第三章 动物稳态维持的生理基础
第一节神经冲动的产生和传导
(教师用书独具)
●课标要求
说明神经冲动的产生和传导。
●课标解读
1.了解生物电的发现。
2.理解膜电位的产生。
3.掌握动作电位的传导。
●教学地位
本节内容包括生物电的发现、膜电位的产生、 ( http: / / www.21cnjy.com )动作电位的传导。静息电位和动作电位产生的离子基础是学生学习的重点和难点。细胞内外钠离子和钾离子的浓度差异,细胞膜上钠—钾泵对钠离子和钾离子的跨膜运输,静息状态和兴奋状态下细胞膜上钾离子通道和钠离子通道的开闭状态是理解膜电位产生的关键。在此基础上才能理解动作电位的传导。本节是神经调节的最基础的知识,因此高考中经常考查到。
●教法指导
1.这节内容的特点是名词概念特别多,知识抽象,学生要从细胞水平入手才能真正理解有关概念和原理,教学上颇有难度。
2.学生学习的自主性、协作性、探究性以及主 ( http: / / www.21cnjy.com )动性是我们在教学中要贯彻的核心理念。课前安排学生对膜电位的发现、膜电位的产生和动作电位的传导进行小组合作学习,在课堂教学中,师生组成学习共同体,学生在课堂上演示概念和原理的学习规律,讲解合作学习的成果,然后教师演示的教学课件,从而使自主探究、实践体验、合作交流的学习方式与接受性学习方式有机地融合,实现学生做、想、讲学习过程的有机统一。
(教师用书独具)
●新课导入建议
当你打电话给外地的朋友时,你的话语被转化成 ( http: / / www.21cnjy.com )了电信号,通过电线到达另一端。同样地,你体内也是通过电信号使身体各部分相互联系起来,从而完成各种生命活动。我们体内的这种电信号与电话线的电信号是一样的吗?
●教学流程设计
学生课前预习:阅读教材P2 ( http: / / www.21cnjy.com )7-32,填写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2”。 步骤2:通过教材探究活动“蛙腿论战”体验实验方法,总结实验结论,认同科学辩论对科学发展的意义。 步骤3:通过教材插图让学生理解细胞内外Na+和K+浓度的不同,静息状态和兴奋状态下膜电位的情况及产生的原因,通过【课堂互动探究】探究1比较静息电位和动作电位的不同,通过例1强化提高。
步骤6:引导学生以小组合作形式总结本课 ( http: / / www.21cnjy.com )时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识总结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 步骤5:抢答方式完成【正误判断】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 步骤4:通过课件演示兴奋在神经纤维上的传导过程,让学生回答传递过程,通过【课堂互动探究】探究2总结规律,【例2】强化提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.了解生物电的发现。
2.理解膜电位的产生。
3.掌握动作电位的传导。 1.膜电位的产生机理。(重难点)
2.动作电位的传导机理和特点。(重点)
(对应学生用书第27页)
生物电的发现
1.伽伐尼
蛙的神经和肌肉组织带有不同性质的电荷,称为“动物电”。当用两种金属将神经和肌肉连在一起时,构成“动物电”的放电回路,肌肉因此收缩。
2.伏打
两种不同的金属与潮湿的组织接触,产生“双金属电流”,刺激了神经的肌肉,因此引起肌肉收缩。
1.“蛙腿论战”说明了什么?
【提示】 科学要善于质疑,要勇于探索。
膜电位的产生
1.概念
存在于细胞膜内外的电位差。
2.产生
(1)静息电位:静息状态下,K+通道开放,Na+通道关闭,K+从浓度高的膜内向浓度低的膜外运动,导致膜外带正电,膜内带负电。
(2)动作电位:当神经细胞受到刺激 ( http: / / www.21cnjy.com )后,Na+通道会立即开放,K+通道关闭,Na+从浓度高的膜外向浓度低的膜内运动,导致膜外带负电,膜内带正电。
动作电位的传导
1.形成
在神经细胞内外兴奋区和静息区产生电位差并伴有局部电流。
2.电流方向
局部电流的传导方向在细胞膜内由兴奋区向静息区;膜外由静息区向兴奋区。
3.动作电位的传导
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。
2.兴奋产生和传导的实质是什么?
【提示】 兴奋产生的实质是动作电位的产生,即膜电位的变化;兴奋在神经纤维上传导的实质是局部电流。
1.细胞内液中Na+、Cl-的浓度远高于细胞外液。(×)
【提示】 细胞外液中Na+、Cl-的浓度远高于细胞内液。
2.Na+和K+通过细胞膜的方式为主动运输。(×)
【提示】 Na+和K+通过钠—钾泵的运输为主动运输,通过通道的进出为被动运输。
3.由静息位转变成动作电位时,Na+通道开放,Na+从细胞内向细胞外运动。(×)
【提示】 Na+应从细胞外向细胞内运动。
4.静息电位是内负外正,动作电位是内正外负。(√)
5.动作电位在神经纤维上传导时,在膜内电流从兴奋区流向静息区。(√)
(对应学生用书第28页)
静息电位与动作电位的比较
【问题导思】
①静息电位和动作电位是怎样产生的?
②静息电位和动作电位有什么区别?
静息电位 动作电位
神经细胞
的状态 静息状态 受到足够
强度刺激
主要
离子
分布
膜外 Na+、Cl- Na+、Cl-
膜内 K+、A-(带负电
的大分子物质) Na+、K+、A-
K+通道 开放,K+从膜内流向膜外,直至膜外正电荷阻止K+继续外流 关闭
Na+通道 关闭 开放,Na+从膜外快速流向膜内
钠—钾泵 工作方式:主动运输
向细胞内运输K+,向细胞外运输Na+
电荷分布 内负外正 内正外负
静息状态和动作电位产生时,细胞内K ( http: / / www.21cnjy.com )+都高于细胞外,细胞外Na+均高于细胞内。K+对维持细胞内液渗透压有重要作用,Na+对维持细胞外液渗透压有重要作用。
图1是测量神经纤维内外电位的装置,图2是测定的膜电位变化。请回答下列问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)图1装置A测得的电位相当于图2的___ ( http: / / www.21cnjy.com )_____点的电位,该电位称为________电位。装置B测得的电位相当于图2中的________点的电位,该电位称为______电位。
(2)当神经受到适当刺激后 ( http: / / www.21cnjy.com ),在兴奋部位,膜对离子的________性发生变化,________离子大量流入膜________,引起电位逐步变化,此时相当于图2中的________段。
(3)将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中,给予一定刺激后,下图中能正确反映膜电位变化与钠离子浓度关系的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
【审题导析】 正确解答该题应完成以下问题的思考:
(1)什么是静息电位?什么是动作电位?
(2)静息电位和动作电位如何测定?怎样认识膜电位变化曲线图?
(3)细胞外钠离子的浓度怎样影响动作电位?
【精讲精析】 (1)在静 ( http: / / www.21cnjy.com )息的神经纤维中,细胞膜使大量的钠离子留在细胞外的组织液中,钾离子集中在细胞内,但钾离子透过细胞膜向外扩散比钠离子向内扩散更容易,于是膜内的阳离子比细胞外的阳离子少,结果形成离子分布的内负外正,这个电位为静息电位,即图1中A,对应图2中的A点。(2)当神经纤维受到刺激产生兴奋时,兴奋部位细胞膜的通透性发生改变,使钠离子内流,这时膜内外离子分布的情况迅速由内负外正变成内正外负的动作电位,即图1中B,对应图2中的C点。(3)膜内外的钠离子浓度差越大,当神经纤维接受刺激后,钠离子内流的量越大,导致动作电位越高。
【答案】 (1)A 静息 C 动作
(2)通透 钠 内 B (3)D
神经细胞在不同Na+浓度中受刺激后膜电位变化曲线:
( http: / / www.21cnjy.com )
a为正常情况下的Na+浓度的膜电位变化;b为高Na+浓度的膜电位变化;c为低Na+浓度的膜电位变化。
动作电位在神经纤维上的传导
【问题导思】
①动作电位是怎样在神经纤维上传导的?
