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第 2 章
动物和人体生命活动的调节
第 1 节 通过神经系统的调节
神经调节的结构基础和反射
1.反射——神经调节的基本方式
是指在____________________ 参与下,动物体或人体对
______________变化作出的规律性应答。
中枢神经系统
内外环境
2.反射弧——完成反射的结构基础
图 2-1-1 反射弧结构示意图
反射的过程:感受器―→①___________―→②__________
―→传出神经―→③________________。
传入神经
神经中枢
神经中枢
【探究与学习】尝试用橡皮锤(没有的话可以握紧拳头)轻
轻叩击膝盖下面的韧带,感受一下膝跳反射。请问膝跳反射的
反射弧是由哪几部分组成?
提示:膝跳反射的反射弧组成:
感受器—— 传入神经—— 神经中枢( 脊髓)—— 传出神经
——效应器(神经末梢支配的肌肉)。
兴奋在神经纤维上的传导
1.兴奋的概念
指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外
界刺激后,由____________状态变为______________状态的过
程。
2.兴奋在神经纤维上的传导形式:__________(即神经冲
动)。
相对静止
显著活跃
电信号
高
低
K+
内负外正
Na+
内正外负
局部电流
【探究与学习】下列各图表示某条离体神经纤维的中段受
刺激时膜内外的电位变化和所产生的神经冲动的传导方向(横
向箭头表示传导方向),其中正确的是(
)
C
解析:神经纤维在未受到刺激时,细胞膜内外的电位为内
负外正。当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时,电位变
为内正外负。兴奋部位与邻近未兴奋部位产生电位差,兴奋向
左右邻近部位双向传导。
兴奋在神经元之间的传递
1.突触小体
神经元的______________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。
2.突触
(1) 概念 :突触小体与其他神经元的 ________________ 、
____________等相接触,共同形成突触。
(2)结构
A.________________
B.________________
C.________________
图 2-1-2
轴突末梢
细胞体
树突
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触小泡
受体
神经冲动
突触小泡
突触前膜
突触后膜
【探究与学习】神经元之间兴奋的传递只能是从一个神经
元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突的原因是(
)
A.突触前膜内有突触小体
D
B.突触后膜内有突触小泡
C.突触是由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成
D.突触小泡中的神经递质只能由突触前膜释放
解析:由于突触小体内有许多突触小泡,突触小泡内的神
经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以神经元之
间兴奋的传递只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的
细胞体或树突。
神经系统的分级调节
1 .脊椎动物和人的中枢神经系统包括:__________ 、
__________、__________和__________。
2.神经系统的分级调节
(1)大脑皮层:调节机体活动的____________中枢。
(2)小脑:有维持身体________的中枢。
(3)脑干:有许多维持__________必要的中枢,如呼吸中枢
和心脑血管活动中枢等。
(4)下丘脑:有________调节中枢、__________的调节中枢等。
(5)脊髓:调节______________的低级中枢。
3.一般来说,位于__________的低级中枢受______中相应
的高级中枢的调控。
大脑
小脑
脑干
脊髓
最高级
平衡
生命
体温
水平衡
躯体运动
脊髓
脑
【探究与学习】饮酒过量的人往往语无伦次、走路不稳、
呼吸急促等,请分析这些现象分别与中枢神经系统的哪些部分
有关?
提示:分别与大脑、小脑、脑干的作用有关,大脑皮层有
言语区;小脑有维持身体平衡的中枢;脑干有许多维持生命必
要的中枢,如呼吸中枢等。
人脑的高级功能
1.人脑大脑皮层的功能
对外部世界的感知以及控制机体的______________,还具
有__________、学习、__________和思维等方面的高级功能。
2.人脑特有的高级功能——语言功能
(1) 语言功能涉及人类的听、说、读、写。这些功能与
____________某些的特定区域有关。
(2)大脑皮层言语区受损会引起各种言语活动功能障碍,如
__________受损会导致运动性失语症。
反射活动
语言
记忆
大脑皮层
S区
3.学习和记忆是脑的高级功能之一
(1) 学习是神经系统不断地接受__________ ,获得新的行
为、习惯和积累经验的过程。
(2)记忆是将获得的经验进行__________和再现。
刺激
贮存
【探究与学习】你知道怎么利用英文首字母巧记大脑皮层
言语区吗?
