第30讲 通过神经系统的调节(学生版)
一、神经调节的结构基础和反射
1、神经系统结构和功能的基本单位——?
是神经系统结构和功能的基本单位,其功能是 。(★有些神经元具有内分泌功能,如:下丘脑的某些细胞可产生抗利尿激素、促激素释放激素等)。神经元的结构见下图:
??★注:①神经元的轴突或长的树突+包裹在外的髓鞘→神经纤维→?神经
②一个神经元细胞有多个树突,但有且仅有一个轴突
2、神经调节的基本方式——反射
概念:在 的参与下,动物体或人体对内外界环境变化作出的规律性应答。
反射的结构基础——反射弧
兴奋传导
反射弧特点
结构特点
功能
结构破坏后对功能的影响
感受器
↓
传入神经
↓
神经中枢
↓
传出神经
↓
效应器
感受器
感觉神经末梢的特殊结构
将适宜的内外界刺激的信息转变为兴奋(即神经冲动)
既无感觉又无效应
传入神经
感觉神经元的一部分
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
既无感觉又无效应
传出神经
运动神经元的一部分
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉无效应
效应器
对内外界刺激产生相应的规律性活动
只有感觉无效应
相互联系
反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,必须保证反射弧结构的
★注:①一个反射弧至少需要两个神经元:感觉神经元和运动神经元。
②一个反射弧组成的神经元越多,形成的突触越多,完成反射的时间就越长。
③刺激感受器或传出神经,信息都能传到效应器而使效应器产生相同的效应,但刺激前者产生的效应可以称做反射,但刺激后者产生的效应就不能称为反射,即反射活动的进行必须经过 的反射弧。效应器产生的效应可以称做机体对刺激做出的反应,而只有经过
反射弧的反应才能称为反射。
④神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动而不影响感受器的敏感性。
⑤反射弧只有保持其完整性,才能完成反射活动。
⑥反射弧完整,还需有适宜刺激才能发生反射活动。
⑦具有神经系统的多细胞生物才有反射,植物和单细胞生物没有反射。
反射弧中传入神经和传出神经的判断
①根据是否具有 :具有 的是传入神经。
②根据脊髓灰质内突触结构判断:兴奋只能从上一个神经元的轴突末梢传导下一个神经元的树突膜和胞体膜
③切断试验法:若切断剪断或麻醉神经后,刺激远离中枢的位置效应器有反应,刺激近中枢的位置效应器无反应,证明是传出神经;刺激远离中枢的位置效应器无反应,刺激近中枢的位置效应器有反应,则证明为传入神经。
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋:指动物体或人体内的某些组织或细胞,感受外界刺激后,由 变成
的过程,即动作电位的产生过程。
2、静息电位和动作电位
①静息电位:细胞内外各种离子浓度不等, K+浓度高, Na+浓度高。静息状态,细胞膜上K+通道开放,K+ ,而膜内带负电的离子不能透过细胞膜,于是形成细胞膜内外“ ”的静息电位。
②动作电位:当细胞受到刺激时, 离子通道开放,Na+内流大于K+外流,形成“ ”的动作电位
③静息电位的恢复:动作电位产生后,通过Na+—K+离子泵,细胞排钠保钾,再恢复到静息电位。
★注:兴奋产生和传导过程中Na+、K+的运输方式分析
①静息电位产生时,K+外流需要 ,同时由高浓度向低浓度运输,属于 。
②动作电位产生时,Na+的内流需要 ,同时由高浓度向低浓度运输,属于 。 3、兴奋产生和传导的机制
传导形式:兴奋是以动作电位即电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫作 。
(2)传导过程
(3)传导特点: ,刺激神经纤维的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。(如下图)
①在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向
②在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向
★注:兴奋在离体的神经纤维上和生物体内神经纤维上的传导是不同的,在离体神经纤维上兴奋的传导是双向的;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,兴奋在神经纤维上是单向传导的。
4、兴奋在神经纤维上传导的电流方向分析
(1)静息状态(如图所示,其中B测的是静息电位)
①电位都在膜外,电流计指针不偏转。
②电极分别在膜内、外,电流计指针向电极置于膜内一侧偏转。
③电极都在膜内,电流计指针不偏转。
刺激神经纤维(如图所示)
①刺激a点,b点先兴奋(内正外负),电流计指针 侧偏转;b点恢复静息电位(内负外正),但兴奋未传到d点,指针归零;d点兴奋(内正外负),电流计指针 侧偏转;d点恢复静息电位,指针归零。电流计指针总共发生两次方向 的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,又同时恢复静息电位,所以电流计指针 。
★注:解题时要注意电流计在神经纤维上的位置,是膜内还是膜外,两极在同一侧还是不同侧。
兴奋在神经元之间的传递
结构基础——突触
神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小支末端膨大,呈杯状或球状,叫做 。突触小体与其他神经元的 、 或肌肉细胞、腺体细胞等可兴奋细胞间相接触,共同形成突触
突触的常见类型
①轴突——树突型:
②轴突——胞体型:
突触的结构
①突触前膜:轴突末端膨大的突触小体的膜
②突触间隙:突触前膜和突触后膜之间的缝隙,其内液体属于
③突触后膜:下一神经元的 或
★注:突触小体≠突触:①组成不同:突触小体是上一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙、突触后膜②信号转变不同:在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号;在突触中完成的信号为电信号→化学信号→电信号。
2、神经递质及种类
(1)神经递质:是神经细胞产生的一种化学信使物质,对具有相应受体的神经细胞产生特异性反应( )。