②怎样理解动作电位在神经纤维上的双向传导?1.传导过程
( http: / / www.21cnjy.com )
2.传导特点
( http: / / www.21cnjy.com )
动作电位在神经纤维上的传导具有双向性。
动作电位的传导方向与膜内电流一致,与膜外电流方向相反。
下图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图。下列说法与图示相符的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.图中兴奋部位是B和C
B.图中弧线表示局部电流方向
C.图中兴奋传导方向是C→A→B
D.兴奋传导方向与膜外电流方向一致
【审题导析】
(1)兴奋部位的电位为外负内正,静息部位电位为外正内负。
(2)局部电流从正电位流向负电位。
(3)兴奋的传导方向是从兴奋部位向未兴奋部位传导。
【精讲精析】 B和C部位的电位为外正内 ( http: / / www.21cnjy.com )负,为静息部位,A错误;弧线由正电位划向负电位,为局部电流的方向,B正确;兴奋传导的方向为C←A→B,C错误;在膜外,兴奋的传导方向与局部电流的方向相反;在膜内,兴奋的传导方向与局部电流的方向相同,D错误。
【答案】 B
本 课 知 识 小 结
网 络 构 建,\a\vs4\al(神经冲动的产生和传导))生物电的发现伽伐尼实验伏打实验
膜电位的产生静息电位动作电位
动作电位的传导膜内局部电流膜外局部电流
结 论 语 句
1.细胞膜内外的电位差叫膜电位,静息电位是内负外正。动作电位是内正外负。
2.在神经细胞内外兴奋区和静息区会产生局部电流,电流的方向在膜内由兴奋区向静息区,在膜外由静息区向兴奋区。
3.动作电位传导方向与膜外局部电流一致的。
4.动作电位在神经纤维上传导特点是双向传导。K
(对应学生用书第29页)
1.(2012·六安期末)通常情况下,细胞外液和细胞内液Na+和K+浓度的差别主要由什么产生和维持( )
A.渗透压 B.酸碱度
C.离子通道 D.钠—钾泵
【答案】 D
2.在神经冲动传导的过程中,当动作电位刚通过神经纤维细胞膜时,发生的离子移动主要是( )
A.K+内流 B.Na+内流
C.K+外流 D.Na+外流
【答案】 B
3.图为从蛙后肢上分离的坐骨神经的示意图,若在电极a的左侧给一适当的刺激,则( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.ab(膜外侧)之间会产生电流,方向为a→b
B.相应的膜内侧电流方向为b→a
C.电流计指针会发生两次相同方向的偏转
D.兴奋在整个神经纤维上的传导方向与膜内电流方向一致
【解析】 神经纤维细胞膜外物质的粒子所 ( http: / / www.21cnjy.com )带的正电荷多于负电荷,表现为正电位;神经纤维细胞膜内物质的粒子所带的正电荷少于负电荷,表现为负电位,即外正内负。当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时,兴奋部位的膜发生一次很快的电位变化,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位。这样受刺激部位与未受刺激部位间就会出现电位差,形成局部电流,在膜外电流方向是从未兴奋部位流向兴奋部位,即b→a,而膜内相反。这时图中电流计指针发生偏转,当兴奋传到b时,形成的局部电流方向与a点相反,图中电流计指针发生相反的偏转。
【答案】 D
4.在一条离体神经纤维的中段施加电 ( http: / / www.21cnjy.com )刺激,使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的兴奋传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】 C
5.根据图解回答下面的问题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)图1是动作电位在神经纤维上的传导示 ( http: / / www.21cnjy.com )意图,表示静息区的是________,表示兴奋区的是______,动作电位的传导方向与膜________电流方向一致。
(2)图2是________电位产生 ( http: / / www.21cnjy.com )的原理图,①表示______;图3是________电位产生的原理图,②表示____________;在图2、3中表示细胞外的是________。
【解析】 (1)静息区电位分布为外正内 ( http: / / www.21cnjy.com )负,动作电位分布为外负内正。所以A、C是静息区,B为兴奋区。B处兴奋可双向传导至A、C两处,故传导方向与膜内电流方向一致。(2)图2中①代表K+通道,此时K+通道开放,K+协助扩散至膜外,使膜外电位升高,这是静息电位产生的原理。图3中,②代表Na+通道,此时Na+通道开放,大量Na+通过Na+通道进入细胞内,这是动作电位产生的原理。在图2、3中,D、F处Na+浓度高,E、G处K+浓度高,因此D、F为膜外,E、G为膜内。
【答案】 (1)A、C B 内
(2)静息 钾离子通道 动作 钠离子通道 D和F
(对应学生用书第107页)
一、选择题
1.(2012·株洲期末)用新鲜且保持生物活性的青蛙坐骨神经—腓肠肌标本进行下列实验,哪一组观察不到肌肉收缩( )
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】 与神经和肌肉相连的都是铜片,无法形成“双金属电流”给神经和肌肉相应刺激,所以肌肉不能收缩。
【答案】 A
2.世界杯足球赛时,球员踢球瞬间,神经冲动在神经纤维上的传导形式是( )
A.静息电位 B.动作电位
C.突触传导 D.反射弧
【解析】 球员踢球的瞬间,在神 ( http: / / www.21cnjy.com )经纤维接受刺激的足部接触点的神经末梢产生兴奋,引起神经细胞膜的电位由外正内负变为外负内正,又由于K+的渗出使膜恢复到外正内负,这叫作动作电位。动作电位沿一个方向顺序传播即产生神经传导,其单向传播速度极快,每一个动作电位大约只需要0.1 ms。
【答案】 B
3.静息时,大多数神经细胞的细胞膜( )
A.对阴离子的通透性比较大,氯离子大量流出膜外
B.对阳离子的通透性比较大,钠离子大量流出膜外
C.对钠离子通透性比较小,对钾离子通透性比较大
D.对钠离子通透性比较大,对钾离子通透性比较小
【解析】 静息时,大多数神经细胞的细胞膜对钠离子通透性比较小,对钾离子通透性比较大,表现为钾离子由膜内流向膜外。
【答案】 C
4.产生动作电位时( )
A.钠离子通道开放,钠离子进入细胞内
B.钠离子通道开放,钠离子运到细胞外
C.钾离子通道开放,钾离子进入细胞内
D.钠离子通道关闭,钠离子运出细胞
【解析】 当神经细胞处于静息状态时,由 ( http: / / www.21cnjy.com )于钠—钾泵和钾离子通道的开放,使膜内外保持静息电位。当神经细胞受到刺激而兴奋时,钠离子通道开放,钠离子迅速进入细胞,使膜内外电位迅速发生逆转,产生动作电位。
【答案】 A
5.(2012·吉林高二期末)动作电位在神经纤维上的传导是通过膜内外电位的变化产生( )
A.电荷 B.局部电场
C.局部电流 D.电势
【解析】 动作电位之所以会传导是因为在兴奋区和相邻的静息区之间存在电位差而产生局部电流的结果。
【答案】 C
6.(2013·济南期末)下图表示一段离体 ( http: / / www.21cnjy.com )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),正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
【解析】 细胞膜电位在未受到 ( http: / / www.21cnjy.com )刺激时(静息电位)是“内负外正”,当受到刺激时,膜电位变为“内正外负”,神经冲动在神经元之间是单向传递,而在离体的神经纤维上可以由“兴奋点”同时向两端传导。
【答案】 C
7.下列能正确表示神经纤维受刺激后,刺激点膜电位由兴奋状态恢复为静息状态的过程是( )
A.①→④ B.②→③
C.③→② D.④→①
【解析】 神经纤维兴奋部位的电位为外负内正,静息状态电位为外正内负。
【答案】 A
8.下图所示为神经元局部模式图。当人体内动作电位流经该神经元时,在神经纤维内外的电流方向是( )
A.都是由左向右
B.都是由右向左
C.膜内由左向右,膜外由右向左
D.膜内由右向左,膜外由左向右
【解析】 动作电位在神经纤维上的传导方向与膜内电流的方向相同,与膜外电流的方向相反。
【答案】 C
9.(2012·安徽高考)蛙的神经元内 ( http: / / www.21cnjy.com )、外Na+浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是( )
A.Na+流入是被动运输,排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输,排出是被动运输
C.Na+流入和排出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
【解析】 解答本题时首先要理解细胞内、 ( http: / / www.21cnjy.com )外离子的分布及膜电位的形成,结合物质跨膜运输的特点对离子进出细胞的方式进行分析是解题的关键。静息电位时,Na+浓度膜外高于膜内,受刺激时,Na+顺浓度梯度由膜外运输到膜内,不消耗能量,属于被动运输,故B、D错误;膜电位恢复为静息电位过程中,Na+由膜内运输到膜外,属于逆浓度梯度运输,消耗能量,属于主动运输,故C错误、A正确。
【答案】 A
10.(2010·新课标全国卷)将神经细 ( http: / / www.21cnjy.com )胞置于相当于细胞外液的溶液(S)中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,膜两侧出现一个暂时性的电位变化,这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na+浓度,测量该细胞的静息电位和动作电位,可观察到( )
A.静息电位值减小 B.静息电位值增大
C.动作电位峰值升高 D.动作电位峰值降低
【解析】 静息电位主要是由于膜内K+流向膜外 ( http: / / www.21cnjy.com )引起的,表现为膜外正电荷多,膜内负电荷多;动作电位主要是由于膜外Na+流向膜内引起的,表现为外负内正。所以当膜外Na+浓度适当降低时,主要影响动作电位,使动作电位峰值降低。
【答案】 D
二、非选择题
11.回答下列有关神经冲动传导的问题:
(1)神经纤维处于静息状态时,若规定细胞膜外表面为零电位,则细胞膜内表面的电位是________(填“正”、“负”或“零”)电位。
(2)产生静息电位的主要原因是________透过细胞膜向外扩散比________向内扩散更容易。
(3)当神经纤维受到刺激产生兴奋时,细胞膜内外表面电位
的分布情况是________。
(4)如右图表示神经元。现于箭头处施加强刺激,则能测到动作电位的位置是________。
A.a和b处 B.只有a处
C.只有b处 D.只有箭头处
(5)当动作电位刚通过神经纤维,细胞膜又恢复为静息电位时,发生的离子移动主要是________。
A.K+经主动运输出膜外
B.Na+经主动运输出膜外
C.K+经被动运输入膜内
D.Na+经被动运输入膜内
【答案】 (1)负 (2)K+ Na+ (3)内正外负 (4)A (5)B
12.(2012·南宁联考)取出枪乌 ( http: / / www.21cnjy.com )贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜环境中,进行如下图实验。G表示灵敏电流计,a、b为两个微型电极,阴影部分表示开始发生局部电流的区域。请据下图分析回答各题:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)静息状态时的电位,A侧为______,B侧为________(填“正”或“负”)。
(2)局部电流在膜外由________部位流向________部位,在膜内由________部位流向________部位,这样就形成了局部电流回路。
(3)兴奋在神经纤维上的传导方向是________向的。
(4)如果将a、b两电极置于神经纤维膜外 ( http: / / www.21cnjy.com ),同时在c处给予一个强刺激(如上图所示),电流计的指针会发生两次方向________(填“相同”或“相反”)的偏转。若将b电极置于d处膜外(ab=bd),a电极位置不变,则刺激c处后,电流计是否偏转?________。
【答案】 (1)正 负 (2)未兴奋 兴奋 兴奋 未兴奋 (3)双 (4)相反 偏转
第二节反射活动的基本原理
(教师用书独具)
●课标要求
概述人体神经调节的结构基础和调节过程。
●课标解读
1.理解反射弧的构成。
2.掌握突触和突触传递。
3.说明反射中枢的类型。
●教学地位
本节内容包括神经调节的结构基础—— ( http: / / www.21cnjy.com )反射弧、突触的结构及突触传递、神经中枢的结构和功能。神经调节是生命活动调节的主要方式,是高考考查的重点知识之一,特别是反射弧的结构,兴奋在细胞间的传递在高考中考查频度较高。
●教法指导
1.通过生活实例引导学生学习反射的概念,然后通过教材插图或多媒体课件引导学生认识反射弧的各部分结构,学生总结反射弧的结构。
2.根据反射弧的结构提出兴奋在反射弧 ( http: / / www.21cnjy.com )中传导的问题,提问学生已经学过的兴奋在神经纤维上的传导,然后提出兴奋在神经细胞之间是怎样传递的问题,让学生分析教材中的探究活动的实验结论,进一步引导学生学习教材中突触的结构和兴奋在突触中的传递过程。学生学习之后,画出突触的结构,并回答兴奋在突触中传递的过程。最后教师通过课件演示突触的结构和兴奋在突触中传递的过程,总结突触传递的特点。
3.反射中枢的结构和功能比较直观易懂,可让学生自己学习然后回答。
(教师用书独具)
●新课导入建议
当你的手偶然受到针刺时,你会迅速缩回,当手缩回后才感到了刺疼,这是为什么?同学们学习本节后就会明白。
●教学流程设计
学生课前预习:阅读教材P33-37,填 ( http: / / www.21cnjy.com )写【课前自主导学】,完成“思考交流1、2”。 步骤2:结合教材插图或课件让学生回答反射弧的结构,通过【课堂互动探究】探究1总结规律,通过例1强化提高。 步骤3:通过教材探究活动“神经冲动的传递”体验勒维实验设计的巧妙,分析实验结果产生的原因。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.理解反射弧的构成。
2.掌握突触和突触传递。
3.说明反射中枢的类型。 1.反射弧的组成及功能。(重点)
2.突触和兴奋的传递。(重难点)
(对应学生用书第30页)
反射弧的构成
1.神经调节的基本方式:反射。
2.结构基础——反射弧
( http: / / www.21cnjy.com )
3.反射的一般过程
感受器接受刺激并产生神经冲动,神经冲动沿着传入神经纤维传到神经中枢,然后经传出神经纤维传到效应器,从而引起机体产生某一运动。
1.人体内的感受器和效应器分布有什么不同?