提示:S(Sport):运动性语言中枢;H(Hear):听觉性语言
中枢;W(Write):书写性语言中枢;V(Vision):视觉性语言中
枢。
完成反射的结构基础——完整的反射弧
图 2-1-3 完整的反射弧
结构组成 功能 结构破坏
感受器 将内外界刺激的信息转变为神经
的兴奋 既无感觉又无效应
传入神经 将兴奋由感受器传入神经中枢 既无感觉又无效应
神经中枢 对传入的兴奋进行分析与综合 既无感觉又无效应
传出神经 将兴奋由神经中枢传出至效应器 只有感觉无效应
效应器 对内外界刺激作出应答 只有感觉无效应
反射发生的条件
①完整的反射弧。
②有适宜的刺激。
【例1】小儿麻痹症是由于病毒侵染了位于脊髓的传出神
经元的细胞体,而传入神经元及神经中枢未受到侵染。所以,
小儿麻痹症患者会表现出下肢(
)
A.能运动,对刺激有感觉
B.运动障碍,对刺激有感觉
C.能运动,对刺激无感觉
D.运动障碍,对刺激无感觉
【名师点拨】因为感受器、传入神经和神经中枢没有被破
坏,所以患者有感觉,而传出神经被破坏,所以不能将冲动传
至效应器,出现运动障碍。
【答案】B
【变式训练1】(双选)下列有关神经调节相关知识的描述,
不正确的是(
)
BD
A.反射是脊椎动物神经调节的基本方式
B.反射弧完整就能形成反射
C.兴奋在反射弧中的传导是单向的
D.没有感觉产生,一定是传入神经受损伤;出现运动障碍,
一定是传出神经受损伤
解析:反射弧是反射的结构基础,但反射的产生还需要一
定强度的刺激;没有感觉产生,可能受损伤的结构有感受器、
传入神经、神经中枢;出现运动障碍,可能损伤的有感受器、
传入神经、神经中枢、传出神经、效应器。
兴奋在神经纤维上的传导——电传导
1.神经元、神经纤维与神经之间的关系
图 2-1-4 神经元结构模式图
(1)神经元:一个神经元是由细胞体、树突、轴突构成的。
(2)神经纤维:由神经元的轴突或长树突以及套在外面的髓
鞘共同组成。
(3)神经:许多神经纤维集结成束,外包由结缔组织形成的
膜,构成神经。
静息电位 动作电位
图示
实质
膜对 K+有通透性,细胞内
K+浓度高于细胞外,K+外
流,电位表现:内负外正
①膜对 Na+ 通透性增加,未
兴奋部位:内负外正
②兴奋部位:Na+内流,
内正外负
③兴奋与未兴奋部位形成电
位差,产生局部电流
电流
方向 没有局部电流 膜内:兴奋→未兴奋
膜外:未兴奋→兴奋
2.静息电位、动作电位的比较
3.传导的特点
(1)生理完整性:神经传导首先要求神经纤维在结构上和生
理机能上都是完整的。
(2)双向性:刺激神经纤维的任何一点,所产生的冲动均可
沿着神经向两侧同时传导,在受刺激的整个神经元中均可测到
动作电位。
兴奋在神经纤维上的传导方向、膜内与膜外局部电流的
传导方向
①兴奋在神经纤维上的传导:双向传导。
②膜内局部电流方向与神经纤维的兴奋传导方向一致,膜
外则相反。
【例2】神经细胞在静息时具有静息电位,受到适宜刺激
时可迅速产生能传导的动作电位,这两种电位可通过仪器测量。
A、B、C、D 均为测量神经纤维静息电位示意图,其中正确的
是(
)
【名师点拨】神经纤维未受刺激时,细胞膜电位为内负外正。
结合电势位置和指针偏转方向可知 A 示意图完全正确,选项 B、
C、D 把电极插在了细胞膜的同侧,因此不能测量静息电位。
【答案】A
【变式训练2】图 2-1-5 表示一反射弧,若在 S 点处给
予一定强度的刺激,则可能发生的现象有(
)
图 2-1-5
A.感受器产生感觉
B.兴奋在该神经元内只向效应器单方向传导
C.神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致
D.兴奋以化学信号的形式在神经纤维内传导
解析:兴奋在神经元内可双向传导,兴奋在神经纤维内以