(2)供体:轴突末端突触小体内的突触小泡。(但注意:神经递质只是在突触小泡内储存,并不在其中合成)
(3)受体:与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或细胞体膜上的糖蛋白。
(4)种类:兴奋型递质、抑制型递质。
(5)作用:使另一个神经元 。
(6)释放:方式为胞吐,神经递质在该过程中穿过了0层膜,体现了膜的
(7)特点:神经递质发生效应后,就被酶破坏而 ,或被移走而迅速停止作用。如果因药物或酶活性降低,递质不能失活,则会引起后一神经元 。
3、兴奋的传递
(1)递质移动方向:突触小泡→ 神经递质(胞吐)→突触间隙→突触后膜 (与受体结合)。
(2)传递过程:前一个神经元轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(后一个神经元)。
(3)信号转换: → →
(兴奋) (递质) (兴奋)
★注:突触传递异常分析
①正常情况下:神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。
②异常情况1:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
③异常情况2:若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传递。
4、兴奋在神经元之间的传递特点分析
(1) 单向传递:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由
,与受体特异性结合,所以传递方向是单向的。
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,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms),这段时间就叫做突触延搁。
。
5、在神经元间,电流计指针偏转问题方法分析(ab=bd)
①刺激b点,由于兴奋在突触部位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,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
四、人脑的高级功能和神经系统的分级调节
1、中枢神经系统包括脑(大脑、小脑、脑干、下丘脑)和脊髓
★注:位于脊髓的低级中枢受相应的高级中枢的调控
2、人脑的高级功能
大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位,它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
3、人脑的言语区
言语区名称
受损后的病症
病症的症状
书写中枢(W区)
失写症
病人能听懂别人的谈话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力
说话中枢(S区)
运动性失语症
病人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己却不会讲话
听话中枢(H区)
听觉性失语症
病人能讲话、书写,也能看懂文字,能听见别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但往往是答非所问
阅读中枢(V区)
失读症
病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,即不能阅读
短期记忆与长期记忆
短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系相关;长期记忆可能与新突触的建立有关
1.关于反射和反射弧的判断
(1)神经系统结构和功能的基本单位是反射弧,而神经调节的基本方式是反射( )
反射是在大脑皮层参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答( )
(3)刺激传出神经也会引起效应器做出反应,这种反应也属于反射( )
(4)寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射( )
(5)如果破坏了反射弧的某一结构(如传出神经),则反射不能发生( )
(6)感受器是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢( )
(7)没有感觉产生,一定是传入神经受损伤;没有运动产生,一定是传出神经受损伤( )
2.有关兴奋传导的判断
(1)神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流( )
(2)动作电位形成过程中Na+内流的方式是主动运输( )
(3)神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导( )
(4)刺激神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导( )
(5)膜内的K+通过Na+—K+泵主动运输排出,导致动作电位的形成( )
(6)神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高( )
3.有关兴奋传递的判断
(1)兴奋可从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突( )
(2)神经肌肉接点的突触间隙中有组织液( )
(3)兴奋传递过程中,突触后膜上的信号转换是电信号→化学信号→电信号( )
(4)神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋( )
(5)在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的,而在突触处的传递方向是单向的( )
(6)神经递质以胞吐的方式释放至突触间隙,该过程共穿过了0层生物膜,该过程的发生体现了生物膜具有一定的流动性( )
4.有关神经系统分级调节的判断
(1)脊髓、脑干属于中枢神经系统( )
(2)位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢( )
(3)高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调控作用( )
(4)某同学正在跑步,参与调节这一过程的神经结构有大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓( )
(5)控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层( )
(6)下丘脑不参与血糖平衡的调节( )
5.有关人脑高级功能的判断
(1)语言功能是人脑特有的高级功能( )
(2)长期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关( )
(3)某人因意外车祸而使大脑受损,其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话,但却不会说。这个人受损伤的部位是言语区的S区( )
1.(2018·合肥质检)下列对膝跳反射过程的分析,正确的是( )
A.直接刺激传出神经或效应器也可以引起膝跳反射
B.效应器的传出神经末梢受到叩击能产生动作电位并向脊髓传导
C.动作电位在传入神经纤维和传出神经纤维上的传导是双向的
D.膝跳反射中枢位于脊髓,受大脑皮层的高级神经中枢控制
2.(2018·福州模拟)Na+—K+泵是细胞膜上的一种载体蛋白,每消耗1分子的ATP,它就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内。据此判断下列说法正确的是( )
A.Na+—K+泵只存在于神经元的细胞膜上
B.K+从神经元进入内环境时需要消耗ATP
C.Na+—K+泵的跨膜运输使神经元产生外正内负的静息电位
D.从动作电位恢复为静息电位,Na+—K+泵的运输需要消耗ATP
3.下图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小会随有效刺激的增强而不断加大
4.(2018·湖州模拟)研究人员进行了含有不同Na+浓度的细胞外液(细胞外液渗透压相同、K+浓度相同)对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A.在未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,膜内的K+扩散到膜外,而膜外的Na+不能扩散进来
B.细胞外液中Na+浓度可以影响动作电位的幅度和速率
C.若持续降低细胞外液中Na+的浓度,则神经纤维可能会接受适宜刺激后无法产生动作电位
D.在神经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中,Na+进出细胞均不消耗ATP
5.(2018·湖北宜昌市高三调考)小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触,这种突触间隙极小,仅有2~3 nm。带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。下列相关说法错误的是( )
A.信号在该突触中的传递方向可能是双向的
B.该突触结构可能有利于动物对伤害性刺激快速做出反应
C.信号在该突触中的传递体现了细胞膜具有信息交流功能
D.信号在该突触中的传递依赖于细胞膜的流动性
6.(2018·南昌模考)同等大小的适宜刺激刺激神经元时,胞外Ca2+浓度越高,与突触前膜融合并释放含乙酰胆碱的囊泡数越多,突触后膜产生的局部电流越大。下列叙述正确的是( )
A.由纤维素组成的神经元细胞骨架与囊泡运动有关
B.乙酰胆碱与树突或细胞体上特异蛋白结合后,可引发神经冲动
C.任意大小的刺激刺激神经元均能使突触后膜的电位发生改变
D.突触前膜释放乙酰胆碱使突触后膜内侧阳离子浓度比外侧低
7.突触抑制包括突触前抑制和突触后抑制。突触前抑制是通过改变突触前膜的活动,导致释放的递质减少,使下一个神经元兴奋性降低,从而引起抑制现象。突触后抑制指的是神经元兴奋导致抑制性中间神经元释放抑制性递质,作用于突触后膜上的特异性受体,从而使突触后神经元出现抑制现象。下列有关说法正确的是( )
A.突触前抑制过程中,突触前膜释放的可能是兴奋性递质也可能是抑制性递质
B.突触后抑制过程中,突触后膜的外正内负电位进一步加强
C.突触后抑制过程中,在突触间隙中不能检测到正常数量的递质
D.突触后抑制过程中,由于释放的递质不能被突触后膜上的受体识别才发生抑制
8.(2019·江苏苏州高三期末调研)下图是反射弧的局部结构示意图(a、d点为两接线端之间的中点),下列相关说法正确的是( )
A.若刺激a点,电流表①可能偏转1次,电流表②可能偏转2次,且方向相反
B.若刺激c点,电流表①、电流表②均可能偏转2次,且方向相反
C.若刺激d点,电流表①、电流表②可能都不发生偏转
D.若刺激e点,电流表①不发生偏转,电流表②仅偏转1次
9.(2019·山东师大附中高三第五次模拟)如图是人的排尿反射的反射弧结构简图,方框甲代表大脑皮层的部分区域,乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢,下列有关对此生理过程的分析,不正确的是( )
A.婴儿的a兴奋,就会引起e兴奋;正常成年人的a兴奋,e不一定兴奋
B.如果正常成年人的n兴奋,就会引起神经元d的兴奋
C.若正常成年人的b受损,其排尿反射将不会存在
D.若正常成年人的m和n受到损伤,其排尿反射仍会存在
10.(2019·山东青岛高三调研)将完好的某动物神经元浸泡在任氏液(模拟细胞外液)中进行实验,A、B为神经元膜外侧的两处位置,如图所示。下列说法正确的是( )
A.静息状态时,可测得A、B两处的电位不相等
B.静息状态时,膜两侧没有离子进出
C.B处兴奋时,与任氏液相比,细胞内Na+浓度高
D.若阻断Na+内流,刺激后,A、B不能产生兴奋
11.(2019·河北衡水中学第三次调研)下列有关神经调节的说法中,错误的是( )
A.静息时,由于神经元细胞膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,故静息电位为外正内负
B.刺激发生在单个神经纤维上,兴奋的传导方向和神经元细胞膜内部的局部电流方向一致