【提示】 感受器主要分布在皮肤、感觉器官、内脏等处;效应器主要指肌肉和腺体。
突触和突触传递
1.结构基础
突触由A突触前膜、B突触间隙、C突触后膜构成。
( http: / / www.21cnjy.com )
2.其他结构
D轴突、E线粒体、F突触小泡、G突触小体。
3.传递过程
神经冲动→轴突末梢→突触前膜 ( http: / / www.21cnjy.com )对Ca2+的通透性增加→Ca2+进入突触小体内→突触小泡向突触前膜靠近→以出泡的方式释放神经递质→神经递质经扩散到达突触后膜→神经递质与突触后膜上的受体蛋白结合→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。
4.单向传递的原因
神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
2.兴奋在神经纤维上的传导与兴奋在细胞间传递的本质有什么不同?
【提示】 兴奋在神经纤维上的传导是局部电流的传导;兴奋在细胞间的传递是神经递质的传递。
反射中枢
1.反射中枢的作用
分析、归纳和整理神经冲动,是反射弧的核心。
2.反射中枢的组成
(1)二元反射弧:最简单,由传入与传出神经元的突触联系和传出神经元的胞体构成,如膝跳反射的反射弧。
(2)三元反射弧:在传入神经元和传出神经元之间增加了一个中间神经元,如缩手反射的反射弧。
(3)具多个中间神经元的反射弧:绝大多数反射弧属于此类,中间神经元越精细复杂,反射中枢分析综合能力就越强。
1.在反射弧中,兴奋以神经冲动的形式传递。(×)
【提示】 在反射弧的突触处,兴奋以化学信号的形式传递。
3.突触后膜能将化学信号转化为电信号。(√)
3.神经递质由突触前膜主动运输到突触间隙。(×)
【提示】 突触小泡中的递质通过突触前膜的胞吐作用释放到突触间隙中。
4.神经递质由突触前膜释放,穿过一层生物膜。(×)
【提示】 它以胞吐的方式进行的,没有穿过膜。
5.神经冲动在神经元之间的传递方向是由上一神经元的轴突到下一神经元的树突或细胞体。(√)
(对应学生用书第31页)
与反射有关的神经结构
【问题导思】
①神经元、神经纤维、神经之间的关系是怎样的?
②反射弧是如何完成反射的?
1.神经元的结构
如图: ( http: / / www.21cnjy.com )
2.神经纤维和神经的比较
(1)神经纤维是由神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成的。
(2)许多神经纤维集结成束,外面包裹着结缔组织膜,就成为一条神经。
3.反射弧的组成和各部分的功能
兴奋传导 反射弧
结构 结构
特点 功能 结构破坏
对功能
的影响
感受器
传入神经
神经中枢
传出神经
效应器
感受器 神经组织末梢的特殊结构 由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
经纤维 感觉神经元 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 调节某一特定生理功能的神经元群 对传入的兴奋进行分析和综合 既无感觉
又无效应
传出神
经纤维 运动神经元 将兴奋由神经中枢传出至效应器 只有感觉
无效应
效应器 运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体 对内外界刺激发生相应的活动 只有感觉
无效应
相互联系 反射弧中任何一个环节中断,反射不能发生,必须保证反射弧结构的完整性
(2010·江苏高考)下图为反射弧结构示意图,相关叙述中错误的是( )
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A.伸肌肌群内既有感受器也有效应器
B.b神经元的活动可受大脑皮层控制
C.若在Ⅰ处施加一个有效刺激,a处膜电位的变化为:内负外正→内正外负→内负外正
D.在Ⅱ处施加刺激引起屈肌收缩属于反射
【审题导析】 正确解答该题应完成以下问题的思考:
(1)完成反射时对反射弧有什么要求?
(2)图中兴奋的传导方向是怎样的?
(3)兴奋在图中的哪些地方传导一定是单向的?为什么?
【精讲精析】 观察反射弧结 ( http: / / www.21cnjy.com )构图,Ⅰ上有神经节,判定其为传入神经,伸肌肌群既连有传入神经又连有传出神经,判定其内既有感受器也有效应器;b神经元位于脊髓内,其活动可受大脑皮层控制;若在Ⅰ处施加一个有效刺激,兴奋向两端传导,a处膜电位变化由静息电位(内负外正)→动作电位(内正外负)→静息电位(内负外正);在Ⅱ处施加刺激引起屈肌收缩不属于反射,原因是不存在完整的反射弧。
【答案】 D
已知反射弧结构图,判断神经冲动的传导方向
1.根据脊髓灰质的形状判断。后角→……→前角。
2.根据神经元的细胞体位置判断。传入神经元的细胞体不在脊髓。
3.根据突触的结构判断。可由突触小泡存在场所,判断出突触前膜。
兴奋在神经元之间的传递
【问题导思】
①神经冲动如何在神经元之间传递的?
②怎样理解神经冲动在神经元之间进行单向传递的?
1.突触的类型
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从结构上来说,突触主要分为两大类:
A.轴突—树突 图示为:
B.轴突—细胞体 图示为:
2.传递过程
轴突→突触小体→突触小泡→递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)。如下图:
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(1)神经递质可能作用于一个神经元,也可能作用于肌肉或腺体,使肌肉收缩或腺体分泌。
(2)神经递质有兴奋的,也有抑制的,抑制递质不但阻止Na+的内流,而且还促使K+外流或Cl-内流,强化静息电位,使兴奋难以产生,即抑制。
(3)神经递质的去向:迅速地分解或被重吸收到突触小体或扩散离开突触间隙,为下一次兴奋做好准备。
(4)受体的化学本质为糖蛋白。
(5)在突触中的信号变化:电信号→化学信号→电信号。
3.传递特点——单向传递
(1)原因:突触小泡仅存在于突触小体内,递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。
(2)方向:一个神经元的轴突→另一神经元的胞体或树突。
(3)意义:使中枢神经系统内兴奋可以沿着一定方向传递,即由传入神经元向传出神经元方向传递,从而使整个神经系统的活动能够有规律地进行。
反射弧中兴奋传导的方向和速度均由突触决定。
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(2012·广州期末)如图是神经元网络结构示意简图,图中神经元①、②、③都是兴奋性神经元,且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋。和神经细胞一样,肌肉细胞在受到适宜的刺激后,也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头,其结构和功能与突触类似。请回答下列问题。
(1)给神经元①一个适宜刺激,在A处能记录 ( http: / / www.21cnjy.com )到膜电位的变化。这是因为刺激使神经元①兴奋,引起其神经末梢释放的________进入________,随后与突触后膜上的________结合,导致神经元②产生兴奋。
(2)若给骨骼肌一个适宜刺激,在A处____ ( http: / / www.21cnjy.com )____(填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若在A处给予一个适宜刺 ( http: / / www.21cnjy.com )激,在C处________(填“能”或“不能”)记录到膜电位的变化,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【审题导析】 根据突触结构推断出反射弧各结 ( http: / / www.21cnjy.com )构的名称,如在“⊙”这样的结构中“”表示轴突及突触前膜,“⊙”表示胞体(含突触后膜),因为兴奋在反射弧中的传递方向是单向的,只能由突触前膜传到突触后膜,由此即可判断出反射弧的各个环节。
【精讲精析】 (1)突触包括突触前膜、 ( http: / / www.21cnjy.com )突触间隙和突触后膜。刺激使神经元①兴奋,引起其神经末梢释放的神经递质进入突触间隙,随后与突触后膜上的特异性受体结合,导致神经元②产生兴奋。
(2)由题意知图中B处表示神经肌肉 ( http: / / www.21cnjy.com )接头,其结构和功能与突触类似,故在A处不能记录到膜电位的变化,肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递。
(3)神经元之间的传递可以从一个 ( http: / / www.21cnjy.com )神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体。因此,兴奋从A处传到神经元③,再传到神经元①,故在C处能测到膜电位的变化。
【答案】 (1)神经递质 突触间隙 特异性受体
(2)不能 由肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递
(3)能 兴奋从A处传到神经元③,再传到神经元①,故在C处能测到膜电位的变化本 课 知 识 小 结
网 络 构 建,\a\vs4\al(,反,射,活,动,的,基,本,原,理,))反射弧的构成感受器传入神经纤维神经中枢效应器传出神经纤维
突触和突触传递突触突触前膜突触后膜突触间隙突触传递过程特点
反射中枢作用组成
结 论 语 句
1.神经调节的基本方式是反射,反射通过反射弧来完成,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。
2.突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。突触前膜释放神经递质,突触后膜接受。
3.突触传递的特点是单向的,总是从上一神经元轴突传到下一神经元树突和细胞体。
4.大多数反射中枢有多个中间神经元。K
(对应学生用书第32页)
1.下列关于反射弧的理解,错误的是( )
A.反射弧通常由感受器、传入神经纤维、神经中枢、传出神经纤维、效应器五部分组成
B.感受器接受刺激后,能产生兴奋
C.感受器由感觉神经元的神经末梢组成
D.效应器由运动神经元的神经末梢组成
【解析】 效应器由运动神经元的神经末梢及其所支配的肌肉和腺体组成。
【答案】 D
2.(2012·大井中学月考)如图是兴奋在神经元之间传递的示意图,关于此图的描述错误的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.神经递质是从①处释放的
B.兴奋传递需要的能量主要来自④
C.兴奋可以在①和③之间双向传递
D.由①②③构成突触
【解析】 图中①是突触前膜,②是突触间隙,③是突触后膜,①②③构成了突触。兴奋只能从①传到③,不能从③传到①。
【答案】 C
