫秒。 解释:Ca²⁺内流→突触小泡与突触前膜融合→胞吐释放递质→扩散至突触后膜→与受体结合→突触后膜电位变化。信号由电信号→化学信号→电信号,单向传递,通过一个突触需0.3~0.5 ms。 5. 递质分两类 口诀:乙酰胆碱谷氨酸,钠进就兴奋;γ氨基丁酸甘氨酸,氯进就抑制。 解释:兴奋性递质(乙酰胆碱、去甲肾上腺素、谷氨酸、多巴胺等)使Na⁺内流,后膜兴奋;抑制性递质(γ-氨基丁酸、甘氨酸等)使Cl⁻内流,后膜受到抑制。 6. 毒品成瘾链 口诀:毒品堵回收,多巴胺滞留;受体数减少,剂量步步高。 解释:可卡因结合多巴胺转运蛋白→重吸收被阻断→突触间隙多巴胺增多→突触后膜受体数目减少→敏感性下降→必须加大剂量才能维持“快感”,即成瘾。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 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 错。神经纤维上的兴奋以局部电流(电信号)的形式传导,是可双向的;神经元之间以神经递质(化学信号)的形式单向传递。 神经递质与相应受体结合后,进入突触后膜内发挥作用 错。神经递质与突触后膜上的相应受体结合,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,神经递质本身不进入突触后膜内。 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 错。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。 静息电位和动作电位的形成过程中,Na⁺、K⁺的跨膜运输都需消耗ATP 错。静息电位时K⁺外流、动作电位时Na⁺内流都属于协助扩散,不消耗ATP;只有恢复静息电位时Na⁺-K⁺泵泵出Na⁺、泵入K⁺属于主动运输,消耗ATP。 动作电位一旦产生,会随刺激强度的增强而不断增大 错。只有刺激达到一定强度该处才产生动作电位;动作电位一旦产生,就不再随刺激强度的继续增强而增大。 兴奋在生物体内可以双向传导 错。在离体神经纤维上刺激中间部位可双向传导;但在生物体内刺激来自感受器,兴奋在神经纤维上单向传导,在突触处只能单向传递。 神经递质发挥作用后就留在突触间隙中 错。递质发挥作用后,很快被突触间隙中的酶催化降解而失活,或被前神经元重新摄取,否则会引起突触后膜持续兴奋或抑制。 兴奋通过突触的传递速度比在神经纤维上的传导速度快 相反。突触处涉及电信号→化学信号→电信号的转换,存在突触延搁,兴奋通过一个突触需0.3~0.5 ms,比在神经纤维上的传导慢。 突触前膜释放神经递质与Ca²⁺无关 错。神经冲动传导至轴突末梢时,突触前膜对Ca²⁺的通透性增加,Ca²⁺内流促使突触小泡与突触前膜融合,从而释放神经递质。 考点1 神经中枢调控机体的生命活动 必背知识梳理 1.承担生命活动调节作用的神经中枢分布于脑和脊髓 (1)神经系统的基本结构: 人的神经系统分为中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统包括脑和脊髓,周围神经系统包括与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经。脑和脊髓的灰质中功能相同的神经元胞体汇集在一起构成神经中枢。外界刺激所产生的信号传入神经中枢后,通过其分析与整合,对机体的各项生命活动进行调节。各个部位的神经中枢彼此之间相互联系、相互协调。 神经中枢 地位 调节情况 实例 大脑皮层 最高级中枢 对各级中枢的活动起调节作用,起主导作用 控制排尿反射、躯体运动、语言活动 下丘脑 较高级中枢 使内脏活动和其他生理功能相联系 体温调节、水平衡、摄食 脑干 基本中枢 调节许多重要的内脏活动 心血管活动、呼吸、心跳 脊髓 低级中枢 控制简单的内脏反射活动(初级调节) 排尿、排便、血管舒缩 一般来说,位于脊髓的低级神经中枢受脑中有关高级神经中枢的调控。各级神经中枢对机体的活动都有调控作用,但高级神经中枢的调控起主导作用。 (2)自主神经系统: 内脏进行反射活动的效应器为传出神经纤维末梢及其支配的平滑肌、心肌或一些腺体,但是这些反射活动不受意识控制。支配这些肌肉和腺体活动的神经叫作自主神经,又称为植物性神经,包括交感神经和副交感神经两大类。绝大多数内脏器官既接受交感神经的支配,又接受副交感神经的支配。 【核心知识】交感神经和副交感神经对同一组织或器官的作用往往是相反的。在正常情况下,交感神经和副交感神经的一方兴奋加强时,另一方就会受到抑制。自主神经的两部分相互拮抗,在各级神经中枢的相互联系和协调下共同控制内脏器官的生理活动,维持机体的稳态。打破稳态会出现植物神经紊乱症(植物神经失调症)。 器官 交感神经兴奋 副交感神经兴奋 瞳孔 扩大 缩小 唾液腺 分泌黏稠唾液、量少 分泌稀薄唾液、量多 心脏 心率增快 心率减慢 支气管 舒张 收缩 胃肠 抑制蠕动、抑制胃酸分泌 刺激蠕动、刺激胃酸分泌 肝 促进糖原转化为葡萄糖 促进糖原合成(储能) 胆囊 抑制胆汁分泌 刺激胆汁分泌 肾上腺 刺激肾上腺素和去甲肾上腺素分泌 — 膀胱 抑制膀胱收缩 促进膀胱收缩 总体效应 应急反应、耗能 休整修复、储能 图13 交感神经与副交感神经对内脏器官的作用 2.脑和脊髓共同参与调控内脏的活动——排尿反射 排尿反射是一种简单的反射活动,但经常在高级神经中枢的控制下进行。 ①尿意的产生:当膀胱内储尿量达到一定程度时,膀胱被动扩张,膀胱壁内的牵张感受器受到刺激而兴奋,兴奋沿传入神经纤维传到脊髓的排尿反射中枢;同时通过脊髓再把信息上传至大脑皮层的排尿反射高级中枢,并产生尿意。 ②排尿:尿道内、外括约肌像“阀门”,只有在放松的状况下,尿液才能从尿道流出。大脑皮层将兴奋向下传至脊髓排尿反射中枢,通过传出神经纤维将兴奋传到效应器,使膀胱壁收缩、尿道括约肌舒张,将储存在膀胱内的尿液排出。 ③正反馈:后尿道的尿液可刺激后尿道感受器并产生冲动,冲动传递到脊髓中的排尿中枢,加强了脊髓排尿中枢的活动,使原有的排尿活动加强。这是一种正反馈调节方式,能够使排尿反射迅速发起、越来越强、迅速完成,也是对环境的适应。 【深度理解】不同发育与健康状况下的排尿:①婴儿期——脑未发育完全,由脊髓灰质内的低级中枢调节,不受大脑控制,排尿不完全、调节速度快,无法控制排尿;②脑功能逐渐成熟后——神经冲动经脊髓白质上传至大脑皮层产生“尿意”;场所时间合适时,大脑发出神经冲动经脊髓排尿中枢控制膀胱收缩、尿道括约肌放松,同时“有意识”施加腹压直至尿液排尽;场所时间不合适时,大脑发出神经冲动使尿道括约肌收缩;③截瘫病人——脊髓受到损伤,排尿反射中枢不能将兴奋上传到大脑,排尿反射失去了大脑的控制,所以会出现尿失禁现象。 图14 排尿反射的神经调控 图15 膀胱与尿道内、外括约肌的结构 3.脑和脊髓共同调节躯体运动 ①当手无意中被刺或烫到,我们会在感觉到疼痛之前就迅速缩回手臂,这主要是在分布于脊髓中的神经中枢的调节下机体迅速作出的反应;②如果是体检采血,我们却可以忍受疼痛而不缩回手臂,这是我们有意识的行为,此时脊髓中的神经中枢受到了大脑中高级运动中枢的控制,也证明在大脑皮层中存在控制躯体运动的神经中枢;③虽然通过大脑高级中枢对脑干、脊髓中低级中枢的控制,能启动有意识的躯体运动,但要保证运动的精确协调,还需要在运动过程中不断进行调整。 图16 大脑皮层躯体运动区(中央前回)与躯体的对应关系 速记口诀突破 1. 神经系统组成 口诀:中枢脑脊髓,周围脑脊神经;灰质聚胞体成中枢,白质传信号上下行。 解释:中枢神经系统包括脑和脊髓;周围神经系统包括脑神经和脊神经。脑和脊髓的灰质中功能相同的神经元胞体汇集构成神经中枢。 2. 各级中枢地位 口诀:皮层最高来主导,下丘脑联内脏稳,脑干管着心呼吸,脊髓低级别小看。 解释:大脑皮层是最高级中枢,起主导作用;下丘脑使内脏活动与其他生理功能相联系(体温、水平衡、摄食);脑干含心血管中枢、呼吸中枢等基本中枢;脊髓是低级中枢,控制排尿、排便、血管舒缩等简单反射。 3. 交感与副交感 口诀:交感应急耗能快:瞳大心快气管开,胃肠蠕动慢下来;副交感休整储能:瞳小心慢气管收,胃肠胆汁都上来。 