2019年春季学期人教版高二生物必修三第2章《神经调节》知识与典例归纳

2019年春季学期人教版高二生物必修三第章《神经调节》知识与典例归纳
【知识点归纳】
一、神经系统的组成
神经系统的组成 神经系统各组成部分的功能
中枢神经系统 脑 大脑 具有感觉、运动、语言等多种神经中枢
小脑 使运动协调、准确、维持身体平衡
脑干 有调节心跳、呼吸、血压等人体基本生命活动的中枢
脊髓 对外界或体内的刺激产生有规律的反应，将对这些刺激的反应传到大脑， 是脑与躯干、内脏之间的联系通路
周围神经系统 脑神经 传导神经冲动
脊神经 传导神经冲动


周围神经系统从结构上可分为脑神经和脊神经，从功能上可分为传入神经（感觉神经）和传出神经（运动神经）。
二、神经系统结构和功能的基本单位——神经元
1、神经元的结构模式图

细胞体 集中在脑和脊髓中
神经元 轴突（长而分枝少）
突起
树突（短而分枝多）
2、神经元的功能
接受刺激产生兴奋（神经冲动），并传导兴奋（神经冲动）。
3、神经元的分类
（1）感觉神经元（传入神经元）：把神经冲动从外围传到神经中枢
（2）运动神经元（传出神经元）：把神经冲动从神经中枢传到外周
（3）中间神经元（联络神经元）：在传入和传出两种神经元之间起联系作用，位于脑和脊髓内。
三、神经调节的结构基础——反射弧
1、反射弧的结构模式图


2、反射弧各部分结构的特点和功能

反射弧结构 结构特点 功能 结构破坏对功能的影响
感受器 感觉神经末梢部分 感受一定的刺激，并产生兴奋 既无感觉又无效应
传入神经 感觉神经元 将感受器产生的兴奋，以神经冲动的形式传向神经中枢 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袁群 将传入神经传来的神经冲动进行分析与综合，并产生兴奋 既无感觉又无效应
传出神经 运动神经元 将神经中枢产生的兴奋，以神经冲动的形式传向效应器 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 将传出神经传来的神经冲动转变成肌肉或腺体的运动 只有感觉无效应

3、反射发生的过程
感受器收到刺激后产生兴奋，兴奋经传入神经传至神经中枢；在神经中枢部位，对刺激做出分析和综合，以确定是否反应和反应的轻度，然后再通过传出神经传至效应器，做出相应的反应。
（1）反射：是指在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答，是神经调节的基本方式。反射的方式分为条件反射和非条件反射。
（2）反射弧：是完成反射的结构基础，通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。一个反射活动要想完成，必须保持反射弧的完整性。
（3）兴奋：是反射在反射弧中传导的方式，即神经冲动。
（4）三者之间的关系体现在反射过程中，即反射的过程是：感受器兴奋→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器。