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3.下面为突触结构模式图,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3特异性识别的物质
D.1中内容物使b兴奋时,兴奋处外表面分布着负电荷
【解析】 图中1为突触小泡,2为突触间 ( http: / / www.21cnjy.com )隙,3为突触后膜,a为突触小体,b为后一个神经元。在突触小体中发生电信号→化学信号的转变,信息传递需要能量;1中内容物释放至2中的方式为胞吐,主要借助于细胞膜的流动性而不是选择透过性;2处的液体为组织液,含有神经递质,神经递质能被3特异性识别;1中内容物使b兴奋时,兴奋处的电位为外负内正。
【答案】 B
4.(2013·太原高二期末)突触前膜释放神经递质是由于( )
A.神经冲动传至轴突末梢时,大量Ca2+流出细胞,突触前膜释放神经递质
B.神经冲动传至轴突末梢时,大量Ca2+进入细胞,突触前膜释放神经递质
C.神经冲动直接作用于突触前膜,释放神经递质
D.神经冲动直接作用于突触小泡,释放神经递质
【解析】 由于Ca2+的作用,突触小泡向突触前膜靠近。
【答案】 B
5.下图所示为突触的亚显微结构模式图,据图回答问题。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)标出图中①~⑥的名称:
①________,②________,③________,④________,
⑤________,⑥________。
(2)当神经冲动通过②________传导到________时,________就释放递质到________,然后作用于________,使后一个神经元发生兴奋或抑制。
(3)兴奋只能从一个神经元的________传递给另一个神经元的________或________,而不能向相反的方向传递。
【解析】 神经元轴突末梢的细胞膜才能 ( http: / / www.21cnjy.com )作突触前膜,另一神经元的细胞体膜或树突膜才能作突触后膜。神经冲动在突触上的传导是单向的,因为递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
【答案】 (1)线粒体 轴突 突触小泡 ( http: / / www.21cnjy.com ) 突触前膜 突触间隙 突触后膜 (2)轴突 突触小体 突触小泡 突触间隙 突触后膜 (3)轴突 细胞体 树突
(对应学生用书第109页)
一、选择题
1.止痛药并不损伤神经元的结构,却能在一段时间内阻断神经冲动向感觉中枢的传导,它的作用部位在( )
A.细胞体 B.轴突
C.突触间隙 D.树突
【解析】 根据题目信息“止痛药并不损伤神经元的结构”,推断它的作用部位为突触间隙。
【答案】 C
2.(2012·上海六校联考)下图显示一个传出神经元。该神经元在X位置受到刺激,下列叙述中正确的是( )
A.冲动会达到效应器
B.冲动会达到脑部
C.冲动会达到Y处的感受器
D.在Z处会有神经递质释放
【解析】 传出神经元的轴 ( http: / / www.21cnjy.com )突末梢以及它所支配的肌肉和腺体,构成了效应器。神经元在X位置受到刺激,兴奋能够传到Y处的效应器,也能传到Z,但不能传到上一个神经元,不能传到脑部。Z处为突触后膜,突触后膜不能释放神经递质。
【答案】 A
3.(2011·江苏高考)下图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分,Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分)有关说法正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的
B.切断d、刺激b,不会引起效应器收缩
C.兴奋在结构c和结构b的传导速度相同
D.Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号
【解析】 正常机体内,兴奋从感受器 ( http: / / www.21cnjy.com )向效应器方向单向传导;由图示知d为传入神经,b为传出神经,切断d,刺激b,会引起效应器收缩;兴奋在突触(即结构c)处的传递速度慢于神经纤维(即结构b)上的传导速度;Ⅱ为突触后膜,发生的信号变化是化学信号→电信号。
【答案】 A
4.(2012·济南检测 ( http: / / www.21cnjy.com ))在反射弧中,电刺激传入神经末梢,兴奋能传到效应器,而刺激传出神经末梢,兴奋却不能传到感受器,原因是兴奋在下图所示结构上的传导(或传递)方向不能由( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.①→② B.③→④
C.②→① D.④→③
【解析】 兴奋在神经纤维上的传导是双向的。兴奋在突触中的传递是单向的,兴奋只能由突触前膜传向突触后膜,而不能由突触后膜传向突触前膜。
【答案】 B
5.肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌中提取 ( http: / / www.21cnjy.com )的毒蛋白,是自然界已知的最强的神经毒素,它能选择性地阻遏乙酰胆碱(神经递质的一种)的释放过程,这种毒素对兴奋传递的作用是( )
A.使兴奋的传递中断
B.使兴奋的传递加速
C.使另一个神经元产生兴奋
D.使另一个神经元产生抑制
【解析】 兴奋在突触中的传递是通过神经递质的释放来完成的,神经递质不能释放就造成兴奋传递中断。
【答案】 A
6.分别刺激下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四处,不能引起肌肉收缩的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.Ⅰ B.Ⅱ C.Ⅲ D.Ⅳ
【解析】 神经兴奋在一个神经元上的传导途径是:树突→细胞体→轴突;在相邻两神经元之间的传导是单向的,只能由突触前膜传向后膜,而不能反过来。
【答案】 D
7.(2010·上海高考)膝跳反射中,神经冲动在神经元间的传递途径是( )
A.树突→突触→细胞体→轴突
B.轴突→细胞体→树突→突触
C.树突→细胞体→轴突→突触
D.树突→突触→轴突→细胞体
【解析】 兴奋在神经元间的传递是 ( http: / / www.21cnjy.com )通过突触实现的,而突触是由上一个神经元的轴突和下一个神经元的树突或细胞体构成的,所以选C,即一个神经元树突处的兴奋传至细胞体、轴突,再通过突触传递到下一个神经元细胞。
【答案】 C
8.(2013·青岛高二期末)人体中绝大部分神经元之间的兴奋传递都是通过神经递质实现的。下列关于突触和兴奋传递的叙述错误的是( )
A.突触前后两个神经元的兴奋是同时发生的
B.兴奋通过突触时由电信号转变为化学信号,再转化为电信号
C.构成突触的两个神经元之间是有间隙的
D.兴奋在突触处只能单向传递
【解析】 突触由突触前膜、突触间隙 ( http: / / www.21cnjy.com )和突触后膜组成。前后两个神经元的兴奋不是同时发生的,是前一个神经元通过突触把兴奋单向传递给后一个神经元的。这种传递是前一神经元轴突末梢电位变化(电信号)引起递质释放并作用于突触后膜(化学信号),又引起后一神经元的细胞体或树突发生电位变化(电信号),这个过程存在一个突触延搁。
【答案】 A
9.下图为反射弧结构示意图,有关叙述错误的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.敲击Ⅱ处,小腿突然抬起,这种现象属于反射
B.阻断Ⅰ处,敲击Ⅱ处,小腿不能抬起
C.刺激Ⅲ处,可在Ⅰ处检测到电位变化
D.Ⅳ处神经元的活动可能受到大脑皮层的控制
【解析】 根据神经节的位置判断Ⅰ为传入神经,Ⅲ为传出神经。由于兴奋在突触中是单向传递的,因此刺激Ⅲ处,不能在Ⅰ处检测到电位变化。
【答案】 C
10.(2012·新课标全国卷)当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加,对此现象的分析,错误的是( )
A.这一反射过程需要大脑皮层的参与
B.这是一种反射活动,其效应器是唾液腺
C.酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌
D.这一过程中有“电-化学-电”信号的转化
【解析】 本题主要考查反射 ( http: / / www.21cnjy.com )、条件反射及兴奋产生、传导等知识,具有较强的综合性。当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加这是条件反射,反射路径是酸梅的形态、颜色等条件刺激物→眼睛上的感光细胞→传入神经→唾液分泌中枢→传出神经→唾液腺。这一过程经历了一个完整的反射弧,肯定有“电—化学—电”信号的转化。由于条件反射是后天获得的经学习才会的反射,是后天学习、积累“经验”的反射活动,因此,条件反射也是需要在大脑皮层的参与下才能完成。
【答案】 C
二、非选择题
11.(2010·大纲全国卷)用去除脑但保留脊髓的蛙(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 ( http: / / www.21cnjy.com ),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。
( http: / / www.21cnjy.com )
(3)剪断支配脊蛙左后肢的传出神经(见右图) ( http: / / www.21cnjy.com ),立即刺激A端________(填“能”或“不能”)看到左后肢收缩活动;刺激B端________(填“能”或“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________(填“能”或“不能”)称为反射活动,主要原因是________________________________________________________________________。
【解析】 脊蛙(无脑蛙),去脑后保留 ( http: / / www.21cnjy.com )完整的脊髓。因脊髓中存在着低级反射中枢,故能完成某些反射活动,如搔扒反射等。完成反射活动的结构基础是反射弧,由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分组成。反射弧的任何一部分被破坏,均会导致神经传导中断,不能完成反射活动。(1)感受器(感觉神经末梢)位于被刺激部位的皮肤中;搔扒反射的神经中枢在脊髓中。(2)兴奋在神经纤维上传导具有双向性;兴奋在神经元之间的传递具有单向性,即只能由上一个神经元的轴突末梢传向下一个神经元的树突末梢或胞体。原因是神经递质只能通过突触前膜传向突触后膜。(3)神经元的生理特性是:受到刺激,能够产生兴奋,并且传导兴奋;骨骼肌的生理特性是:受到刺激,能够收缩。故剪断支配脊蛙左后肢的传出神经后,立即刺激A端,会引起与其神经相联系的左后肢骨骼肌收缩,但由于该过程没有完整的反射弧,故不能称为反射活动;刺激B端,兴奋不能传向左后肢骨骼肌,不能产生收缩活动。
