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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
(1)神经调节的基本方式是____。
(2)反射是指在_____________参与下,动物体或人体对____
____变化作出的规律性应答。
2.反射弧
(1)完成反射的结构基础是______。
(2)反射弧结构示意图
反射
中枢神经系统
内外
环境
反射弧
图 2-1-1
反射的过程:感受器―→①_________―→②_________―→
传出神经―→③_______。
传入神经
神经中枢
效应器
【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,并归纳膝跳反射的
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。
相对静止
显著活跃
2.兴奋在神经纤维上的传导形式: _______(即神经冲动)。
3.传导机理
(3)动作电位时:由于受到刺激,神经细胞兴奋,造成
内流,膜电位表现为_________。兴奋与未兴奋部位由于电位差
的存在,形成了________。
4.过程
电信号
。
。
高
低
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(
)
【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。
【答案】C
兴奋在神经元之间的传递
1.突触小体
(1)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)突触小体内含有大量的_________。
轴突末梢
突触小泡
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。
图 2-1-2
(2)结构
A._________
细胞体
树突
突触前膜
神经冲动→轴突末梢→_________ 突触间隙→
B.________
C.________
3.神经元之间的信息传递过程
(1)传递过程
神经递质与特异性_____结合→引发一次新的__________
(2)兴奋单向传递的原因
神经递质只存在于突触前膜的_________中,只能由_________
释放,然后作用于___________。
突触间隙
突触后膜
突触小泡
受体
神经冲动
突触小泡
突触后膜
突触前膜
【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
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。
【答案】D
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: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:包括____调节中枢、______调节中枢等。
(5)脊髓:调节_________的低级中枢。
大脑
小脑
脑干
脊髓
最高级
平衡
生命
体温
水平衡
躯体运动
3.一般来说,位于____的低级中枢受___中相应的高级中枢
的调控。
【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;小脑是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。
脊髓
脑
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)语言功能涉及到人类的听、说、读、写。这些功能与
__________的特定区域有关。
(2)这些区域受损会引起各种言语活动障碍,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。
【探究与学习】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
刺激
贮存
【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。
【答案】D
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
兴奋传导 组成结构 功能 结构破坏
感受器
↓
传入神经
↓
神经中枢
↓
传出神经
↓
效应器 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 对内外界刺激发生相应
的反应 只有感觉无效
应
反射发生的条件
①完整的反射弧。
②有效的外界刺激。
【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,没有效应,出现运动障碍。
【答案】B
不正确的是(
)
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
【变式训练 1】(双选)下列有关神经调节相关知识的描述,
【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。
【答案】BD
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。
2.静息电位、动作电位的比较
静息电位 动作电位
图形
实质 + +
膜对 K 有通透性,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
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。如神经纤维被切断后,破坏了结构的完
整性,则冲动不能通过断口进行传导。
(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,因此测到的不是静息
电位。
【答案】A
一定强度的刺激,则可能发生的现象有(
)
【变式训练 2】图 2-1-5 表示一反射弧,若在 S 点处给予
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:
2.突触传递过程
图 2-1-6