C.神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间的兴奋传递只能是单方向的
D.神经递质一定是从一个神经元的轴突传至下一神经元的树突或细胞体,引起下一神经元兴奋
12.(2019·河北调研)下图为突触传递示意图,下列叙述错误的是( )
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.②发挥作用后被快速清除
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
13.(2018·武汉模拟)脊椎动物的大脑发送一个神经信号使血管壁的平滑肌松弛,是由平滑肌附近的神经释放信号分子乙酰胆碱,导致附近的上皮细胞产生NO,由它来使平滑肌松弛,使血管扩张来增强血液流动。下列相关叙述中错误的是( )
A.大脑发送神经信号与神经纤维膜内外离子变化有关
B.大脑发出信号使上皮细胞产生的NO属于神经递质
C.接受乙酰胆碱的信号与细胞膜表面特异性受体有关
D.上述生理过程的调节方式有神经调节,也有体液调节
14.(2018·陕西榆林高三模拟)阿托品是一种常见的麻醉药物。某实验小组将离体的神经—肌肉接头放置于生理盐水中,并滴加阿托品,用针刺神经纤维后,肌肉收缩减弱甚至不能收缩;再滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂后,阿托品的麻醉作用降低甚至解除(突触间隙中的乙酰胆碱酯酶能水解乙酰胆碱)。据此判断,阿托品抑制突触处的兴奋传递的机制可能是( )
A.破坏突触后膜上的神经递质受体
B.阻止突触前膜释放神经递质
C.竞争性地和乙酰胆碱的受体结合
D.阻断突触后膜上的Na+通道
15.(2018·江苏启东中学高一检测)人的学习和记忆是脑的高级功能之一,下列有关叙述不合理的是( )
A.听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息
B.阅读时通过神经纤维把眼部效应器产生的兴奋传导到神经中枢
C.抄笔记需要大脑皮层感知学习内容和控制手部书写活动
D.参与小组讨论,需要大脑皮层言语区的S区和H区参与
16.(2018·济南二模)研究发现,学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。科研人员做了以下系列实验:
实验1:取富含乙酰胆碱的鼠脑悬浮液注射到被酒精损害记忆的大鼠的海马区,可以改善其记忆。
实验2:对学习21天后的大鼠用胆碱酯酶抑制剂(可以阻止胆碱酯酶破坏乙酰胆碱)处理,结果大鼠可以保持记忆而不遗忘。
实验3:增加大鼠海马区神经末梢内的胆碱乙酰转移酶(催化乙酰胆碱合成的酶)的活性可以提高大鼠的记忆力,此酶的活性可以作为大鼠学习能力的指标。
请回答:
(1)乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质,其释放到突触间隙的方式为____________,作为神经递质一般需要符合_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
条件(至少答2点)。
(2)根据实验材料推测,大鼠学习21天后常常会产生遗忘的原因可能是_______________________________________________________________________________
(至少答2点)。
(3)尿崩症是指肾小管重吸收水的功能障碍而引起的一种病症。患有尿崩症的大鼠一般也患有严重的记忆缺陷,由此推测____________激素在生理条件下可能参与了记忆过程,该激素是由____________(器官)分泌的。
17.研究人员发现,当以弱刺激施加于海兔的喷水管皮肤时,海兔的鳃很快缩入外套腔内,这是海兔的缩鳃反射。若每隔1分钟重复此种弱刺激,海兔的缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失,这种现象称为习惯化。图1表示海兔缩鳃反射习惯化的神经环路示意图,图2表示习惯化前后轴突末梢模型。请回答下列问题:
(1)图1中反射弧的效应器为__________________________________。缩鳃反射发生时,受刺激部位神经元膜内电位变化是________________________。
(2)若在图1中b处给予有效刺激,还可在图中______点检测到电位变化,原因是_____________________________________________________________________________________。
(3)由图2可知,习惯化产生的原因是轴突末梢处__________内流减少,导致__________释放量减少,突触后膜所在的运动神经元兴奋性________________。
(4)如果需要去除习惯化,采取的措施是给予海兔头部一个强刺激,最终使得感觉神经末梢释放的物质______(填“增加”“减少”或“不变”)。
18.肌肉与神经都是兴奋性组织,能引起反应(如肌肉收缩)的最低刺激强度称为该组织的阈强度。为了测定蛙腓肠肌在某特定刺激时间下的阈强度,请根据以下提供的实验材料完善实验思路,并分析实验结果。
实验材料:如图材料1套,电刺激器1个(说明:电刺激器可任意设定单个脉冲电压的大小及持续时间,在一定电压范围内不损伤组织)。
请回答下列问题:
(1)实验思路:
①设定电刺激器发出单个脉冲电压的持续时间;
②____________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)用低于腓肠肌阈强度的电压刺激标本的坐骨神经,腓肠肌却能收缩,说明坐骨神经的兴奋性________(填“高于”“等于”或“低于”)腓肠肌。
(3)与阈强度刺激相比,增大刺激强度,检测到腓肠肌肌膜动作电位的峰值________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)实验表明:能引起肌肉收缩的刺激要有一定强度并维持一定时间;当其他条件不变时,在一定范围内,肌肉的阈强度与刺激的作用时间成反比。据此,请在坐标上画出肌肉的阈强度—作用时间曲线。
第30讲 通过神经系统的调节(解析版)
一、神经调节的结构基础和反射
1、神经系统结构和功能的基本单位——?神经元