四、兴奋在神经纤维上的传导
1、神经元的基本结构

（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）许多神经纤维结成束，外包由结缔组织形成的膜，就成为一条神经。
2、兴奋在神经纤维上的传导——电传导
（1）静息电位的形成：静息（未受刺激）状态下，膜对不同离子的通透性不同。一般膜上钾离子通道开放，细胞内的钾离子浓度比细胞外高，很容易顺浓度梯度流向膜外，细胞内的有机负离子多为大分子，不能透出膜外，在膜内形成负电位，膜外形成正电位，直到膜内外电位差的大小能够阻止K+继续外流时，离子移动达到平衡，膜内K+向膜外扩散至维持膜内外动态平衡的水平是形成静息电位的主要离子基础。
　　　　　　　　
（2）动作电位的形成—受刺激时兴奋产生
神经细胞受刺激，膜通透性发生改变，通透性增高，由于膜外Na+浓度高于膜内，Na+大量内流，膜两侧的静息电位急剧减小，直至形成膜内正电位，膜外负电位，阻止Na+继续内流。
　　　　　　　　　　　
（3）兴奋的传导已兴奋的神经段与它相邻的未兴奋神经段之间存在电位差，形成局部电流。
　　　　　　　　　　　
（4）传导过程：静息电位，刺激～动作电位～电位差～局部电流。
（5）传导特点：
①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纤维向两侧同时传导，在受刺激的整个神经元中均可测到动作电位。
②生理完整性：神经传导首先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，冲动就不能通过断口；如果神经纤维在麻醉药或低温作用下发生机能改变，破坏了生理功能的完整性，冲动的传导也会发生阻滞。
③绝缘性：一条神经中包含着许多神经纤维，各条神经纤维上传导的兴奋基本上互不干扰，这称为传导的绝缘性。
④相对不疲劳性：有人在实验条件下用每秒50一100次的频率电刺激神经9一12h，观察到神经纤维始终保持其传导能力；因此神经纤维与突触相比较，是不容易发生疲劳的
动作电位上升支主要由Na+内流形成，接近于Na+的电-化学平衡电位。
1．细胞内外Na+和K+的分布不均匀，细胞外高Na+而细胞内高K+。
2．细胞兴奋时，膜对Na+有选择性通透性，Na+顺浓度梯度内流，形成锋电位的上升支。
3．K+外流增加形成了动作电位的下降支。
在不同的膜电位水平或动作电位发生过程中，Na+通道呈现三种基本功能状态：①备用状态：其特征是通道呈关闭状态，但对刺激可发生反应而迅速开放，因此，被称作备用状态；②激活状态：此时通道开放，离子可经通道进行跨膜扩散；③失活状态：通道关闭，离子不能通过，即使再强的刺激也不能使通道开放。细胞在静息状态即未接受刺激时，通道处于备用状态。当刺激作用时，通道被激活而开放。多数通道开放的时间很短，如产生锋电位上升支的Na+通道开放时间仅为1-2ms，随即进入失活状态。必须经过一段时间，通道才能由失活状态恢复至静息的备用状态。通道的功能状态，决定着细胞是否具有产生动作电位的能力。
五：兴奋在神经元之间的传递
1、突触
（1）类型：神经元之间的联系仅表现为彼此接触，局部电流沿着轴突一直传到其分支的末端，这些轴突可与其他神经元的树突、胞体形成接点，由此可分两类：轴突——树突型和轴突——细胞体型两种。
（2）结构
突触前膜：上一个神经元的轴突末梢形成的突触小体膜。
突触后膜：一般是下一个神经元的细胞体膜或树突膜，其上有受体。
突触间隙：充满组织液

（3）突触小泡释放的递质：乙酰胆碱、单胺类物质、氨基酸类物质。
（4）神经递质传递方向：突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。
2、神经冲动的传递


传导过程：轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜（下一个神经元）。
（1）递质传递
突触小泡释放的递质：乙酰胆碱、单胺类物质。递质移动方向：突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。传导过程：轴突→突触小体→突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜（下一个神经元），即电信号→化学信号→电信号。
注意：有些突触前膜释放的神经递质并不一定都是兴奋性的，也有抑制性神经递质，如γ- 氨基丁酸，甘氨酸和去甲肾上腺素等。抑制性神经递质可使Cl-内流，下一神经元细胞膜发生超极化，不能形成兴奋性神经冲动。
　（2）突触传递的特点：单向传递。原因是递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。兴奋在突触处传递比在神经纤维上的传导速度要慢。原因是：兴奋由突触前膜传至突触后膜，需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程。某些化学药品能阻止兴奋递质与受体结合，使兴奋不能传递到下一神经元，导致反射不能完成。
六：兴奋在神经纤维上传导和神经元之间传递的比较
比较项目 兴奋在神经纤维上传导 兴奋在神经元之间的传递
兴奋的方式 局部电流 化学递质
刺激的方式 电刺激 化学刺激
作用时间 传导得快 传导得慢
传导的方向 双向传导 单向传递