(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(兴奋或抵制)。
(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】神经元接受刺激后产生兴奋并传导兴奋过程中,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;电
信号转变成化学信号是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(
)
A.突触是由突触小体与其他神经元的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】A 是突触的概念;递质与突触后膜上的受体结合
后,会迅速分解;在突触传递过程中,信号会发生转换:电信
号——化学信号——电信号;兴奋在细胞间单向传递,在神经
纤维上才是双向传导。
【答案】D
电流计指针偏转方向及分析
1.兴奋在神经纤维上是以局部电流的形式双向传导,如果
把电流计的两个指针分别放在神经纤维的两个部位。
2.对指针偏转情况的分析
(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到兴奋的接头,指针也由未兴奋的
接头偏向兴奋的接头。
3.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 点距离 c 点较近,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】神经冲动在两个神经元之间的传导方向,是
从右向左,在 A 点以一定的电流刺激,电流从甲侧传导入电流
表,甲向左只发生一次偏转,但电流无法向右侧神经元传导,
则乙不偏转。
【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,由于在神经纤维上传导是双向
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
位于大脑左半球的不同部位存在四个主要言语功能区(如
图 2-1-9 所示),当不同区域受到损伤后,人体将出现不同类
型的言语障碍(如下表所示)。
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(视觉语言区) 视觉良好,但看不懂文字含义(失读症)
W 区(书写中枢) 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】人类语言功能与大脑皮层某些特定区域有关。
【答案】CD
理解所表达的含义,依靠的中枢是(
)
【变式训练 5】在 2010 年广州亚残会的开幕式上,“环球
小姐”姜馨田用手语向观众传递爱的信息,观众通过“手语”
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
C.②③
B.①③
D.③④
【解析】以上四个都是人体大脑皮层的神经中枢,但是聋
哑演员理解指导老师的“手语”所表达的含义,依靠的只有视
觉中枢和语言中枢。
【答案】D
种类 非条件反射 条件反射
概念 生来就有的,先天性的反
射 通过学习获得的,后天性的反
射
信号 具体的事物直接刺激引
起的反应 具体事物的信号刺激引起的
反应
神经
中枢 不经过大脑皮层(皮层下
中枢的功能) 一般经过大脑皮层
一、条件反射和非条件反射的区别
神经
联系 反射弧及神经联系永久、
固定,反射不消退 反射弧及神经联系暂时、可
变,反射易消退,需强化
实例 吮吸反射、膝跳反射、眨
眼反射等 狗听到铃声流口水、望梅止渴
等
适应
能力 是生存的根本保证(只适
应固定不变的环境) 扩大适应环境的能力(具有预
见性)
联系 条件反射的形成必须以非条件反射为基础,将无关刺激
和非条件刺激多次结合,使无关刺激转化成条件刺激而
形成。条件反射应不断用非条件刺激强化才能稳定,否
则将不断减弱甚至消退
二、兴奋在神经纤维上的传导的特点
1.绝缘性:一条神经干内包含许多条神经纤维,互不干扰,
被称为传导的绝缘性。
2.相对不疲劳性:与肌肉组织传导相比,神经传导相对不
易疲劳。
1.(2011 年河北承德期末联考)图 2-1-10 表示将连接灵
敏电流计的导线两端置于神经纤维的外表面。刺激该神经纤维
的哪一部位时,电流计的指针不会发生偏转现象?(
)
图 2-1-10
A.①
B.②
C.③
D.④
【解析】因为③位于电流计的导线两端的中间部分,两端
会同时兴奋,指针不会偏转。
【答案】C
(
)
2.(2011 年河南豫南九校联考)人体生命活动的正常进行主
要是在神经系统的调节作用下完成的。下列说法中,错误的是
A.效应器由运动神经末梢和它所支配的肌肉、腺体组成
B.兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导
C.神经元之间的兴奋传递是单方向的
D.条件反射的建立与脊髓等低级中枢无关
【解析】条件反射的形成必须以非条件反射为基础,非条
件反射需要脊髓等低级中枢的参与。
【答案】D
行信息传递(如图 2-1-11 所示)。下列说法错误的是(
)
3.(2011 年东莞质检)细胞与细胞之间可以通过信号物质进
图 2-1-11
A.若信号物质是神经递质,当其作用于突触后膜后,一
定使突触后膜兴奋
B.如果信号物质是性腺分泌的性激素,则其靶细胞可能是
生殖器官上的细胞
C.信号物质的受体分布于细胞膜上,体现了细胞膜参与细
胞间信息交流的作用
D.若信号物质是甲状腺激素,则靶细胞是肌肉细胞、垂
体和下丘脑的细胞等
【解析】神经递质作用于突触后膜,有可能是使之抑制。
【答案】A
错误的是(
)
A.脊髓、脑干属于中枢神经系统
B.神经系统调节机体活动的基本方式是反射
C.位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命活动必要的中枢
D.高级神经中枢和低级神经中枢对生命活动进行分级调节
4.(2011 年河北承德期末联考)下列有关神经系统的叙述中,
【解析】呼吸中枢位于脑干。
【答案】C
(
)
图 2-1-12
5.(2011 年湖南湘西期末联考)如果人的大脑皮层言语区受
损时,导致不能用词语表达自己的意思,但仍能写字、看懂文
字和听懂别人的谈话,可能是图 2-1-12 中的哪个区受损?
A.①区
C.③区
B.②区
D.④区
【解析】图中③为 S 区,此区发生障碍,患者不能讲话。
【答案】C