神经元是神经系统结构和功能的基本单位,其功能是接受刺激产生兴奋,并传导兴奋。(★有些神经元具有内分泌功能,如:下丘脑的某些细胞可产生抗利尿激素、促激素释放激素等)。神经元的结构见下图:
??★注:①神经元的轴突或长的树突+包裹在外的髓鞘→神经纤维→?神经
②一个神经元细胞有多个树突,但有且仅有一个轴突
2、神经调节的基本方式——反射
概念:在中枢神经系统的参与下,动物体或人体对内外界环境变化作出的规律性应答。
反射的结构基础——反射弧
兴奋传导
反射弧特点
结构特点
功能
结构破坏后对功能的影响
感受器
↓
传入神经
↓
神经中枢
↓
传出神经
↓
效应器
感受器
感觉神经末梢的特殊结构
将适宜的内外界刺激的信息转变为兴奋(即神经冲动)
既无感觉又无效应
传入神经
感觉神经元的一部分
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与综合
既无感觉又无效应
传出神经
运动神经元的一部分
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉无效应
效应器
运动神经末梢和它支配的肌肉或腺体
对内外界刺激产生相应的规律性活动
只有感觉无效应
相互联系
反射弧中任何一个环节中断,反射都不能发生,必须保证反射弧结构的完整性
★注:①一个反射弧至少需要两个神经元:感觉神经元和运动神经元。
②一个反射弧组成的神经元越多,形成的突触越多,完成反射的时间就越长。
③刺激感受器或传出神经,信息都能传到效应器而使效应器产生相同的效应,但刺激前者产生的效应可以称做反射,但刺激后者产生的效应就不能称为反射,即反射活动的进行必须经过完整的反射弧。效应器产生的效应可以称做机体对刺激做出的反应,而只有经过完整反射弧的反应才能称为反射。
④神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动而不影响感受器的敏感性。
⑤反射弧只有保持其完整性,才能完成反射活动。
⑥反射弧完整,还需有适宜刺激才能发生反射活动。
⑦具有神经系统的多细胞生物才有反射,植物和单细胞生物没有反射。
反射弧中传入神经和传出神经的判断
由于兴奋在神经元之间的传递是单向的,导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的,只能由传入神经传入、传出神经传出。具体判断方法如下:
①根据是否具有神经节:具有神经节的是传入神经。
②根据脊髓灰质内突触结构判断:兴奋只能从上一个神经元的轴突末梢传导下一个神经元的树突膜和胞体膜
③切断试验法:若切断剪断或麻醉神经后,刺激远离中枢的位置效应器有反应,刺激近中枢的位置效应器无反应,证明是传出神经;刺激远离中枢的位置效应器无反应,刺激近中枢的位置效应器有反应,则证明为传入神经。
兴奋在神经纤维上的传导
1、兴奋:指动物体或人体内的某些组织或细胞,感受外界刺激后,由相对静止状态变成显著活跃状态的过程,即动作电位的产生过程。
2、静息电位和动作电位
①静息电位:细胞内外各种离子浓度不等,膜内K+浓度高,膜外Na+浓度高。静息状态,细胞膜上K+通道开放,K+外流,而膜内带负电的离子不能透过细胞膜,于是形成细胞膜内外“外正内负”的静息电位。
②动作电位:当细胞受到刺激时,Na+离子通道开放,Na+内流大于K+外流,形成“外负内正”的动作电位
③静息电位的恢复:动作电位产生后,通过Na+—K+离子泵,细胞排钠保钾,再恢复到静息电位。
★注:兴奋产生和传导过程中Na+、K+的运输方式分析
①静息电位产生时,K+外流需要载体蛋白,同时由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散
②动作电位产生时,Na+的内流需要载体蛋白,同时由高浓度向低浓度运输,属于协助扩散
3、兴奋产生和传导的机制
传导形式:兴奋是以动作电位即电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫作神经冲动。
(2)传导过程
(3)传导特点:双向传导,刺激神经纤维的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。(如下图)
①在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反
②在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同
★注:兴奋在离体的神经纤维上和生物体内神经纤维上的传导是不同的,在离体神经纤维上兴奋的传导是双向的;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,兴奋在神经纤维上是单向传导的。
4、兴奋在神经纤维上传导的电流方向分析
(1)静息状态(如图所示,其中B测的是静息电位)
①电位都在膜外,电流计指针不偏转。
②电极分别在膜内、外,电流计指针向电极置于膜内一侧偏转。
③电极都在膜内,电流计指针不偏转。
刺激神经纤维(如图所示)
①刺激a点,b点先兴奋(内正外负),电流计指针向左侧偏转;b点恢复静息电位(内负外正),但兴奋未传到d点,指针归零;d点兴奋(内正外负),电流计指针向右侧偏转;d点恢复静息电位,指针归零。电流计指针总共发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,又同时恢复静息电位,所以电流计指针不发生偏转。
★注:解题时要注意电流计在神经纤维上的位置,是膜内还是膜外,两极在同一侧还是不同侧。
兴奋在神经元之间的传递
结构基础——突触
神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小支末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。突触小体与其他神经元的细胞体、树突或肌肉细胞、腺体细胞等可兴奋细胞间相接触,共同形成突触
突触的常见类型
①轴突——树突型:
②轴突——胞体型:
突触的结构
①突触前膜:轴突末端膨大的突触小体的膜
②突触间隙:突触前膜和突触后膜之间的缝隙,其内液体属于组织液
③突触后膜:下一神经元的细胞体膜或树突膜
★注:突触小体≠突触:①组成不同:突触小体是上一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙、突触后膜②信号转变不同:在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号;在突触中完成的信号为电信号→化学信号→电信号。
