1、第二章 动物和人体生命活动的调节一、神经调节的结构基础和反射1神经调节的基本方式:,它是指在参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答,反射的结构基础:反射中枢神经系统反射弧4反射弧的完整性:反射活动需要来实现,任何环节在上受损,反射就不能完成完整的反射弧结构和功能二、兴奋在神经纤维上的传导1兴奋:是指动物体或人体的某些组织(如神经组织)或感受外界刺激后,由相对变为显著的过程细胞静止状态活跃状态2兴奋产生静息电位:神经纤维未受刺激时,细胞膜内外电位是。动作电位(兴奋的产生):当神经纤维某一部位受到刺激后,细胞膜内外电位变化是。外正内负外负内正3传导过程:神经纤维膜电位(未受刺激)受刺激部
2、位膜电位变为电荷移动电流兴奋不断向前传导外正内负外负内正电位差局部4兴奋在神经纤维上的传导特点:,即刺激神经纤维上的任何一点,所产生的兴奋均可沿着神经纤维以电信号的形式向两侧方向同时传导双向传导三、兴奋在神经元之间的传递2过程:兴奋轴突 另一个神经元。突触间隙突触后膜兴奋或抑制3传递过程的信号变化:电信号电信号的转变过程4特点:和突触延搁化学信号单向传递四、神经系统的分级调节和人脑的高级功能1神经系统的分级调节2人脑的高级功能神经调节方式和结构基础1反射:是神经调节的基本方式,分为先天性的非条件反射和后天形成的条件反射。2反射弧的结构与功能分析 知识拓展(1)反射弧只有保持其完整性,才能完成反
3、射活动。(2)反射弧完整,还需有适宜刺激才能发生反射活动。3兴奋:是反射在反射弧中传导的方式,即神经冲动。知识拓展反射的种类1在用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验中,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如下表:上述结果表明,反射弧的被破坏部分可能是()A感受器 B感受器和传入神经C传入神经和效应器D效应器解析:破坏前,刺激左后肢时左右均收缩,破坏后刺激左后肢,左右肢均不收缩,说明破坏的结构可能是感受器、传入神经其中的一处或两处;刺激右后肢,左后肢不收缩,说明可能是左后肢的传入神经、效应器被破坏一处或两处。答案:C2(2010年高考全国理综)用去除脑
4、但保留脊髓的蛙(称脊蛙)为材料,进行反射活动实验。请回答与此有关的问题:(1)用针刺激脊蛙左后肢的趾部,可观察到该后肢出现收缩活动。该反射活动的感受器位于左后肢趾部的_中,神经中枢位于_中。(2)反射活动总是从感受器接受刺激开始到效应器产生反应结束,这一方向性是由_所决定的。(3)剪断支配脊蛙左后肢的传出神经(见右图),立即刺激A端_(能、不能)看到左后肢收缩活动;刺激B端_(能、不能)看到左后肢收缩活动。若刺激剪断处的某一端出现收缩活动,该活动_(能、不能)称为反射活动,主要原因是_。解析:(1)反射活动的结构基础是反射弧。反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。脊蛙的该反射
5、活动属于低级反射,其感受器是皮肤中的痛觉感受器,神经中枢位于脊髓中。(2)反射弧由两种或两种以上神经元连接而成,神经元之间靠突触相联系,而兴奋在突触处的传递是单方向的,这决定了反射弧上兴奋传递的单向性。(3)剪断支配脊蛙左后肢的传出神经后,刺激图中所示的A端,传出神经能将A端产生的兴奋向左传导到效应器,产生收缩活动;B端位于剪断处的右端,刺激B端时,B端产生的兴奋只能向右传导,不能使效应器产生收缩活动。刺激A端产生的收缩活动因为没有神经中枢等的参与,反射弧不完整,不能称其为反射活动。答案:(1)皮肤 脊髓(2)突触的结构(3)能 不能 不能 反射弧结构不完整(其他合理答案也给分)兴奋的传导和传
6、递(1)神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成神经纤维。(2)许多神经纤维集结成束,外包结缔组织膜,就成为一条神经。2兴奋在神经纤维上的传导电传导(1)过程(2)过程说明(3)特点生理完整性:神经传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断,破坏了结构的完整性,冲动不可能通过断口。双向传导:刺激神经纤维上的任何一点,所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导。知识拓展(1)在神经纤维膜外,兴奋传导方向与局部电流方向相反;在神经纤维膜内,兴奋传导方向与局部电流方向相同。(2)在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋,迅速传至整个神经元细胞,即在该神经元的任何部位均可测