局部电流的形式传导,且膜内电流方向与兴奋的传导方向一致。
答案:C
兴奋在神经元之间的传递——突触传递
1.突触类型
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:
(1)神经递质:是神经细胞产生的一种化学信号物质,如乙
酰胆碱、单胺类物质等,对有相应受体的神经细胞产生特异性
反应(兴奋或抑制)。
(2)递质移动方向:突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触
后膜。
(3)信号转换:电信号→化学信号→电信号。
3.传递特点
(1)单向传递:只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元
的树突或细胞体,导致下一个神经元的兴奋或抑制。
(2)传导延搁:递质的产生、释放和作用需要一定的时间。
突触传递与兴奋在神经纤维的传导的区别
①突触传递只能由突触前膜到突触后膜的单向传递。
②突触传递过程中有信号转换。
【例3】神经元接受刺激后,在产生并传导兴奋的过程中,
发生了机械刺激(或其他刺激)转变为电信号、电信号转变成化
学信号和化学信号转变为电信号等变化,上述这些转变依次发
生在(
)
A.突触小体、突触前膜、突触后膜
B.刺激部位、突触间隙、突触后膜
C.刺激部位、突触小体、突触后膜
D.突触小体、突触间隙、突触后膜
【名师点拨】将刺激转变为电信号是在刺激部位发生的;
电信号转变成化学信号是指在突触小体中接受到刺激后释放递
质;化学信号转变为电信号是指在突触后膜接受到递质后引发
的膜电位变化。
【答案】C
【变式训练3】关于兴奋在细胞间的传递的叙述中,错误
的是(
)
D
A.突触是由突触小体与其他神经元的细胞体或树突相接
触形成的
B.递质与突触后膜上的受体结合后,迅速分解
C.在突触部分的信号变化为:电信号——化学信号——
电信号
D.兴奋在神经元之间的传递是双向的
解析:兴奋在神经元之间单向传递,在神经纤维上才是双
向传导。
电流计指针偏转方向及分析
1.兴奋在神经纤维上传导的指针偏转情况分析
(1)两接头处同时兴奋,则指针不偏转。
(2)两接头处不同时兴奋,再分析哪个接头先兴奋,电流的
方向就由未兴奋的接头传向兴奋的接头,指针也由未兴奋的接
头偏向兴奋的接头。
2.归纳
(1)图 1
①刺激 a 点时,指针先向左再向右,
偏转两次。
②刺激 c 点时,因 b 和 d 两点同时
兴奋,指针不会偏转。
(2)图 2
刺激 c 点时,由于 d 点与 c 点距离较
近,所以 d 点首先兴奋,然后 a 点兴奋,
所以指针发生两次方向相反的偏转,第一
次向右,第二次向左。
(3)图 3
①刺激 b 点时,由于兴奋经过突触时要延搁,a 点先兴奋,
此后 d 点再兴奋(两处不同时兴奋),指针先向左再向右,偏转
两次。
②刺激 c 点时,由于兴奋无法在突触处
逆向传递(即无法由 c→b 传递),所以指针向
右偏转一次。
电流计指针偏转方向
由未兴奋的接头偏向兴奋的接头,由正电位指向负电位。
【例4】图 2-1-7 是一个反射弧的部分结构图,甲、乙
表示连接在神经纤维上的电流表。当在 A 点予以一定的电流刺
激,则甲、乙电流表指针发生的变化是(
)
图 2-1-7
A.甲、乙都发生两次方向相反的偏转
B.甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
C.甲向左偏转,乙向右偏转
D.甲向左偏转,乙不偏转
【名师点拨】图中的两个神经元之间的神经冲动传导方向
是从右向左,在 A 点予以一定的电流刺激,电流从甲右侧流入
电流表,甲向左只发生一次偏转,由于电流无法向右侧神经元