2、神经递质及种类
(1)神经递质:是神经细胞产生的一种化学信使物质,对具有相应受体的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。
(2)供体:轴突末端突触小体内的突触小泡。(但注意:神经递质只是在突触小泡内储存,并不在其中合成)
(3)受体:与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或细胞体膜上的糖蛋白。
(4)种类:兴奋型递质、抑制型递质。
(5)作用:使另一个神经元兴奋或抑制。
(6)释放:方式为胞吐,神经递质在该过程中穿过了0层膜,体现了膜的流动性
(7)特点:神经递质发生效应后,就被酶破坏而失活,或被移走而迅速停止作用。如果因药物或酶活性降低,递质不能失活,则会引起后一神经元持续兴奋或抑制。
3、兴奋的传递
(1)递质移动方向:突触小泡→ 神经递质(胞吐)→突触间隙→突触后膜 (与受体结合)。
(2)传递过程:前一个神经元轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜(后一个神经元)。
(3)信号转换:电信号→化学信号 →电信号
(兴奋) (递质) (兴奋)
★注:突触传递异常分析
①正常情况下:神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后,立即被相应酶分解而失活。
②异常情况1:若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
③异常情况2:若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化,阻断信息传递。
4、兴奋在神经元之间的传递特点分析
(1) 单向传递:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由突触前膜释放,并作用于只存在于突触后膜的受体,与受体特异性结合,所以传递方向是单向的。
(2)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,需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较长的时间(约0.5 ms),这段时间就叫做突触延搁。因此,一个反射需要的神经元越多,突触就越多,消耗的时间越长。
5、在神经元间,电流计指针偏转问题方法分析(ab=bd)
①刺激b点,由于兴奋在突触部位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,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。
四、人脑的高级功能和神经系统的分级调节
1、中枢神经系统包括脑(大脑、小脑、脑干、下丘脑)和脊髓
★注:位于脊髓的低级中枢受相应的高级中枢的调控
2、人脑的高级功能
大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位,它除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。
3、人脑的言语区
言语区名称
受损后的病症
病症的症状
书写中枢(W区)
失写症
病人能听懂别人的谈话和看懂文字,也会讲话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力
说话中枢(S区)
运动性失语症
病人可以看懂文字,也能听懂别人讲话,但自己却不会讲话
听话中枢(H区)
听觉性失语症
病人能讲话、书写,也能看懂文字,能听见别人发音,但不懂其含义,病人可以模仿别人说话,但往往是答非所问
阅读中枢(V区)
失读症
病人的视觉无障碍,但看不懂文字的含义,即不能阅读
短期记忆与长期记忆
短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系相关;长期记忆可能与新突触的建立有关
1.关于反射和反射弧的判断
(1)神经系统结构和功能的基本单位是反射弧,而神经调节的基本方式是反射( )
【答案】×
【解析】神经系统结构和功能的基本单位是神经元
反射是在大脑皮层参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答( )
【答案】×
【解析】反射是在中枢神经系统的参与下,机体对内外刺激作出的规律性应答
(3)刺激传出神经也会引起效应器做出反应,这种反应也属于反射( )
【答案】×
【解析】反射必须有完整的反射弧
(4)寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩是条件反射( )
【答案】×
【解析】寒冷刺激皮肤引起皮肤血管收缩不需要大脑皮层的参与,属于非条件反射
(5)如果破坏了反射弧的某一结构(如传出神经),则反射不能发生( )
【答案】√
(6)感受器是指感觉神经末梢,效应器是指运动神经末梢( )
【答案】×
【解析】感受器是指感觉神经末梢的特殊结构,效应器是指传出神经及其所支配的肌肉或腺体
(7)没有感觉产生,一定是传入神经受损伤;没有运动产生,一定是传出神经受损伤( )
【答案】×
【解析】没有感觉也可能是神经中枢受损,没有运动产生,可能是反射弧上的任意一个结构
2.有关兴奋传导的判断
(1)神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流( )
【答案】√
(2)动作电位形成过程中Na+内流的方式是主动运输( )
【答案】×
【解析】属于协助扩散
(3)神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导( )
【答案】√
(4)刺激神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导( )
【答案】√
(5)膜内的K+通过Na+—K+泵主动运输排出,导致动作电位的形成( )
【答案】×
【解析】动作电位的形成是Na+的内流
(6)神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高( )