7、到电位变化。3兴奋在神经元之间的传递突触传递(1)突触:一般情况下每一神经元的轴突末梢与其他神经元的细胞体或树突形成接点,由此可分为两类:(2)过程:突触小泡释放的递质:乙酰胆碱、单胺类物质、氨基酸类物质等。递质移动方向:突触小泡突触前膜突触间隙突触后膜。信号转换:电信号化学信号电信号。(3)特点:单向传递:由于递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,所以兴奋在突触上的传递只能向一个方向进行,由于突触的单向传递,使得整个神经系统的活动能够有规律地进行。突触延搁:兴奋在突触处的传递,比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜
8、作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms)。对某些药物敏感:突触后膜的受体对递质有高度的选择性,因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或者加强突触的传递。知识拓展(1)在突触处的传递为:电信号化学信号电信号。(2)兴奋在反射弧中的单向传导是由突触所决定的。(3)递质释放的过程为“胞吐”作用,并非跨膜运输(不属主动运输),递质的释放与突触小体内高尔基体、线粒体密切相关,且与突触前膜的“流动性”有关;释放的递质需经突触间隙的组织液。3下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时,局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向),其中正
9、确的是()解析:考查兴奋的传导。兴奋在神经纤维上的传导为双向传导,动作电位内正外负,局部电流总是从正电荷到负电荷。答案:C4神经元细胞膜上有钠、钾等离子的“离子通道”,在神经冲动的传导中“离子通道”是“局部电流”产生的重要结构基础。蝎毒的神经毒素能够将该通道阻塞,导致中毒者兴奋传导和传递障碍而麻痹。在神经元之间结构的示意图中,蝎毒作用的部位应该在()Aa或b Bc或dCb或c Da或d解析:蝎毒使兴奋传导和传递障碍,可能在突触间隙阻止了神经递质的释放或神经递质释放后不能与突触后膜结合。答案:D5下图是一个反射弧和突触的结构示意图,请根据图示信息回答下列问题。(1)图甲中的N是_,其神经末梢接受
10、刺激后,接受刺激部位的膜外电位变化为_。(2)图乙中的表示_,它的形成与_有关,物质对突触后膜的作用效果是_。(3)请在乙图的方框中用箭头画出兴奋传导的方向,并简述理由。_。(4)假如丙图中的Y来自甲图中的A,丙图中的X来自大脑皮层,当感受器受到一个刺激后,导致效应器产生反应,则Y释放的物质对突触后膜具有_作用;但如果大脑皮层发出的指令是对这个刺激不作出反应,则X释放的物质对突触后膜具有_作用,导致效应器不产生相应反应,这又说明一个反射弧中的低级神经中枢要接受_的控制。解析:(1)根据神经纤维上是否有神经节,不难推断出N是传入神经的末梢和相应的附属结构,为感受器;静息时,神经细胞的膜外是正电位
11、,受到刺激后变成负电位;膜内电位变化正好相反。(2)是突触小泡,它的形成与高尔基体有关,物质是递质,对后膜的作用效果是兴奋或抑制。(3)由于递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,传导方向只能是单向的,即只能由前膜传向后膜。(4)感受器受到一个刺激后,导致效应器产生反应,则Y释放的物质对突触后膜有兴奋作用,而大脑皮层对此刺激不作出反应,则X释放的递质,对后膜具有抑制作用。这正好说明一个反射弧中的低级神经中枢要接受高级神经中枢的控制。答案:(1)感受器 由正电位变为负电位(2)突触小泡 高尔基体 兴奋或抑制(3)递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜(4)兴奋 抑制 高级神经中枢高级神经活动1物质基
12、础:调节人和脊椎动物生理活动的最高级中枢为大脑皮层,其上面的沟和回,增大了大脑皮层的表面积。2控制特点:大脑皮层上分布着控制身体不同机能的中枢。(1)中枢面积大小与身体大小无关,而与机能的复杂程度有关。(2)中枢位置与身体各部分的关系是倒置的。(3)语言区是人类特有的高级神经中枢。(4)大脑左、右两半球对机体的感觉和运动的控制是交叉的。3基本方式:高级神经活动的基本方式为条件反射,通过反射弧来完成对身体不同机能的控制。4人类特有:人区别于动物的是对语言文字发生反应。5大脑皮层有关功能区的划分 大脑皮层神经中枢(背外侧面)(像个拳击手套,“四指”方向代表前)(1)躯体运动中枢位于中央前回,又称“