七：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
结构名称 主要神经中枢 功能
脑 大脑 语言中枢、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、视觉中枢、听觉中枢 具有感知、控制躯体的运动、及语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能
小脑 维持身体平衡的中枢 维持身体平衡
脑干 呼吸中枢、心血管运动中枢 调节呼吸、心血管运动
下丘脑 体温调节中枢，水平衡的调节中枢和生物节律调节中枢 调节体温、水平衡、血糖平衡
脊髓 调节躯体运动的低级中枢 受大脑的控制

2、人脑的高级功能
（1）大脑皮层功能区的划分：
　　　　　　
躯体运动中枢——位于中央前回，又称“第一运动区”一般支配对侧运动。
躯体感觉中枢——位于中央后回，一般支配对侧感觉
（2）言语区
　　①视运动性语言中枢——又称“书写中枢”，位于额中部接近中央前回手部代表区的部位（W区）。若受损伤，会引起“失写症”，即病人可听懂别人讲话和看懂文字，也会说话，手部运动正常，但失去书写绘图能力。
②运动性语言中枢——又称“说话中枢”，位于中央前回底部之前（S区）。若受损伤，会引起“运动性失语症”，即病人能看懂文字，也能听懂别人讲话，但自己却不会讲话。
③听觉性语言中枢——位于颈上回后部（H区）。若损伤，会引起“听觉性失语症”，即人能讲话、书写，也能看懂文字，但听不懂别人谈话，能听懂别人发音，但不懂其含义，可模仿别人的谈话，但往往是答非所问。
　　④视觉性语言中枢——又称“阅读中枢”（ V区）。若损伤，会引起“失读症”，即病人的视觉无障碍，但看不懂文字含义，变得不能阅读。
（3）学习和记忆
【典型例题】
例1、当快速牵拉骨骼肌时，会在d处记录到电位变化过程。据图判断下列相关叙述，错误的是
A．感受器位于骨骼肌中
B．d处位于传入神经上
C．从a到d构成一个完整的反射弧
D．牵拉骨骼肌时，c处可检测到神经递质
【答案】C
【解析】由牵拉肌肉可引起神经冲动并传到d处，并且神经节位于传入神经可知a（骨骼肌中）位于感受器，b位于传入神经，c位于神经中枢，d位于传入神经，AB正确；当神经末梢有神经冲动传来时，突触前膜内的突触小泡受到刺激释放神经递质，引发突触后膜膜电位变化，D正确；图中a到d不包含效应器，不构成一个完整的反射弧，C错误。
【总结升华】本题考查反射弧的结构及兴奋的传递，在强化学生对相关知识的理解、记忆及运用。
例2、给狗喂食会引起唾液分泌，但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食，这样多次结合后，听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是
A.大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程
B.食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射
C.铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系
D.铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同
【答案】C
【解析】喂食引起唾液分泌属于非条件反射，喂食和铃声多次结合刺激后，狗听到铃声分泌唾液为条件反射，其调节中枢在大脑皮层（含高级神经中枢），可见A项错误；因为非条件反射的神经中枢（低级神经中枢）不可能在大脑皮层，可知两种反射的反射弧不可能相同，D项错误；食物引起味觉的产生过程没有经过完整的反射弧，故不属于反射，B项错误；铃声原本不能引起唾液分泌反射活动的发生，但喂食和铃声反复结合刺激后却形成了这种反射活动，说明此过程中相关神经元之间形成新的联系，构成了新建立起的条件反射的反射弧，C项正确。
【总结升华】本题考查神经调节和条件反射的相关知识，本质上是在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学会知识综合分析问题的能力。
例3.人在剧烈运动时，交感神经兴奋占优势，此时
A．瞳孔缩小 B．胆汁分泌增加
C．支气管扩张 D．唾液淀粉酶分泌增加
【答案】C
【解析】人在剧烈运动时会产生大量的二氧化碳，刺激呼吸中枢，通过交感神经的调节，使肺和支气管扩张，加快呼吸频率，排出二氧化碳，吸收氧气，因此C项正确。
例4.有关“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验，下列说法正确的是
A．若不去掉脑，将观察不到搔扒反射
B．该实验表明脊髓可以不依赖于大脑调节一些生理活动
C．环割并去掉脚趾皮肤的目的是让搔扒反射现象更加明显
D．由于蛙腹部和脚趾尖都有感受器，刺激两处都会出现搔扒反射
【答案】B
【解析】搔扒反射属于非条件反射，中枢在脊髓，不在脑部，所以去掉脑袋不受影响，环割并去掉脚趾皮肤的目的是破坏感受器，看反射器在反射中的作用，刺激腹部出现搔扒反射，袭击脚趾发生屈膝反射。
例5、下列事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
【答案】C
【解析】针刺指尖引起缩手反射，只受低级中枢脊髓的调控；B、C选项内容只能说明这两项生理活动只受大脑皮层高级神经中枢调控；排尿反射中枢在脊髓，有无意识排尿受大脑皮层调控，因此D项内容体现了高级神经中枢对低级中枢的调控作用。
【点评】本题考查低级中枢与高级中枢的关系。
例6、突触后膜受体与相应神经递质结合后，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内
【答案】C
【解析】神经细胞兴奋过程的实质是Na+内流，即通过被动运输到突触后膜内。静息电位的维持是K+外流的结果，动作电位的形成是Na+内流的结果。静息状态的膜电位可巧记为：内涵丰富（负），外树正气（内负外正）。兴奋在神经纤维上的传导和突触间的传递特点可巧记为：内正外负电流显，双向推进快速传；突触传递单且慢，电化化电忙转换。
【总结升华】此题考查兴奋的传导和传递的特点。
例7.某人因受外伤而成为“植物人”，处于完全迷状态，饮食只能靠“鼻饲”，人工向胃内注流食，呼吸和心跳正常．请问他的中枢神经系统中，仍能保持正常功能的部位是（ ）
A．脑干和脊髓 　　　B．小脑和脊髓
　　C．小脑和脑干　　　 D．只有脊髓
【答案】C
【解析】人的中枢神经系统包括大脑、脑干、小脑和脊髓。不同的神经中枢功能各不相同。大脑皮层是人体最高级中枢，调节机体最高级活动，同时拉制脑干、小脑、脊髓等低级中枢的活动。小脑有维持躯体平衡的功能。脑干中有许多维持生命的中枢，所以又称为“活命中枢”。脊髓中有调节躯体运动的低级中枢。各个中枢的功能不同，但彼此之间又相互联系相互调控。“植物人”失去所有的高级神经活动，说明大脑皮层受损伤，身体基本不能动，说明小脑也失去功能，但是一些必要的生命活动还在进行，说明脑干正常，脑干要通过调控脊髓来完成最基本的生命活动，说明脊髓也没有受损伤。
例8.下图表示反射弧和神经纤维局部放大的示意图，下列说法错误的是(　　)