传导,所以乙不偏转。
【答案】D
【变式训练4】图 2-1-8 为一突触的结构,在 a、d 两点
连接一个灵敏电流计。已知 ab=bd,若分别刺激 b、c 两点,灵
敏电流计指针各能偏转几次?(
)
图 2-1-8
A .b 点 2 次,c 点 1 次
C.b 点 1 次,c 点 2 次
B.b 点 1 次,c 点 1 次
D.b 点 2 次,c 点 0 次
解析:图中 b 处有突触小泡,判断 ab 为上一个神经元,cd
为后一个神经元;刺激 b 时,由于兴奋在神经纤维上的传导是
双向的,并且 ab=bd,b 和 c 之间有突触,所以 a 先兴奋,指
针偏转一次,d 后兴奋,指针又偏转一次;刺激 c 点时,由于
兴奋不能逆向传导,ab 不产生神经冲动,仅 d 处有神经冲动,
所以指针偏转一次。
答案:A
语言中枢——人类特有的高级功能区
大脑左半球的不同部位存在四个主要言语功能区,当不同
区域受到损伤后,人体将出现不同类型的言语障碍(如图 2-1
-9 所示)。
图 2-1-9 大脑皮层神经中枢示意图
言语功能区 受损后的典型表现
H 区(听觉性语言区) 听觉良好,但听不懂言语含义(听觉性失
语症)
V 区(视觉性语言区) 视觉良好,但看不懂文字含义(失读症)
W 区(书写性语言中枢) 懂得写什么,但不知怎么写(失写症,提
笔忘字)
S 区(运动性语言中枢) 看得懂文字、听得懂别人谈话,但自己
不会说话,不能用词语表达思想(运动性
失语症)
人脑的高级功能
人脑的高级功能有语言、学习、记忆和思维等功能,也包
括运动、感觉等功能。
【例5】(双选)下列说法正确的是(
)
A.在学习英语的过程中,许多同学会说会写,也能看懂文
字,但经常听不懂原声电影中的英语对白,这种情况叫运动性
失语症
B.人类的语言功能与脑干的某一特定区域有关,这一区域
叫言语区
C.某人因脑溢血不能说话,但能听得懂别人的话,这很可
能是损伤了大脑皮层 S 区
D.短期记忆可能与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关
【名师点拨】人类的语言功能与大脑皮层某些特定区域有关。
【答案】CD
【变式训练5】在 2011“念师恩,感谢有你”广州市中学生
网络征文大赛中,7 岁聋哑女孩陈彦改获奖,并第一次在 300
多人面前表演手语,观众通过“手语”理解所表达的含义,依
靠的中枢是(
)
D
①躯体运动中枢
②躯体感觉中枢
③视觉中枢
④语言
中枢
A.①④
B.①③
C.②③
D.③④
解析:以上四个选项都是人体大脑皮层的神经中枢,但是观众
理解“手语”所表达的含义,依靠的只有视觉中枢和语言中枢。
【拓展过程】
本节内容:通过神经系统的调节。
课题延伸:兴奋在反射弧上的传导方向。
实例应用:利用电位计的偏转次数来判断兴奋在反射弧上
的传导方向。
【典例】图 2-1-10 为反射弧结构模式图,该反射弧结构
完整,A、B、C、D、E 表示反射弧的某种结构,a、b 是放置
在神经纤维膜外侧上的电位计。请据图回答相关问题。
图 2-1-10
(1)图中传入神经是________(用字母表示),你的判断依据
_____________________________________________________。
(2)图中电位计用来测定电位的变化,若在 a 电位计的两电
极之间施加一刺激( 刺激点不在中间) ,则电位计指针发生
________次偏转,若刺激点在中间呢?________,这种现象说
明了什么问题?_______________________________________。
(3)若在 B 上任选一点做刺激点,b 电位计指针能否发生偏
转?________;若在 D 上给予刺激,a 电位计指针能否偏转?