13、第一运动区”,一般支配对侧运动。(2)躯体感觉中枢位于中央后回,一般支配对侧感觉。(3)言语区及其相应损伤功能障碍大脑皮层言语区损伤会导致特有的某种言语活动的功能障碍。6当你专心作答试题时,参与的高级中枢主要有()下丘脑 大脑皮层H区(听觉性语言中枢)大脑皮层S区(运动性语言中枢)大脑皮层V区(视觉性语言中枢)大脑皮层W区(书写性语言中枢)A BC D解析:专心作答试题时,首先要通过视觉性语言中枢看懂题的意思,再把自己的想法通过书写性语言中枢表达在试卷上。答案:D7有关神经系统的叙述,错误的是()A脊髓、脑干属于中枢神经系统B位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢C神经系统调节机体活动的基
14、本方式是反射D高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调节作用解析:脑与脊髓共同构成了中枢神经系统,但其中大脑皮层为最高级中枢,可调节低级中枢的活动。就躯体运动而言,是由大脑皮层的躯体运动中枢、小脑通过脊髓调节的,神经系统活动的基本方式为反射。呼吸中枢位于脑干而不是在大脑皮层。答案:B与神经调节有关的实验问题1脑功能的研究方法临床观察研究临床观察与实验(解剖)研究,以确定脑部各区域的功能。2反射弧神经传导方向的研究方法(1)手术切断或药物阻断脊蛙的某处结构,观察其对刺激的反应。(2)电流表测向法:在神经纤维上a刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。b刺激c点(bccd
15、),b点和d点同时兴奋,电流计不发生偏转。在神经元之间a刺激b点,由于兴奋在突触间的传导速度小于在神经纤维上的传导速度,a点先兴奋,d点后兴奋,电流计发生两次方向相反的偏转。b刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。(2011年北京西城区检测)右图中所示为测定A、B两个神经元之间电流传递的实验装置,图中abcd。用微电极分别刺激b、c处,电流表的变化是()A刺激b点,B神经元上电位由“外负内正”迅速变为“外正内负”B刺激c点,A神经元上电位由“外正内负”迅速变为“外负内正”C刺激b点,灵敏电流计发生2次方向相反的偏转D刺激c点,灵敏电流计发生2次方向相同的偏转解
16、析:神经传导在一个神经元内部是双向传导,而在神经元之间是单向传导,本题中神经冲动只能由A传导到B,而不能反向传导。未受到刺激时,神经纤维处于静息状态,细胞膜两侧的电位为外正内负,受到刺激时,兴奋区域形成局部电流,细胞膜两侧的电位就变为外负内正,并向两侧传导。答案:C9(2011年深圳调研)如图所示,分别将灵敏电流计按图连接。(甲图为神经纤维,乙图含有突触结构,甲、乙图中ab长度相同),据图回答下列问题。(1)静息时,神经纤维膜内外的电位状况是_,在这一电位状况时膜外_浓度高于膜内,膜内_浓度高于膜外。(2)甲图灵敏电流计现在测不到神经纤维膜的静息电位,要怎样改进才能测到静息电位?(3)如甲图所
17、示,当a处受到刺激时,电流计将怎样偏转?(4)现同时在甲、乙图中a处给予一个刺激,观察指针摆动,指针反应时间落后的是_图,原因是_。解析:(1)静息电位是指细胞未受刺激时,存在于细胞膜内外两侧的电位差。(2)测定静息电位的方法:一个电极插入膜内,另一电极插入膜外,两电极连接到电位仪上测定极间电位差。未受刺激时的外正内负为静息电位,受刺激后形成的外负内正为动作电位。(3)当a处受到刺激时,会发生电位逆转成为外负内正,并产生局部电流回路,将神经冲动传到未兴奋部位,经过电流计时,电流计的左侧为动作电位,而右侧为静息电位,这样就具有电位差,产生电流,使电流计的指针发生一次偏转(方向为向右)。当神经冲动
18、继续传导至电流计的右侧,使得右侧为动作电位(外负内正),左侧恢复为静息电位(外正内负),这样又可产生电位差而产生电流,使电流计的指针又发生一次偏转(方向为向左)。所以电流计的指针总共发生两次方向相反的偏转。(4)兴奋在突触处的传递,比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元时,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的一系列过程,需要一段时间,这段时间称为突触延搁。答案:(1)外正内负 Na K(2)把灵敏电流计的一个电极插入膜内。(3)发生两次相反的偏转。(4)乙 甲的冲动只在纤维上传递,乙的冲动经过了突触间的化学信号转换(突触延搁作用)神经纤维上的电位变化