【答案】 (1)皮肤 脊髓
(2)突触的结构(其他合理答案也可)
(3)能 不能 不能 反射弧结构不完整(其他合理答案也可)
12.(2012·山东高考)人手指意外触到蜡烛火焰,引起屈肘反射。其反射弧示意图如图。
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)图中神经元a产生的 ( http: / / www.21cnjy.com )兴奋在传入神经纤维上以__________形式进行传导。当神经冲动传到神经末梢时,引起突触前膜内________释放神经递质,该递质与神经元b细胞膜上________结合,使神经元b兴奋。神经元b的神经冲动进一步引起神经元c兴奋,最终导致屈肌收缩。
(2)图中M点兴奋时,此 ( http: / / www.21cnjy.com )处神经纤维膜两侧的电位表现为________。若N点受刺激产生兴奋,则在神经元b上____________(填“有”或“无”)膜电位的变化,其原因是________________________________________________________________________。
(3)手指意外触到火焰引起局部皮肤红 ( http: / / www.21cnjy.com )肿,是因为皮肤毛细血管舒张和渗透性增加,________________________________________________________________________
引起组织间隙液体积聚。
【解析】 本题考查神经调节基础知识,包 ( http: / / www.21cnjy.com )括兴奋的产生、传导及传递;考查识图能力与获取信息能力。受到刺激时,神经细胞发生膜电位的变化,从而产生局部电流(电信号),局部电流(电信号)可在神经纤维上双向传导。当兴奋传到神经纤维轴突末端时,可引起突触小体中的突触小泡与突触前膜融合,并向突触间隙释放神经递质,神经递质与只存在于突触后膜上的受体识别并结合,从而引起突触后膜的兴奋或抑制,故在神经元之间兴奋的传递是单向的,且信号的变化为“电信号→化学信号→电信号”。局部皮肤红肿即为局部组织液增多,其主要是毛细血管的通透性增大或破裂,血浆蛋白渗出导致的。
【答案】 (1)局部电流(或电信号,神经冲动) 突触小泡
(特异性)受体 (2)内正外负 无 兴奋在神经元之间只能单向传递 (3)血浆中的蛋白质和液体渗出
13.[实验探究] 有机磷是一种高效、广 ( http: / / www.21cnjy.com )谱杀虫剂,广泛用于农林业。若蔬菜瓜果中有机磷残留量过多,进入机体后,容易引起有机磷中毒。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分解与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱(兴奋性递质)。
(1)在神经系统中,有机磷农药影响的结构称为________,此结构中兴奋是以何种形式传递的?________________。
(2)请你利用下列实验材料,完成实验步骤和实验现象,以验证有机磷农药的毒害作用。
实验材料:两个临时剥制的相同青蛙神经—肌肉标本,放电装置,有机磷农药,两个培养皿,生理盐水等。
实验步骤:
①取两个培养皿,编号1、2,加入等量蛙的生理盐水,分别将青蛙的神经—肌肉标本浸泡在生理盐水中。
②分别电刺激1、2号中神经—肌肉标本,肌肉组织均能发生收缩,并及时舒张。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验现象:1号表现为________,2号表现为________。
实验结论:有机磷农药有毒害作用。
【解析】 验证有机磷农药的毒害作用的实验设 ( http: / / www.21cnjy.com )计应让加有机磷农药的实验组与加生理盐水的对照组进行对照,观察两个神经—肌肉标本在施加适当的电刺激后的收缩情况。
【答案】 (1)突触 电信号→化学信号→电信号
(2)③在1号培养皿中滴加适量的有机磷农药, ( http: / / www.21cnjy.com )2号培养皿中滴加等量的生理盐水 ④一段时间后,同时给两个神经—肌肉标本施加适当的电刺激,观察标本的情况 震颤不止 正常收缩并及时舒张
神经纤维膜电位变化曲线
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1.图示
离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。
2.解读
a电位——静息电位,外正内负,此时K+通道开放。
b点——0电位,动作电位形成过程中,Na+通道开放。
bc段——动作电位,Na+通道继续开放。
cd段——静息电位恢复形成。
de段——静息电位。
3.电位测量
(1)静息电位:灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接(如图甲),只观察到指针发生一次偏转。
(2)动作电位:灵敏电流计都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图乙),可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
( http: / / www.21cnjy.com )
图甲 图乙
离体实验中,兴奋在神经纤维上的 ( http: / / www.21cnjy.com )传导是双向的。而在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此在生物体内,兴奋在神经纤维上的传导仍是单向的。
4.神经纤维上电流表的偏转方向和次数
(1)若ab=bc=cd=de
①刺激a点时,电流表指针先向左再向右,偏转两次。
②刺激c点时,电流表指针不偏转。
③刺激e点时,电流表指针先向右再向左,偏转两次。
(2)若ab≠bc≠cd≠de
①刺激a点时,电流表指针先向左再向右,偏转两次。
②刺激c点时,电流表指针偏转两次,c点与哪一点近则电流表指针先向哪一方向偏转。
③刺激e点时,电流表指针先向右再向左,偏转两次。
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(2013·大连高二期末)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】 本题通过图示的方式显示了钠离子的内 ( http: / / www.21cnjy.com )流引发了动作电位的原理。未刺激时电位相同,所以两种海水中神经纤维的静息电位相同,B正确。在两种海水中,均是膜外的Na+浓度高于膜内,只是在正常海水中膜外和膜内的Na+浓度差比低Na+海水中的大。所以D正确,C错误。在受到刺激后,由于正常海水中膜外和膜内的Na+浓度差较大,所以钠离子迅速内流引发较大的动作电位,对应于曲线a,所以曲线a代表正常海水中膜电位的变化,A正确。
【答案】 C
突触中兴奋的传递
1.图示
( http: / / www.21cnjy.com )
2.解读
(1)图示中有3个神经元,2个突触。
(2)箭头处给予刺激,能检测到电位变化的有b、c、d、e,但a处不能检测到。
(3)兴奋在突触间单向传递,在神经纤维上双向传导。
3.电位测量
(ab=bd)
(1)刺激b点,由于兴奋在突触间的传递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。
(2)刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
1.兴奋在神经元之间的传递速度远远慢于在神经纤维上的传导速度,其原因主要与神经递质的产生、释放需要一定的时间有关。
2.突触小体内线粒体和高尔基体含量相对较多,主要与其代谢及分泌功能有关。
下图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示神经调节反射弧的部分结构示意图,相关描述正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
A.图Ⅰ中a为突触小体,与图Ⅱ中c的末端膨大部分及图Ⅲ中g的末端膨大部分为同一结构
B.图Ⅰ中a为突触小体,与图Ⅱ中d及图Ⅲ中g为同一结构
C.图Ⅰ中b为突触后膜,只能是图Ⅲ中e结构
D.兴奋在图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的传递方向分别为a→b、d→c、e→g
【解析】 图Ⅰ中a为突触小 ( http: / / www.21cnjy.com )体,b为突触后膜,突触是突触小体与下一神经元的细胞体或树突组成的。图Ⅱ中c的末端膨大部分及图Ⅲ中g的末端膨大部分都为突触小体,突触后膜可能为胞体膜或树突膜,如d或e。兴奋在图Ⅰ中的传递方向为a→b,在图Ⅱ中的传递方向为c→d,在图Ⅲ中为同一神经元,可双向传导。
【答案】 A
1.(2011·海南高考)突触后膜受体与相应的神经递质结合后,使突触后神经细胞兴奋,在引起该突触后神经细胞兴奋的过程中( )
A.Na+通过被动运输到突触后膜内
B.K+通过被动运输到突触后膜内
C.Na+通过主动运输到突触后膜内
D.K+通过主动运输到突触后膜外
【解析】 突触后神经细胞兴 ( http: / / www.21cnjy.com )奋时Na+内流,钠离子经通道蛋白进入神经细胞内的过程是一个协助扩散的过程,属于被动运输,K+细胞外浓度低于细胞内浓度通过主动运输到突触后膜内。
【答案】 A
2.下图从左至右表示动作电位传导的示意图。据图不能得出的结论是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.动作电位在神经纤维上传导时电位变化是一样的
B.K+外流和Na+内流过程都不消耗ATP
C.Na+内流可能与局部电流的刺激有关
D.兴奋部位恢复为静息电位可能与K+外流有关
【解析】 从图中看出在神经纤维上传导 ( http: / / www.21cnjy.com )的动作电位是一样的。局部电流的刺激引起Na+内流产生动作电位。K+外流兴奋部位恢复为静息电位。从图中看不出K+外流和Na+内流过程是否消耗ATP。
【答案】 B
3.(2012·济南高二期末)在动物脑内 ( http: / / www.21cnjy.com )有一类只有突触结构而没有信息传递功能的突触,被称为“沉默突触”。据此推测“沉默”的可能原因是( )
①突触前膜和突触后膜没有直接接触
②突触后膜缺乏相应的受体
③突触前膜缺乏相应的受体
④突触前膜不能释放相应的神经递质
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
【解析】 兴奋在突触中传递是通过突 ( http: / / www.21cnjy.com )触前膜释放神经递质,神经递质通过突触间隙与突触后膜上的受体结合,引起突触后膜的兴奋或抑制来完成的。有突触结构而没有信息传递功能可能是突触前膜不能释放相应的神经递质或突触后膜缺乏相应的受体。
【答案】 B
4.