_____。由此可得出什么结论?__________________________。
【解答提示】①兴奋在神经纤维上的传导方式为双向传导;
②兴奋在神经元之间的传递为单向传递。
【答案】(1)B
轴突到细胞体或者轴突到树突是传入到传
出的方向
(2)2 不发生偏转 兴奋在神经纤维上双向传导
(3)能 不能 兴奋在神经元之间的传递是单向的
1.下列关于神经调节的叙述,错误的是(
)
C
A.神经系统调节机体活动的基本方式是反射
B.最简单的反射弧至少由两个神经元组成
C.在膝跳反射过程中,有大脑的参与
D.兴奋时神经纤维膜内局部电流方向与兴奋传导方向一致
解析:膝跳反射过程中,有关的神经中枢在脊髓内,大脑
没有参与。
2.图 2-1-11 为反射弧示意简图,兴奋在反射弧中按单
一方向传导,这是因为(
)
图 2-1-11
A.在②中兴奋传导是单一方向的
B.在③中兴奋传导是单一方向的
C.在④中兴奋传导是单一方向的
D.以上说法都对
解析:图中表示的是兴奋在神经元之间的传导,由于兴奋
在神经元之间只能单向传导,所以兴奋在反射弧中按单一方向
传导。
答案:B
3 .某同学正在跑步,参与调节这一过程的神经结构有
(
)
①大脑皮层 ②小脑 ③下丘脑 ④脑干 ⑤脊髓
A.①②③④
C.①②④⑤
B.①③④⑤
D.①②③④⑤
解析:跑步是一项复杂的生理活动,是在神经系统的调节
作用下,由身体的各个组织、器官、系统协调活动共同完成的。
D
4.下列有关人脑高级功能的叙述中,错误的是(
)
A.记忆必须加以巩固才能持久
B.学习过程中神经系统不断地接受刺激
C.大脑皮层位于大脑表层,是神经系统的最高级部位
D.大脑皮层 S 区受损,患者看不懂文字,听不懂别人的
谈话
解析:大脑皮层 S 区受损,患者看得懂文字,听得懂别人
的谈话,但自己却不会讲话,不能用词语表达思想,为运动性
失语症。
D
5.(双选)图 2-1-12 为突触结构模式图,对其说法不正
确的是(
)
A.在 a 中发生电信号→化学信号的转变,信息传递需要能量
B.①中内容物释放至②中主要借助于突触前膜的选择透过性
C.②处的液体为组织液,含有能被突
触前膜特异性识别的神经递质
D.①中内容物使 b 兴奋时,兴奋处外
表面分布着负电荷
图 2-1-12
解析:突触小体内电信号(电位变化)转变为化学信号(递质)
需要消耗线粒体提供的能量,递质依赖细胞膜的流动性以胞吐
的方式释放到突触间隙内,作用于突触后膜,引起后膜兴奋,
膜电位由原来的内负外正变成内正外负。
答案:BC
6.如图 2-1-13 所示,图 1 是当 A 接受一定强度刺激后
引起 F 收缩过程的示意图,图 2 为图 1 中 D 结构的放大示意图。
请回答下列问题。
图 2-1-13
(1) 图 2 的结构名称是 ____________ , 结构②的名称是
____________。
(2)用针刺 A 时,引起 F 收缩的现象被称为________。针刺
引起疼痛,产生痛觉的部位是____________。
(3)当兴奋在神经纤维 B 上传导时,兴奋部位的膜内外两侧
的电位呈____________。
(4)如果在图 2 中①和②的间隙处注射乙酰胆碱,②处发生
的变化是________(填“兴奋”或“抑制”),原因是乙酰胆碱
引起结构②的____________变化。
突触
突触后膜
反射
大脑皮层
内正外负
兴奋
膜电位