19、(2009年高考山东卷)右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。下列描述错误的是()A曲线a代表正常海水中膜电位的变化B两种海水中神经纤维的静息电位相同C低Na海水中神经纤维静息时,膜内Na浓度高于膜外D正常海水中神经纤维受刺激时,膜外Na浓度高于膜内【解析】神经元细胞膜受到一定强度的刺激后,钠离子通道打开,钠离子大量内流导致膜电位由“外正内负”变为“外负内正”,所以a可以表示正常电位变化;静息电位由图可知是相同的,均为“外正内负”。【答案】C 反射弧的结构和功能右图为反射弧结构示意图,下列有关说法不正确的是()A由A、B、C、D、E组成了一个完整的反射弧
20、B当受刺激时,该处的细胞膜内外的电位表现为外正内负C的结构决定了神经元之间的兴奋传递只能是单向的D若从处剪断神经纤维,刺激处效应器仍能产生反应【解析】由题干中图示可知是一个完整的反射弧,解答本题先根据示意图推知:A为感受器,B为传入神经,C为神经中枢,D为传出神经,E为效应器,处为突触结构。当刺激时,神经纤维的Na内流,电位由原来的内负外正变为外负内正,当切断后,刺激处,仍能通过神经纤维传到效应器,但由于突触传递的神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,从而兴奋只能单向传递,这样其他结构也就没有电位变化了。【答案】B兴奋的产生和传导图甲表示三个神经元及其联系,其中表示从树突到细胞体,再到轴突
21、及末梢(即一个完整的神经元模式图);图乙表示突触亚显微结构模式图,据图回答下列问题:(1)图甲中若代表小腿上的感受器,代表神经支配的小腿肌肉,则称为_。(2)若刺激图甲中b点,图中_点可产生兴奋。(3)图乙中的突触后膜属于神经元的_部分。(4)突触小体产生的神经递质是由细胞中的_分泌,并通过_释放到突触间隙中,该过程属于细胞的_功能。(5)突触后膜上的_与相应神经递质结合,会引起图乙中B细胞_,使突触后膜上的膜电位发生变化,这种变化的趋势是_。【解析】a代表传入神经,b代表轴突末梢,c代表传出神经,d代表轴突,e代表树突。根据神经元之间兴奋传递的方向可以确定为神经中枢。突触后膜是由树突或细胞体
22、的膜构成的。高尔基体与分泌物的形成有关,神经递质是由高尔基体进行分类、包装形成小泡,然后以胞吐的方式排出细胞外。【答案】(1)神经中枢(2)a、e、d、c(3)树突或细胞体(4)高尔基体 突触小泡 胞吐(5)特异性受体 产生兴奋或抑制由外正内负变为内正外负1人在拔牙时,往往需要在相应部位注射局部麻醉药,使其感觉不到疼痛,这是因为麻醉药()A阻断了传入神经的兴奋传导B抑制神经中枢的兴奋C阻断了传出神经的兴奋传导D抑制效应器的活动解析:局部麻醉是在手术部位周围小面积的麻醉,原因是抑制了疼觉感受器或阻断传入神经的兴奋传导;疼觉中枢位于大脑皮层,仍保持正常功能,只是冲动无法传到。答案:A2银环蛇毒能与
23、突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合;有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此,银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是()A肌肉松弛、肌肉僵直 B肌肉僵直、肌肉松弛C肌肉松弛、肌肉松弛 D肌肉僵直、肌肉僵直解析:根据题意可知,银环蛇毒能够与乙酰胆碱受体牢固结合,阻断了乙酰胆碱和受体的正常结合,因此可以使肌肉松弛;而有机磷农药能够抑制乙酰胆碱酯酶的活性,可以使结合到受体上的乙酰胆碱不能够被清除而使肌肉呈僵直状态。答案:A3肉毒杆菌注射除皱是由加拿大皮肤科医师发展的新型除皱技术。肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌提取的毒蛋白,是自然界已知的最强的神经毒素。
24、它能阻遏乙酰胆碱释放,麻痹肌肉从而达到除皱效果。这种毒素可以影响兴奋传递中的结构是()A突触前膜 B突触间隙C突触后膜 D受体解析:肉毒杆菌毒素阻遏乙酰胆碱释放;神经递质的释放与突触前膜有关。答案:A4刺激某一个神经元引起后一个神经元兴奋。当给予某种药物后,再刺激同一个神经元,发现神经冲动的传递被阻断,但检测到突触间隙中神经递质的量与给予药物之前相同。这是由于该药物()A抑制了突触小体中递质的合成B抑制了突触后膜的功能C与递质的化学结构完全相同D抑制了突触前膜递质的释放解析:本题主要考查神经冲动在突触上传递方面的知识。“当给予某种药物后,再刺激同一神经元,发现神经冲动的传递被阻断,但检测到突触