解释:交感神经兴奋:瞳孔扩大、心率增快、支气管舒张、胃肠蠕动与胃酸分泌受抑制、促进糖原分解;副交感神经兴奋:瞳孔缩小、心率减慢、支气管收缩、胃肠蠕动与胃酸分泌增强、刺激胆汁分泌、促进膀胱收缩。二者对同一器官的作用往往相反。 4. 排尿反射 口诀:膀胱充盈牵张器,冲动上传生尿意;皮层下传括约松,排尿正反馈加强。 解释:膀胱壁内牵张感受器兴奋→传入神经→脊髓排尿中枢→上传大脑皮层产生尿意→大脑皮层下传→膀胱壁收缩、尿道括约肌舒张→排出尿液;后尿道尿液刺激感受器使排尿反射进一步加强对环境。 5. 排尿三阶段 口诀:婴儿全靠脊髓管,成人皮层说了算;截瘫痊断尿失禁,低级中枢也得看。 解释:婴儿脑未发育完全,由脊髓低级中枢调节,排尿不完全、无法控制;成人正常时排尿反射受大脑皮层高级中枢控制;截瘫病人脊髓损伤,排尿反射中枢不能将兴奋上传到大脑,出现尿失禁。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 神经系统包括神经中枢和外周神经系统两部分,其中大脑和脊髓组成中枢神经系统 错。神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统;中枢神经系统包括脑和脊髓,脑又包括大脑、脑干和小脑等。 脑干中有许多维持生命活动的必要中枢,是调节机体活动的最高级中枢;跳水时能保持动作平衡与脑干密切相关 错。大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢;跳水时能保持动作平衡与小脑密切相关;脑干主要是心血管中枢、呼吸中枢等维持生命活动的基本中枢。 自主神经系统是脊神经的一部分,包括传入神经和传出神经 错。自主神经系统是脑神经和脊神经的一部分,包括交感神经与副交感神经,自主神经系统的神经都是传出神经。 由传出神经构成的神经系统就是自主神经系统,不受意识的支配,因此不受中枢神经系统的调节 错。支配内脏、血管、腺体的传出神经称为自主神经系统,它属于传出神经,仍受中枢神经系统的调节。 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 错。二者对同一器官的作用往往是相反的,但不能笼统说“加强/减弱”:交感神经兴奋时心跳加快、支气管扩张,但胃肠蠕动减慢;副交感神经兴奋时心跳减慢、支气管收缩,但胃肠蠕动加快、消化液分泌增加。 神经纤维是神经系统结构与功能的基本单位 错。神经系统结构与功能的基本单位是神经元,神经元的轴突或长树突外包髓鞘构成神经纤维。 没有高级中枢的调控,排尿反射不可以进行 错。排尿反射的神经中枢在脊髓,没有高级中枢的调控也能进行,只是排尿不完全(如婴儿排尿次数多且易遗尿)。 自主神经系统不受意识控制,是完全自主的,不受大脑皮层调节 错。自主神经系统也受大脑皮层等高级中枢的控制,这就使得自主神经系统并不完全自主。 脊髓只起传递信息的作用,本身不参与反射 错。脊髓灰质中有许多低级神经中枢,可完成排尿、排便、血管舒缩等简单反射,同时白质中的上下行传导束负责与脑之间传递信息。 考点4 基因条件反射是大脑的高级调节功能 必背知识梳理 1.条件反射是脑的高级调节功能 人和哺乳动物的脑由大脑、小脑、间脑、中脑、脑桥和延髓组成,其中大脑最发达。大脑由两个大脑半球组成,表面的大脑皮层分为许多功能区,如躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢和听觉中枢等,它们都是调节机体生理功能的高级神经中枢。 【核心知识】人的大脑两半球的功能并不是均等的:左半球对语言、复杂的随意运动、读、写、抽象推理以及数学计算的控制占优势;右半球对形象思维、复杂图像的视觉、听觉和触觉识别、空间感觉、理解音乐以及直观的感觉方面占优势。但在正常的人体中,大脑两半球在大量神经纤维的联系下互相协调、互相补充。 大脑皮层特定区域控制相应的生命活动: ①运动区:位于中央前回,按头足倒立式样与躯体形成一一对应关系,支配对侧躯体的随意运动,并根据所支配器官运动的精细复杂程度分配皮层面积的大小——运动越精细,皮层代表区的面积越大。 ②感觉区:位于中央后回,与躯体的对应关系与大脑皮层的运动区类似。 ③大脑皮层某一部位所具有的功能是特定的,但从执行功能的角度考虑,各功能区又是协调统一的。例如人在书写时,除了书写中枢要发挥作用以外,还需要相关的记忆中枢、思维中枢、躯体运动中枢等相关中枢协调配合。 【深度理解】大脑皮层高级功能的定位研究方法:早期根据脑血栓、脑肿瘤和脑损伤病人的病灶位置与对应病理表现进行推断;后来在征得实施开颅手术的病人同意后,在其处于清醒状态下用冷、热刺激或轻触大脑皮层的不同区域,通过病人描述的感觉或观察病人的反应来确定功能区的位置分布;随着电生理技术和正电子发射断层造影成像技术(PET)等的应用和发展,科学家能更加方便地对大脑皮层的各种功能区进行精细定位。 PET技术原理:科学家将葡萄糖中的基本元素(碳、氢、氧)用超短“寿命”的放射性同位素标记,制备成放射性示踪剂。大脑某功能区处于高度兴奋状态时,代谢旺盛,葡萄糖在该区域聚集。将示踪剂注射到受试者的血管中,具放射性标记的葡萄糖会释放正电子,通过特制的探测元件就可以获取示踪剂在受试者大脑中的三维分布及其随时间变化的信息,从而得出大脑皮层各功能区的位置和分布。 2.语言中枢是人脑特有的高级神经中枢 人类能够运用特有的丰富语言,并能够对复杂的事物进行分析、判断和推理,是因为我们具有善于思维的发达大脑。语言活动是由大脑皮层控制的高级神经活动,语言中枢是人脑特有的高级神经中枢。 中枢名称 位置 主要功能 受损后的表现 运动性语言中枢(说话中枢) 额下回后部(布罗卡区) 控制说话,用语言表达思想 运动性失语症:能看懂文字、能听懂别人谈话,但不会讲话 听觉性语言中枢(听话中枢) 颞上回的后部(韦尼克区) 理解传入到听觉中枢的声音,如理解语言含义、听懂音乐、分辨鸟鸣和流水声 听觉性失语症:能听到声音,但不能理解其中的含义 视觉性语言中枢(阅读中枢) 顶下小叶的角回 理解所看到的符号、图形、文字的含义 失去阅读能力 书写中枢 额中回后部 控制和协调与书写有关的组织和器官,完成书写动作 手臂能完成其他较简单的动作,但不能书写文字和绘画 图17 人脑皮层的语言功能定位示意图 【核心知识】大多数人的语言中枢位于大脑左半球。1861年法国外科医生布罗卡(P. Broca)观察了一位可以理解语言但不能说话、喉舌唇声带等都没有常规运动障碍的患者,尸体解剖发现其大脑右半球正常,但左半球额叶后部有一组织退化并与脑膜粘连的损伤区——这是第一次在人的大脑皮层上得到功能定位的直接证据,该区被称为布罗卡区,支持了人类大脑左半球皮质优势的理论。1876年韦尼克(C. Wernicke)又发现人大脑左半球颞叶的后部与枕叶相连接处是另一个与语言能力有关的皮质区,称为韦尼克区。 3.学习与记忆也是大脑的高级功能 学习和记忆也是大脑的高级功能,是两个相联系的神经活动过程:条件反射就是记忆的形成过程,而获取记忆的过程就是学习,所以学习是记忆建立的基础。其机理涉及脑内神经递质的作用及某些蛋白质的合成。 ①短时记忆:可能与神经元之间即时的信息交流有关,与海马区有关。 ②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。 【核心知识】条件反射活动可以新建、消退、分化、改造等,能使动物个体有预见性地、准确地适应环境变化,提高机体对环境的适应能力。条件反射是高级神经活动的基本方式,而对语言文字作出反应是人类特有的一种条件反射。大脑高级神经活动涉及大脑皮层中多个神经中枢之间的相互协调;由于大脑皮层的复杂性,各个中枢之间既具有结构上的联系,又具有功能上的联系,暂时接通的机制只是研究大脑高级机能的一个基本理论。 【拓展·科学生活】人脑终生都在发展变化。以前主流科学家认为大脑在婴儿期及童年早期发生巨大变化后就开始定型、少有变化;现在发现,大脑的某些区域一直处在变化当中,新神经元产生的频率让人吃惊,而且思想本身可以影响大脑结构的变化——“大脑不变论”已经让位于新的观念,即“大脑可塑论”和“神经再生论”。