如图,将记录仪(R)的两个电极置于 ( http: / / www.21cnjy.com )某一条结构和功能完好的神经表面,给该神经一个适宜的刺激使其产生兴奋,可在R上记录到电位的变化。能正确反映从刺激开始到兴奋完成这段过程中电位变化的曲线是( )
【解析】 当图中的部位被刺激 ( http: / / www.21cnjy.com )后,兴奋先传导至左侧的电极处,该处的膜电位变成外负内正,而另一侧的膜电位仍然是外正内负,所以电流表指针会向左偏转,当兴奋传过后,左侧电极的膜电位恢复成外正内负,所以电表会恢复到原来的位置,之后兴奋会传导至右侧的电极处,右侧电极的膜电位会变成外负内正,而左侧的电位仍是外正内负,所以电流表指针会向右偏转,当兴奋传过后,右侧电极的膜电位又恢复成外正内负,所以电流表指针又会恢复至原来的位置,因此记录仪显示完全相反的电位变化,且最后恢复原电位(静息电位)状态。
【答案】 D
5.某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射 ( http: / / www.21cnjy.com )活动。下图为该反射弧的模式图。A、B为神经纤维上的实验位点,C为突触间隙。下列实验结果中,能够证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
①将药物放在A,刺激B,肌肉收缩 ②将药物放在B,刺激A,肌肉收缩 ③将药物放在C,刺激B,肌肉不收缩 ④将药物放在C,刺激A,肌肉收缩
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【解析】 要证明这种药物“在神经系统 ( http: / / www.21cnjy.com )中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”应该设计探究实验,实验遵循单一变量原则、对照原则。其变量一是药物放在神经元之间的细胞间隙,二是药物放在传出神经上。这样才能证明药物只作用于神经元之间的细胞间隙,而不是神经纤维上。
【答案】 A
6.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:
甲 乙
(1)静息时,神经纤维膜内外的电位状况是________。
(2)甲图灵敏电流计现在测不到神经纤 ( http: / / www.21cnjy.com )维膜的静息电位,要怎样改进才能测到静息电位?________________________________________________________________________
(3)如甲图所示,当a 处受到刺激 ( http: / / www.21cnjy.com )时,电流计将怎样偏转?________________________________________________________________________。
(4)现同时在甲、乙图中a处给予一个 ( http: / / www.21cnjy.com )刺激,观察指针摆动,指针反应时间落后的是________图,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)下图是神经纤维上某点静息时的电位,画出它受刺激以后的电位变化。
( http: / / www.21cnjy.com )
【答案】 (1)外正内负 (2)把灵敏电流计的一个电极插入膜内。 (3)发生两次方向相反的偏转。
(4)乙 甲的冲动只在神经纤维上传导,乙冲动的传导经过了突触间的化学信号转换(突触延搁作用)
(5)如图
( http: / / www.21cnjy.com )
第三节人脑的高级功能
(教师用书独具)
●课标要求
概述人脑的高级功能。
●课标解读
1.说出人脑高级功能的研究方法。
2.概述人脑的高级功能,区别大脑皮层功能区。
3.搜集有关PET技术、脑科学知识和神经调节的仿生资料。
●教学地位
本节内容包括人脑高级功能的研究方法和人脑高级功能的皮层定位,是了解和识记性的知识,在高考中时有考到。
●教法指导
1.可让学生自学了解人脑 ( http: / / www.21cnjy.com )高级功能的传统研究方法。通过教材中的探究活动让学生分析讨论“用PET技术对大脑皮层高级功能进行定位”实验中的问题,体验感悟科学实验方法。
2.人脑高级功能的皮层定位 ( http: / / www.21cnjy.com )可让学生通过多媒体课件产生感性认识,了解各功能区的功能。语言中枢的四个功能区的功能可借助生活中的语言行为来理解识记。
(教师用书独具)
●新课导入建议
人类和动物的根本不同是什么?人类 ( http: / / www.21cnjy.com )与动物的根本不同是人类有发达和善于思维的大脑,能够对一些较复杂的事物进行分析、判断和推理,并能进行语言交流。人类的大脑有哪些高级的功能?
●教学流程设计
学生课前预习:阅读教材P38-40 ( http: / / www.21cnjy.com ),填写【课前自主导学】,完成“思考交流”和对点连线。 步骤2:通过教材探究活动“用PET技术对大脑皮层高级功能进行定位”,体验实验方法,分析实验结果。
步骤6:引导学生以小组合作形式总结本 ( http: / / www.21cnjy.com )课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识总结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 步骤5:抢答方式完成【正误判断】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 步骤4:通过课件演示大脑皮层功能区的功能,通过【课堂互动探究】探究2总结规律,通过例2强化提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.说出人脑高级功能的研究方法。
2.概述人脑的高级功能,区别大脑皮层功能区。
3.搜集有关PET技术、脑科学知识和神经调节的仿生资料。 1.人脑的高级功能区。(重点)
2.神经系统的分级调节。(重难点)
(对应学生用书第35页)
人脑高级功能的研究方法
1.早期方法
(1)研究患脑血栓、脑肿瘤和脑损伤的病人的一些表现。
(2)在病人处于清醒状态下,用轻触或冷、热刺激开颅病人大脑皮层的不同区域,通过病人表述的感觉或感受等所做出的判断得出。
2.现在方法
电生理技术和正电子发射断层造影成像技术(PET)。
1.用PET技术对大脑皮层高级功能进行定位时,为什么选用放射性葡萄糖作为示踪剂?
【提示】 因为脑细胞所需的能源物质主要来自于葡萄糖的氧化分解。
人脑高级功能的皮层定位
1.概念
人脑的最高级部位是大脑的两个半球,其中大脑皮层的功能最为强大,身体各部分的运动和感觉功能都分别由大脑皮层的特定部位完成。
2.躯体运动中枢的皮层定位
(1)皮层定位:位于中央前回。
(2)特点
①按头足倒立式样与躯体形成一一对应的关系。
②一侧皮层支配着对侧躯体的随意运动功能。
③根据所支配器官运动的精细复杂程度分配皮层的大小。
3.语言中枢的皮层定位
(1)运动性语言中枢(说话中枢):额下回后部(S区)。
(2)听觉语言中枢:颞上回(H区)。
(3)视觉语言中枢(阅读中枢):顶下小叶的角回(V区)。
(4)书写中枢:额中回后部(W区)。
1.支配器官运动的精细复杂程度与所分配的皮层大小呈负相关。(×)
【提示】 呈正相关。
2.某病人能看懂文字和听懂别人的说话,却不会讲话,原因是运动性语言中枢受损造成的。(√)
人脑的高级功能
①W区(额中回后部) a.不能看懂文字、符号、图形
②V区(顶下小页角回) b.不能讲话
③S区(额下回后部) c.不能听懂话的含义
④H区(额上回后部) d.不能书写文字和绘画
【提示】 ①—d ②—a ③—b ④—c
(对应学生用书第36页)
各级神经中枢的分级调节
【问题导思】
①神经系统是如何进行分级调节的?
②神经系统中最高级神经中枢在什么部位?
1.各级神经中枢的功能
结构 功能
大脑皮层 调节机体活动的最高级中枢
下丘脑 有水盐平衡调节中枢、体温平衡调节中枢、糖平衡中枢,此外还与生物节律等的控制有关
脑干 有呼吸和心血管运动中枢
脊髓 调节躯体运动的低级中枢
2.脑、脊髓的神经中枢之间的关系
(1)相互联系、互相调控。
(2)位于脊髓的低级中枢,要受到高 ( http: / / www.21cnjy.com )级中枢的调控。如排尿反应中造成小便失禁的原因有两个:一是大脑皮层受损伤,脊髓中的排尿中枢失去了大脑控制;二是脊髓损伤,使脊髓白质上下行传导受损伤,失去了大脑皮层对排尿中枢的控制。
各中枢之间相互联系,一般低级中枢要受高级中枢的调控。
生活中存在以下现象:(1)婴幼儿经常尿床,但随着年龄的增长,这种现象会明显减少;(2)由于惊恐而出现无意识排尿。以上现象说明( )
A.婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多
B.婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只到达脊髓
C.无意识排尿不属于神经反射活动
D.脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态
【审题导析】 正确解答该题,应完成以下问题的思考:
(1)人体的排尿、思维的神经中枢分别分布在哪里?
(2)从上述现象中怎样确定它们之间的关系?
【精讲精析】 第(1)种现象的发生是由 ( http: / / www.21cnjy.com )于婴幼儿大脑发育不键全,大脑皮层对排尿反射活动控制不好造成的。第(2)种现象是由于受到惊吓大脑皮层高度紧张,临时性失去对排尿反射中枢的控制。婴幼儿在正常情况下夜间产尿与白天产尿一般是相等的,所以A项错误;婴幼儿排尿反射的传入神经上的兴奋先传到脊髓的排尿中枢,部分兴奋沿脊髓向上传导至大脑皮层,所以B项错误;排尿活动是低级反射活动,受大脑皮层调控,C项错误;脊髓是低级反射活动的中枢,其活动受大脑皮层功能状态的影响,因此D项是正确的。
【答案】 D
大脑皮层的功能区
【问题导思】
①躯体运动中枢定位在什么部位?有何调节特点?
②语言中枢受损后有何症状?