A．在甲图中，①所示的结构属于反射弧的感受器
B．甲图的⑥结构中，信号的转换模式为电信号→化学信号→电信号
C．若乙图表示神经纤维受到刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况，则a、c为兴奋部位
D．在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间，因电位差的存在而发生电荷移动，形成局部电流
【解析】若题中乙图表示神经纤维受刺激的瞬间膜内外电荷的分布情况，则a、c为未兴奋部位，膜电位为外正内负，b为兴奋部位，膜电位为外负内正。
例8.下列关于感受器及其功能的叙述中正确的是
A．感受器对不同感觉信息表现出高度的选择性
B．视网膜中视锥细胞获取光亮信息并转换成神经冲动
C．蝰蛇颊窝、人温度感受器以及昆虫触角都属于物理感受器
D．感受器的功能是将各种不同的感觉信息转换为神经冲动并产生感觉　
【解析】视杆细胞感受光亮，视锥细胞感受色彩，视网膜中视杆细胞获取光亮信息并转换成神经冲动，B错误，依据刺激物的类型把感受器常分为物理感受器和化学感受器，蝰蛇颊窝、人温度感受器属于物理感受器，昆虫触角都属于化学感受器，C错误，感受器的功能是将各种不同的感觉信息转换为神经冲动，但不产生感觉，感觉的产生在大脑皮层。D错误。