最新的大样本研究显示:人的词汇能力直到六七十岁才达到顶峰;人约25岁时视觉记忆最好;总体上说,中年时期(通常是35岁左右)之前短期记忆不会完全成熟;而解读他人情绪的能力直到40岁才发育成熟、进入60岁之前还会继续发展——思维能力和情感能力并不是同步发展的。 速记口诀突破 1. 言语区四中枢 口诀:额下回后说话,颞上回后听话;角回管阅读,额中回后管书写。 解释:运动性语言中枢位于额下回后部;听觉性语言中枢位于颞上回后部;视觉性语言中枢位于顶下小叶的角回;书写中枢位于额中回后部。 2. 失语症辨析 口诀:说话不会看额下,听得见听不懂在颞上;看不懂字在角回,写不出字在额中。 解释:额下回后部受损→运动性失语症(不会说话);颞上回后部受损→听觉性失语症(听得见但听不懂);角回受损→失去阅读能力;额中回后部受损→不能书写文字和绘画。 3. 大脑两半球分工 口诀:左半球语言逻辑数,右半球形象音乐图;纤维联系相协调,互相补充不偏废。 解释:左半球在语言、复杂随意运动、读写、抽象推理和数学计算方面占优势;右半球在形象思维、复杂图像的视听觉识别、空间感觉、理解音乐等方面占优势。两半球通过大量神经纤维互相协调、互相补充。 4. 运动感觉区 口诀:中央前回管运动,中央后回管感觉;头足倒立对侧管,精细运动占地大。 解释:大脑皮层运动区位于中央前回,感觉区位于中央后回;二者都按头足倒立式样与躯体形成一一对应关系,且支配对侧躯体;所支配器官的运动越精细,皮层代表区的面积越大。 5. 学习与记忆 口诀:短时记忆靠海马,即时交流就够啦;长时记忆新突触,形态改变才牢靠。 解释:短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,与海马区有关;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;学习与记忆的机理还涉及脑内神经递质的作用及某些蛋白质的合成。 易错易混辨析 易错点 正确辨析 大脑皮层运动代表区范围的大小,与躯体运动的精细程度无关 错。大脑皮层运动代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关:运动越精细,皮层代表区的面积越大(如手、面部所占面积远大于躯干)。 大脑皮层运动区和感觉区与躯体的对应关系是“正立”的,且支配同侧躯体 错。运动区和感觉区都按头足倒立式样与躯体形成一一对应关系,且支配对侧躯体的运动和感觉。 语言中枢是人和动物共有的高级神经中枢 错。语言中枢是人脑特有的高级神经中枢。猩猩等动物虽与人相似,但没有语言功能,也就没有语言中枢。 运动性失语症患者既不能说话,也听不懂别人说话 错。运动性失语症(说话中枢受损)患者能看懂文字、能听懂别人的谈话,只是不会讲话;听不懂别人说的话是听觉性失语症的表现。 大脑左半球占优势,右半球没有高级功能 错。左半球在语言、逻辑、读写、抽象推理和数学计算方面占优势;右半球在形象思维、音乐、空间识别等方面占优势,两半球互相协调、互相补充。 短时记忆和长时记忆的形成机理相同 不同。短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关,与海马区有关;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。 学习和记忆与脑内神经递质的作用及蛋白质合成无关 错。学习与记忆的机理涉及脑内神经递质的作用及某些蛋白质的合成。 语言活动和条件反射都属于非条件反射 错。语言活动和条件反射都是由大脑皮层控制的高级神经活动;对语言文字作出反应是人类特有的一种条件反射。 / 学科网(北京)股份有限公司 $

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第15讲 人体的神经调节(4大考点梳理)(知识清单)(上海专用)2027年高考生物一轮复习讲练测
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