1.大脑皮层的功能区划分
( http: / / www.21cnjy.com )
2.语言中枢及其受损后的症状
中枢名称 位置 病症表现
视觉
语言中枢 V区 病人可以讲话、书写、听懂别人谈话,但看不懂文字的含义
听觉
语言中枢 H区 病人可以讲话、书写、看书,但听不懂别人谈话
运动性
语言中枢 S区 病人可以看懂文字、听懂别人谈话,但不能口头表达自己的思想
书写
中枢 W区 病人可以讲话、看书、听懂别人谈话,但不会书写
某一外伤病人,不能说话但能听懂别人讲话,不能写字但能看书看报,那么受损的是( )
A.运动语言中枢和书写中枢
B.听觉语言中枢
C.视觉语言中枢
D.感觉语言中枢
【审题导析】 由病人的症状即不能听懂别人讲话和不能写字,思考管理这些功能的中枢。
【精讲精析】 这位外伤病人能听懂 ( http: / / www.21cnjy.com )别人讲话,说明听觉语言中枢没有受损。不能说话,说明运动语言中枢受损。不能写字,说明书写中枢受损。能看书看报,说明视觉语言中枢是正常的。
【答案】 A本 课 知 识 小 结
网 络 构 建,\a\vs4\al(人脑的高级功能))躯体运动中枢语言中枢K
结 论 语 句
1.人脑的最高级部位是大脑的两个半球,其中大脑皮层的功能最为强大。
2.躯体运动中枢位于大脑皮层的中央前回,按头足倒立式样与躯体形成一一对应的关系。支配器官运动的精细复杂程度与分配皮层大小呈正相关。
3.两大脑半球的大脑皮层支配对侧肢体的运动和感觉。
4.语言中枢包括运动性语言中枢、听觉语言中枢、视觉语言中枢、书写中枢。K
(对应学生用书第37页)
1.PET技术应用的示踪剂中的放射性同位素必须是超短“寿命”的,原因是( )
A.减少对脑细胞的危害
B.PET技术的探测在瞬间即可完成
C.放射性同位素能引起脑细胞兴奋
D.示踪剂用量比较多
【解析】 放射性物质的辐射对人体伤害较大,而且短命的放射性元素要有足够强的放射才能被检测到。
【答案】 A
2.调节人体生理功能的最高级中枢是( )
A.大脑皮层 B.脑干 C.小脑 D.脊髓
【答案】 A
3.(2012·临沂高二期末)下列关于大脑皮层中央前回的叙述不正确的是( )
A.代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的
B.代表区的大小与躯体运动的精细复杂程度有关
C.刺激大脑皮层中央前回的顶部能引起上肢运动
D.头面部代表区的位置与头面部的关系是正立的
【解析】 大脑皮层代表区与实际躯体是倒置关系,刺激中央前回的顶部能引起下肢运动。
【答案】 C
4.某人在遭受雷击后幸存,经医生检查发现此人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己却不会讲话,此人受伤的部位是( )
A.听觉语言中枢 B.运动性语言中枢
C.书写中枢 D.视觉语言中枢
【解析】 可以看懂文字,能听懂别人讲话,但不会说话,此人患运动性失语症,是由运动性语言中枢(S区)受损引起的。
【答案】 B
5.如图是人大脑皮层躯体运动代表区功能示意图,请据图回答:
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)用电刺激皮层运动区某一区域,可观察到大脑皮层对躯体运动的调节作用。那么接受刺激的是反射弧中的________。
(2)图中显示面积大的躯 ( http: / / www.21cnjy.com )干在皮层代表区的面积很小,而手与手指在皮层代表区的面积几乎与整个下肢在皮层代表区的面积相等,说明运动越________的器官,其皮层代表区的面积越大。
(3)从图中可知,除头面部外,皮层代表区的位置与躯体各部分是________关系。
(4)若刺激兔右侧大脑皮层的________,可见其左侧肢体运动,说明此区域对肢体运动的调节具有______支配的特征。
【解析】 本题考查人体高级神经活动调节— ( http: / / www.21cnjy.com )—大脑皮层对机体控制及识图能力。(1)大脑皮层是调节人和高等动物生理活动的高级神经中枢,由神经元的细胞体构成,刺激大脑皮层就是刺激神经中枢。(2) 由图中可看出:人体面积巨大的躯干在大脑皮层第一运动区的代表区面积非常小,而手、头面积却占有很大代表区,这与躯体运动的精细复杂程度有关,与躯体大小无关。(3)从图中可知:皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的,只有头面部是正立的。(4)大脑皮层对躯体的控制是左右对侧交叉控制的;控制躯体运动的神经中枢——躯体运动中枢位于大脑皮层的中央前回。
【答案】 (1)神经中枢 (2)精细复杂 (3)倒置 (4)中央前回 交叉(或对侧)
(对应学生用书第111页)
一、选择题
1.运动性失语症和听觉性失语症所表现的部分症状分别为( )
A.不能运动;没有感觉
B.不会讲话;看不懂文字
C.听不懂别人的谈话;看不懂文字
D.不能用词语表达自己的意思;听不懂别人谈话
【解析】 运动性失语症是S区受损引起的,症状是不会讲话;听觉性失语症是H区受损引起的,症状是听不懂。
【答案】 D
2.(2013·深圳高二期末)下列关于书写中枢的叙述不正确的是( )
A.人的绘画功能离不开书写中枢参与
B.人在书写时,只需书写中枢参与其中
C.人在书写时除了书写中枢要发挥作用外,还需要相关的记忆中枢、思维中枢、躯体运动中枢等的协调作用
D.书写中枢位于大脑皮层额中回后部
【解析】 人在书写时除了书写中枢要发挥作用外,还需要相关的记忆中枢、思维中枢、躯体运动中枢等的协调作用。
【答案】 B
3.下列生理活动中,与人体高级中枢大脑皮层有关的是( )
A.生物节律的调节 B.血糖调节
C.语言、学习和记忆 D.甲状腺激素的分泌
【解析】 大脑皮层具有语言、学习 ( http: / / www.21cnjy.com )、记忆和思维等高级功能。控制生物节律的中枢位于下丘脑。下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素,能调节甲状腺激素的分泌。下丘脑还是血糖调节的中枢。
【答案】 C
4.(2012·济南质检)以下对人体大脑皮层功能的叙述,正确的是( )
A.下肢的代表区在大脑皮层中央前回的底部
B.大脑皮层H区受损时,会导致运动性失语症
C.皮层代表区范围的大小与躯体的大小成正比
D.大脑皮层是调节人体生理活动的高级神经中枢
【解析】 大脑皮层是调节人体生理 ( http: / / www.21cnjy.com )活动的高级神经中枢。大脑皮层H区受损时,会导致听觉性失语症。大脑皮层运动区代表区范围的大小与所支配器官运动的复杂精细程度成正比。代表区的位置与躯体各部分的位置支配关系是倒置的,下肢的代表区在大脑皮层中央前回的顶部。
【答案】 D
5.下列有关高级神经中枢的调节的叙述正确的是( )
A.大脑皮层为人类特有
B.第一运动区即中央后回
C.手占躯体比例较小,因而在皮层代表区的范围也较小
D.皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的
【解析】 高等动物和人都 ( http: / / www.21cnjy.com )具有大脑皮层,第一运动区为中央前回,皮层代表的位置与躯体各部分的关系是倒置的,且各代表区范围的大小只与躯体运动的精细复杂程度有关。
【答案】 D
6.(2013·宣城高二期末) ( http: / / www.21cnjy.com )一个人的手掌触到裸露的电线(110 V)会立即反射性地握紧电线,被解救后他再次看到裸露的电线,会立即反射性地把手缩回,关于这两种反射的正确叙述是( )
A.两种反射中枢都在脊髓
B.两种反射中枢都在大脑
C.前一种反射中枢在脊髓,后一种反射中枢在大脑
D.前一种反射中枢在大脑,后一种反射中枢在脊髓
【解析】 生来就有、不学就会的 ( http: / / www.21cnjy.com )反射叫非条件反射,其中枢在大脑皮层以下;经学习形成的反射叫条件反射,其中枢必须有大脑皮层参与。一个人的手触到裸露的电线而反射性地紧握电线,是非条件反射,其中枢在脊髓;以后再看见电线把手缩回则是条件反射,其中枢必须有大脑皮层参与。
【答案】 C
7.由中国残疾人艺术团表演的舞蹈《 ( http: / / www.21cnjy.com )千手观音》得到了观众的一致称赞。这些聋哑演员要准确理解指导教师的“手语”所表达的含义,依靠的中枢是( )
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】 聋哑演员要准确“理解”指导教师的“手语”,首先要看清指导教师的动作,然后要运用语言中枢进行分析、理解。此过程与运动和感觉无关。
【答案】 D
8.当你专心作答试题时,参与的高级中枢主要有( )
①下丘脑
②大脑皮层H区(听觉语言中枢)
③大脑皮层S区(运动性语言中枢)
④大脑皮层V区(视觉语言中枢)
⑤大脑皮层W区(书写中枢)
A.①③ B.②③
C.②④ D.④⑤
【解析】 专心作答试题时,首先通过视觉性 ( http: / / www.21cnjy.com )语言中枢将视觉结果转化为语言,然后再通过书写中枢书写在试卷上,这一过程是两类神经中枢不断协调作用的结果。
【答案】 D
9.大脑皮层的S区受损时,病人能 ( http: / / www.21cnjy.com )看懂文字、听懂别人的谈话,但却不会讲话;H区受损时,病人看不懂文字、听不懂别人的谈话,但却能讲话、写字。这表明( )
A.语言功能在语言中枢也有细致分工
B.语言功能与语言中枢之外的中枢有关
C.语言中枢位于大脑左半球外侧面
D.语言中枢是人类大脑所特有的
【解析】 人类的语言功能包括听、说、读、写,相应功能由相应中枢管理。
【答案】 A
10.(2011·海南高考)下列实例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用的是( )
A.针刺指尖引起缩手反射
B.短期记忆的多次重复可形成长期记忆
C.大脑皮层语言H区损伤,导致人不能听懂别人讲话
D.意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制
【解析】 缩手反射是非条件反射,中枢是 ( http: / / www.21cnjy.com )脊髓。语言、记忆、思维都是在大脑皮层的参与下进行的。意识丧失的人大脑皮层受损,因此排尿不能控制,但脊髓是正常的,仍能正常排尿,意识恢复后可控制排尿,说明高级中枢对低级中枢有控制作用。
【答案】 D
二、非选择题
11.下图显示人类大脑左半球皮层外侧面的言语区,请据图回答:
(1)临床发现,损伤中央前回底部的S区,病人能看懂文字和听懂别人的谈话,但不能讲话,该区域为__________语言中枢。
(2)损伤额中回后部接近中央前回的W区,病人讲话很慢,也能看懂文字和听懂别人的谈话,但不能写字,该区域为________中枢。
(3)损伤颞上回后部的H区,病人会讲话和写好字,能看懂文字,但听不懂别人的谈话,该区域为________语言中枢。
(4)损伤角回的V区,病人看不懂文字的意义,但视觉良好,其他的言语活动功能健全,该区域为________语言中枢。
【解析】 本题考查人脑高级功能的皮层定位 ( http: / / www.21cnjy.com )。身体各部分的运动和感觉功能都分别由大脑皮层特定的部位来完成,这就是大脑皮层的功能定位。一般认为,人类大脑皮层的言语功能区有四部分,S区叫运动性语言中枢,位于额下回后部;H区为听觉语言中枢,位于颞上回的后部;V区为视觉语言中枢,位于顶下小叶的角回;W区为书写中枢,位于额中回后部。这些部位受损,都会引起相应的病症,但各不相同。运动性语言中枢受损,人可以听懂别人的话、看懂文字,但自己不能说话。书写中枢受损,人可以听懂别人的话、看懂文字,但自己不能写字。听觉语言中枢受损,人会讲话和写好字,能看懂文字,但听不懂别人的谈话。视觉语言中枢受损,病人看不懂文字的意义,但视觉良好,其他的言语活动功能健全。
【答案】 (1)运动性 (2)书写 (3)听觉 (4)视觉
12.如下表所示,“+”表示能完成,“-”表示不能完成,试分析后回答下列问题:
手术前 去大脑两半球 再去间脑 再去中脑 去掉延髓
①条件反射 + - - - -
②体温调节 + + - - -
③翻正 + + + - -
④站立 + + + + -
⑤心动 + + + + +
⑥膝跳反射 + + + + +
(1)①完成的条件是具有________,说明缺少________,________不完整使条件反射不能完成。
(2)②的反射中枢位于________,因为去掉该结构后,②功能消失。
(3)去掉________后,③反射消失,③反射的________位于去掉的结构上。
(4)心血管运动中枢位于脑干 ( http: / / www.21cnjy.com )中,但将脑干全部切除后,心脏仍能不停跳动,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)④的反射中枢位于________,⑥的反射中枢位于________。
(6)①~⑥反射中,生来就有的、遗传的反射活动是________。
【解析】 本题通过逐级切除手术实验,一步 ( http: / / www.21cnjy.com )步去分析各项活动的反射中枢、神经传导路径等相关知识,既具综合性,又具有探究性。脑的不同结构具有不同的反射中枢,具有不同的调节功能,通过逐级切除实验,证明了条件反射的反射中枢位于大脑皮层中,体温调节中枢位于间脑中,翻正反射的反射中枢位于中脑中,站立反射的协调中枢位于小脑,去掉延髓后,由小脑发出的、经延髓的运动神经纤维受损,反射消失。膝跳反射的反射中枢位于脊髓灰质中。心血管中枢位于脑干中,由脑干的该中枢发出植物性神经支配心跳的快慢、强弱,失去脑干中枢支配,仍能收缩,这是因为心肌具有自动节律性收缩的特性。反射由反射弧完成。生来就有的、可遗传的反射属于非条件反射,反射中枢位于大脑皮层以下各中枢。因此,在①~⑥的反射中,除①外,其他的都属于非条件反射。
【答案】 (1)大脑皮层 反射中枢 反射弧
(2)间脑
(3)中脑 反射中枢
(4)心肌具有自动节律性收缩的特性
(5)小脑 脊髓灰质
(6)②③④⑤⑥
第四节体液调节在维持稳态中的作用
(教师用书独具)
●课标要求
1.描述动物激素的调节。
2.举例说明体液调节在维持稳态中的作用。
3.探讨动物激素在生产中的应用。
●课标解读
1.简述激素的种类和作用。
2.理解激素的分泌调节过程。
3.理解激素调节的特点。
●教学地位
本节内容中“内分泌腺和激素”介绍了内分 ( http: / / www.21cnjy.com )泌腺分泌的激素的种类,各激素的作用和激素作用的特点。“激素分泌的调节”通过实例介绍了激素分泌的反馈调节。激素调节是生命活动调节的重要方式,激素调节中各种激素的作用、激素作用的特点、激素分泌的反馈调节都是高考常考的重要内容。
●教法指导
1.探究学习、自主学习是新课程的基本理 ( http: / / www.21cnjy.com )念,本节可先通过“金鱼胰岛素休克”实验的探究活动激发学生的学习兴趣,并提引发思考的问题。让学生自主学习教材中内分泌腺分泌的激素及激素的作用,并总结激素调节的特点。
2.激素分泌的调节是通过具体实例 ( http: / / www.21cnjy.com )总结的,通过课件演示甲状腺激素分泌、促肾上腺皮质激素的分泌、甲状旁腺激素的分泌的实例,学生总结激素分泌的反馈调节,并讨论激素分泌的反馈调节的意义。
(教师用书独具)
●新课导入建议
在游乐园坐过山车,头朝下疾 ( http: / / www.21cnjy.com )驰时,不少人感到心怦怦直跳,并且狂呼乱叫。在此过程中,除了有神经调节外还有激素的调节。人体内有哪些激素,这些激素怎样调节生命活动?