【答案】×
【解析】动作电位的形成是Na+的内流,所以比值低于静息电位时
3.有关兴奋传递的判断
(1)兴奋可从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突( )
【答案】√
(2)神经肌肉接点的突触间隙中有组织液( )
【答案】√
(3)兴奋传递过程中,突触后膜上的信号转换是电信号→化学信号→电信号( )
【答案】×
【解析】突触后膜上的信号转化是化学信号→电信号
(4)神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋( )
【答案】×
【解析】神经递质可以使下一个神经元兴奋或抑制
(5)在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的,而在突触处的传递方向是单向的( )
【答案】×
【解析】在完成反射活动的过程中,兴奋只能来自于感受器,故在神经纤维上是单向的
(6)神经递质以胞吐的方式释放至突触间隙,该过程共穿过了0层生物膜,该过程的发生体现了生物膜具有一定的流动性( )
【答案】√
4.有关神经系统分级调节的判断
(1)脊髓、脑干属于中枢神经系统( )
【答案】√
(2)位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢( )
【答案】×
【解析】呼吸中枢在脑干
(3)高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调控作用( )
【答案】√
(4)某同学正在跑步,参与调节这一过程的神经结构有大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓( )
【答案】√
(5)控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层( )
【答案】√
(6)下丘脑不参与血糖平衡的调节( )
【答案】×
【解析】下丘脑是血糖平衡调节的中枢
5.有关人脑高级功能的判断
(1)语言功能是人脑特有的高级功能( )
【答案】√
(2)长期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关( )
【答案】×
【解析】短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系相关;长期记忆可能与新突触的建立有关
(3)某人因意外车祸而使大脑受损,其表现症状是能够看懂文字和听懂别人谈话,但却不会说。这个人受损伤的部位是言语区的S区( )
【答案】√
1.(2018·合肥质检)下列对膝跳反射过程的分析,正确的是( )
A.直接刺激传出神经或效应器也可以引起膝跳反射
B.效应器的传出神经末梢受到叩击能产生动作电位并向脊髓传导
C.动作电位在传入神经纤维和传出神经纤维上的传导是双向的
D.膝跳反射中枢位于脊髓,受大脑皮层的高级神经中枢控制
【答案】 D
2.(2018·福州模拟)Na+—K+泵是细胞膜上的一种载体蛋白,每消耗1分子的ATP,它就逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内。据此判断下列说法正确的是( )
A.Na+—K+泵只存在于神经元的细胞膜上
B.K+从神经元进入内环境时需要消耗ATP
C.Na+—K+泵的跨膜运输使神经元产生外正内负的静息电位
D.从动作电位恢复为静息电位,Na+—K+泵的运输需要消耗ATP
【答案】 D
【解析】 据题意“Na+—K+泵是细胞膜上的一种载体蛋白”可知,Na+—K+泵存在于几乎所有细胞的细胞膜上,A项错误;K+通过离子通道顺浓度梯度从神经元细胞进入内环境,其运输方式属于协助扩散,不需要消耗ATP,B项错误;Na+—K+泵的跨膜运输使细胞内K+浓度高于细胞外,细胞外Na+浓度高于细胞内,而外正内负的静息电位是由K+外流形成的,C项错误;从动作电位恢复为静息电位过程中,需要逆浓度梯度将3分子的Na+泵出细胞外,将2分子的K+泵入细胞内,此时Na+与K+跨膜运输的方式是主动运输,需要消耗ATP,D项正确。
3.下图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小会随有效刺激的增强而不断加大
【答案】 C
【解析】 神经纤维形成静息电位的主要原因是K+大量外流,A错误;bc段Na+通过通道蛋白大量内流,属于协助扩散,不消耗能量,B错误;cd段K+继续外流,此时细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,K+通道多处于开放状态,Na+通道多处于关闭状态,C正确;动作电位的大小不会随有效刺激强度的增加而增大,D错误。
4.(2018·湖州模拟)研究人员进行了含有不同Na+浓度的细胞外液(细胞外液渗透压相同、K+浓度相同)对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验,结果如图。下列相关叙述错误的是( )
A.在未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,膜内的K+扩散到膜外,而膜外的Na+不能扩散进来
B.细胞外液中Na+浓度可以影响动作电位的幅度和速率
C.若持续降低细胞外液中Na+的浓度,则神经纤维可能会接受适宜刺激后无法产生动作电位
D.在神经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中,Na+进出细胞均不消耗ATP
【答案】 D
【解析】 根据静息电位形成的机制可知,在未受刺激时,枪乌贼神经细胞膜对K+的通透性大,对Na+的通透性小,膜内的K+扩散到膜外,而膜外的Na+不能扩散进来,A正确;根据题意可知,实验利用含有不同Na+浓度的细胞外液测定对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响,由a、b、c三条曲线可知,细胞外液中Na+浓度可以影响动作电位的幅度和速率,B正确;根据实验结果可知,若持续降低细胞外液中Na+的浓度,导致Na+内流减少,最终可能使离体枪乌贼神经纤维无法产生动作电位,C正确;在神经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中,Na+进入细胞属于协助扩散,不消耗ATP,但是恢复静息电位的过程中运出细胞属于主动运输,主动运输需要消耗ATP,D错误。