25、间隙中神经递质的量与给予药物之前相同。”通过该信息可以判断出:在神经冲动的传递过程中,神经递质的合成与释放没有受到影响,该药物与神经递质不会相同。用排除法可选择出答案B。答案:B5(2011年日照质检)以枪乌贼的粗大神经纤维作材料,在神经纤维的表面放置两个相距23厘米的电极a和b,在图中的刺激点给予较强的电刺激(如图所示)。依据观测到的电流表指针偏转情况所绘出的曲线是()解析:电刺激传到a时,a点变为负电位,然后恢复原来的0电位。电刺激传到b时,b点变为负电位,然后恢复原来的0电位。答案:C6下图表示人体内化学物质传输信息的3种方式。神经递质和性激素的传输方式依次是()A B C D解析:神经
26、递质是在两个神经元之间传递信息的化学物质,是由突触前膜释放到突触间隙中作用于突触后膜;而性激素是由性腺分泌至血液,由血液循环运输至靶器官,起到调节作用。答案:D7(2011年镇江模拟)如图为人体神经元细胞模式图,请据图回答下列问题:(1)综合国力的根本是人才。孩子生活在刺激丰富的环境中,结构F的数量将_。(2)生命在于运动。与图中B的形成关系最密切的细胞器是_,BC过程体现了_,CD过程体现了_。(3)健康是个永恒的主题。防治脂肪肝的有效措施之一是适当进食些含磷脂丰富的食物(如卵黄、脑),神经细胞因具有较多_,使其细胞相对表面积增大,不仅磷脂丰富,且使其与_功能相适应。(4)生命是一个信息交换
27、器。若图中E为胰岛B细胞,则A位于_,伴随着信号物质D的释放,其信息转变过程为_。在典型的反射弧中,若图中E为神经细胞,内环境中的D发挥作用后很快被酶分解,否则会使E发生_效应,通常D只能由BC处而非A处合成,只能作用于E细胞(神经、肌肉和腺体),正如促甲状腺激素释放激素只能作用于_、效应T细胞只能作用于_一样,其根本原因是_。解析:(1)结构F是突触,人的记忆与学习能力与突触的数量有关,在此种结构丰富的环境中,突触的数量会增加。(2)BC过程体现了细胞质具有流动性,CD过程体现了细胞膜具有流动性。(3)神经细胞有较多突起,所以膜面积比较大,较多的突起有利于神经细胞之间的通讯与联系。(4)神经
28、递质有两种,兴奋性递质和抑制性递质,当神经递质分泌到突触间隙后很快就会被分解掉,如果神经递质不分解,后一个神经元会持续兴奋或抑制。答案:(1)增加(2)高尔基体 细胞质具有流动性 细胞膜具有流动性(3)突起(树突)信息传导(传递、交换)(4)下丘脑 电信号化学信号 持续性兴奋或抑制 垂体 靶细胞 基因选择性表达8(2009年高考重庆卷)如图是反射弧结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经上的电位计,用于记录神经兴奋电位;d为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩_(属于或不属于)反射。(2)用
29、b刺激骨骼肌,_(能或不能)在c处记录到电位。(3)正常时,用a刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出部分的某处受损时,用a刺激神经,骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列判断实验:如果_,表明传出神经受损。如果_,表明骨骼肌受损。如果_,表明部位d受损。解析:(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩因没有经过完整的反射弧,故不属于反射。(2)因兴奋在经过突触传递时具有单向性,故用b刺激骨骼肌不能在c处记录到电位。(3)用a刺激神经,骨骼肌不再收缩,可能是传出神经受损,也可能是骨骼肌或部位d受损。要证明传出神经受损,只需用a刺激神经,在c处不能记录到电位;要证明骨骼肌受损,只需用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩;要证明部位d受损,只需用a刺激神经,在c处记录到电位,骨骼肌不收缩,而用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩。答案:(1)不属于(2)不能(3)用a刺激神经,在c处不能记录到电位用b刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩用a刺激神经,在c处记录到电位,骨骼肌不收缩;用b刺激骨骼肌,骨骼肌收缩