●教学流程设计
学生课前预习:阅读教材P41-44 ( http: / / www.21cnjy.com ),填写【课前自主导学】,完成“思考交流”。 步骤2:通过教材探究活动“金鱼的胰岛素休克”体验胰岛素的作用,分析实验对照,归纳实验结论。 步骤3:通过插图或课件学习人体的主要内分泌腺及分泌的激素的作用,通过【课堂互动探究】探究1总结规律,通过例1强化提高。
步骤7:引导学生以小组合作形 ( http: / / www.21cnjy.com )式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现,互评后参看【本课知识总结】的网络构建。课下完成【课后知能检测】。 步骤6:抢答方式完成【正误判断】并分组互评【当堂双基达标】的1、2、3、4、5题。 步骤5:通过【课堂互动探究】实验探究总结动物激素生理功能实验探究方法,通过例3强化提高。 步骤4:通过教材探究活动“激素调节的过程”总结激素分泌的分级调节和反馈调节,通过【课堂互动探究】探究2总结规律,通过例2强化提高。
课 标 解 读 重 点 难 点
1.简述激素的种类和作用。
2.理解激素的分泌调节过程。
3.理解激素调节的特点。 1.激素的种类、作用。(重点)
2.激素的分泌调节过程。(重难点)
(对应学生用书第37页)
内分泌腺和激素
1.体液调节
指某些化学物质(如激素、二氧化碳等)通过体液途径到达全身或局部的器官组织,引起这些器官组织产生相应的反应。
2.激素的概念
激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的具有特殊生物活性的化学物质,作用于某些特定的细胞即靶细胞。
3.人体内主要激素的种类及作用
内分泌腺 激素名称 生理作用
下丘脑 促肾上腺皮质激素释放激素、促甲状腺激素释放激素等 调节和控制着腺垂体中各种促激素的释放
腺垂体
生长激素 促进人体生长发育
催乳素 刺激乳汁分泌
各种
促激素 调节和控制其他内分泌腺的活动
神经垂体
催产素 刺激子宫平滑肌
抗利尿激素 调节水分平衡
甲状腺 甲状腺激素 促进机体新陈代谢,增强神经系统的兴奋性
甲状旁腺 甲状旁腺激素 促进钙的吸收和增加血钙含量
胸腺 胸腺素 提高免疫系统抵御病菌的能力
肾上腺皮质 皮质醇、醛固酮 分别调节机体的糖代谢和水盐代谢。促进机体应对各种有害刺激
肾上腺髓质 肾上腺素 提高血压、心率等,促使机体对紧急情况作出反应
睾丸 雄激素 促进男性性征的发育和精子的形成
卵巢 雌激素 促进女性性征的发育和卵子的形成
激素的作用具有哪些特点?
【提示】 微量和高效;通过体液运输;作用于靶器官、靶细胞。
激素分泌的调节
1.调节途径
激素分泌的调节,最普遍的是神经调节。途径有两条:(1)神经系统直接作用于内分泌腺;(2)通过下丘脑—垂体系统,间接地调节内分泌腺的活动。
2.调节方式
激素分泌后,可通过反馈环路调节内分泌腺的分泌活动,其中负反馈作用较突出。
3.甲状旁腺激素分泌的调节
甲状旁腺细胞直接感受血钙含量的变化,并做出相应的反应。
1.激素是由内分泌器官(或细胞)分泌的。(√)
2.下丘脑分泌的促肾上腺皮质激素作用于肾上腺,促进肾上腺分泌肾上腺皮质激素。(×)
【提示】 下丘脑分泌的是促肾上腺皮质激素释放激素。
3.促肾上腺皮质激素和肾上腺皮质激素都可抑制下丘脑的活动。(√)
4.激素通过体液只运输给靶器官、靶细胞。(×)
【提示】 激素通过体液运输到全身,只作用于靶器官、靶细胞。
5.激素的分泌只受神经调节。(×)
【提示】 有些内分泌细胞可直接感受内环境中的某理化因素的变化,而作出相应的反应。
(对应学生用书第38页)
人体重要激素的归类
【问题导思】
①人体内主要的内分泌腺有哪些?
②各种激素分别有什么生理作用?
1.激素的来源
( http: / / www.21cnjy.com )
2.激素的功能
(1)甲状腺激素、性激素都能促进生殖系统发育,但甲状腺激素还能促进神经系统发育。
(2)甲状腺激素、生长激素均有促进生长 ( http: / / www.21cnjy.com )的作用,但前者主要是促进发育(质变过程),包括生殖系统、神经系统发育;后者主要是促进骨的生长(量变过程)。
(3)甲状腺激素、肾上腺素都能促进新陈代谢,但肾上腺素具有升高血糖作用。
(4)胰高血糖素与肾上腺素都具有升高血糖作用,但肾上腺素具有促进新陈代谢的功能。
3.激素作用的特点
(1)微量和高效
激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。
(2)通过体液运输
内分泌腺没有导管,所以激素弥漫到体液中,由血液来运输。
(3)作用于靶器官、靶细胞
激素的作用具有特异性,它选择性地作用于靶器官、靶腺体或靶细胞。
激素既不组成细胞结构,又不提供能量,也不起催化作用,只是使靶细胞原有的生理活动发生变化。
科研人员分别给三只大白鼠注射了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种激素,下表表示的是注射相应激素一段时间后出现的生理反应:
注射的激素 生理反应
Ⅰ 出现低血糖症状,甚至昏迷
Ⅱ 蛋白质合成加快,软骨生长明显
Ⅲ 呼吸、心率加快,体内产热量增加
据此判断Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种激素的化学名称分别是( )
A.胰岛素、生长激素、甲状腺激素
B.生长激素、胰岛素、甲状腺激素
C.甲状腺激素、胰岛素、生长激素
D.胰高血糖素、生长激素、甲状腺激素
【审题导析】 根据三只大鼠分别注射Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种激素后的反应,思考激素的作用,判断激素的种类。
【精讲精析】 胰岛素具有降低血糖浓度的作用 ( http: / / www.21cnjy.com ),体内含量过高时,血糖浓度过低,会出现低血糖症状;生长激素具有促进蛋白质的合成与骨的生长的作用;甲状腺激素具有促进新陈代谢的作用,可以增加产热量。
【答案】 A
激素分泌的分级调节和反馈调节
【问题导思】
①激素分泌的分级调节是怎样进行的?
②正反馈调节与负反馈调节有什么不同?1.分级调节
(1)概念理解:指下丘脑控制垂体,垂体控制相关腺体的分层控制方式。
(2)图示:
2.反馈调节
(1)概念理解
①当一种激素分泌后,作用于靶细胞而引起特异的生理效应,与此同时,血液内该激素的浓度又反馈控制着这种激素的分泌。
②人和动物体内激素的分泌是持续不断地进行反馈调节的。
(2)类型
①正反馈:反馈控制促进原来激素的分泌。
②负反馈:反馈控制抑制原来激素的分泌,此种类型最常见,如激素分泌的调节。
(3)实例:甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节(如图)。
(2012·上海六校联考)如图所示是高等动物甲状腺激素分泌调节示意图,以下叙述正确的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.在寒冷的环境中,激素①的分泌减少,③的分泌增加
B.切除垂体后,①的分泌会增加,③的分泌会立即停止
C.切除甲状腺后,①和②的分泌均增加,但不促进代谢
D.给动物注射③,反馈调节会使①和②的分泌增加
【审题导析】
(1)题图为甲状腺激素分泌的反馈调节过程。①、②、③分别表示促甲状腺激素释放激素、促甲状腺激素和甲状腺激素。
(2)明确甲状腺激素分泌的分级调节和反馈调节。
【精讲精析】 在寒冷环境 ( http: / / www.2