5.(2018·湖北宜昌市高三调考)小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触,这种突触间隙极小,仅有2~3 nm。带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。下列相关说法错误的是( )
A.信号在该突触中的传递方向可能是双向的
B.该突触结构可能有利于动物对伤害性刺激快速做出反应
C.信号在该突触中的传递体现了细胞膜具有信息交流功能
D.信号在该突触中的传递依赖于细胞膜的流动性
【答案】 D
【解析】 由于突触间隙极小,带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号,则信号在该突触中不需要转换为化学信号,因此传递方向可能是双向的,A项正确;由于信号在突触间传递的过程中无需转换,则信号的传递速度快,时间短,因此该突触结构可能有利于动物对伤害性刺激快速做出反应,B项正确;该信号的传递中所利用的蛋白质通道,属于两个细胞间所形成的进行信息交流的通道,体现了细胞膜具有信息交流功能,C项正确;信号在该突触中的传递未体现胞吞、胞吐、细胞融合等现象,因此未体现细胞膜的流动性,D项错误。
6.(2018·南昌模考)同等大小的适宜刺激刺激神经元时,胞外Ca2+浓度越高,与突触前膜融合并释放含乙酰胆碱的囊泡数越多,突触后膜产生的局部电流越大。下列叙述正确的是( )
A.由纤维素组成的神经元细胞骨架与囊泡运动有关
B.乙酰胆碱与树突或细胞体上特异蛋白结合后,可引发神经冲动
C.任意大小的刺激刺激神经元均能使突触后膜的电位发生改变
D.突触前膜释放乙酰胆碱使突触后膜内侧阳离子浓度比外侧低
【答案】 B
【解析】 细胞骨架是由蛋白纤维组成的,A项错误;乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质,与突触后膜上的特异性受体(一种特异蛋白)结合后,可引发神经冲动,而突触后膜是由神经元的细胞体或树突构成的,B项正确;刺激必须达到一定强度才能引起神经元兴奋,才能使突触后膜的电位发生改变,C项错误;突触前膜释放的乙酰胆碱与突触后膜上的特异性受体结合后,使突触后膜产生兴奋,此时后膜内侧阳离子浓度比外侧高,膜电位表现为外负内正,D项错误。
7.突触抑制包括突触前抑制和突触后抑制。突触前抑制是通过改变突触前膜的活动,导致释放的递质减少,使下一个神经元兴奋性降低,从而引起抑制现象。突触后抑制指的是神经元兴奋导致抑制性中间神经元释放抑制性递质,作用于突触后膜上的特异性受体,从而使突触后神经元出现抑制现象。下列有关说法正确的是( )
A.突触前抑制过程中,突触前膜释放的可能是兴奋性递质也可能是抑制性递质
B.突触后抑制过程中,突触后膜的外正内负电位进一步加强
C.突触后抑制过程中,在突触间隙中不能检测到正常数量的递质
D.突触后抑制过程中,由于释放的递质不能被突触后膜上的受体识别才发生抑制
【答案】 B
【解析】 根据题干信息分析,突触前抑制过程中,突触前膜释放的是兴奋性递质,释放的递质减少,从而引起抑制现象,A项错误;突触后抑制过程中,释放抑制性递质,使得突触后膜的外正内负电位进一步加强,B项正确、C项错误;突触后抑制过程中,释放的递质能够被突触后膜上的受体识别,D项错误。
8.(2019·江苏苏州高三期末调研)下图是反射弧的局部结构示意图(a、d点为两接线端之间的中点),下列相关说法正确的是( )
A.若刺激a点,电流表①可能偏转1次,电流表②可能偏转2次,且方向相反
B.若刺激c点,电流表①、电流表②均可能偏转2次,且方向相反
C.若刺激d点,电流表①、电流表②可能都不发生偏转
D.若刺激e点,电流表①不发生偏转,电流表②仅偏转1次
【答案】 D
【解析】 刺激a点,因a点位于电流表①两极的中间,兴奋同时传到两极,无电位差,不偏转,兴奋先传到电流表②左边一极,偏转1次,然后传到右边一极,再反方向偏转1次,A错误;刺激c点,兴奋不能由突触后膜传向突触前膜,电流表①不偏转,兴奋先传到电流表②左边一极,偏转1次,然后传到右边一极,再反方向偏转1次,B错误;刺激d点,兴奋向左传导,不能由突触后膜传向突触前膜,电流表①不偏转,兴奋能先传到电流表②左边一极,偏转1次,然后传到右边一极,再反方向偏转1次,C错误;若刺激e点,兴奋不能由突触后膜传向突触前膜,电流表①不偏转,兴奋传到电流表②右边一极,导致电流表②两极出现电位差,偏转1次,D正确。
9.(2019·山东师大附中高三第五次模拟)如图是人的排尿反射的反射弧结构简图,方框甲代表大脑皮层的部分区域,乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢,下列有关对此生理过程的分析,不正确的是( )
A.婴儿的a兴奋,就会引起e兴奋;正常成年人的a兴奋,e不一定兴奋
B.如果正常成年人的n兴奋,就会引起神经元d的兴奋
C.若正常成年人的b受损,其排尿反射将不会存在
D.若正常成年人的m和n受到损伤,其排尿反射仍会存在
【答案】 B
【解析】 婴儿大脑发育不健全,对低级中枢的控制能力极差,A正确;正常成年人的n兴奋,释放的递质对下一个神经元有兴奋或抑制的作用,B错误;反射需要完整的反射弧,b受损,则反射将不会存在,C正确;m或n受损,排尿反射仍然存在,只是不受大脑控制,D正确。
10.(2019·山东青岛高三调研)将完好的某动物神经元浸泡在任氏液(模拟细胞外液)中进行实验,A、B为神经元膜外侧的两处位置,如图所示。下列说法正确的是( )
A.静息状态时,可测得A、B两处的电位不相等
B.静息状态时,膜两侧没有离子进出
C.B处兴奋时,与任氏液相比,细胞内Na+浓度高
D.若阻断Na+内流,刺激后,A、B不能产生兴奋
【答案】 D
【解析】 静息状态时,由于钾离子外流形成外正内负的静息电位,由于A、B两点均位于神经细胞膜外,无电位差,A错误;静息电位是由于钾离子外流形成的,B错误;B处兴奋时,钠离子内流,属于协助扩散方式,即从高浓度向低浓度运输,所以与任氏液相比,细胞内Na+浓度低,C错误;如果阻断了钠离子的内流,无论刺激任何点都不会产生兴奋,D正确。
11.(2019·河北衡水中学第三次调研)下列有关神经调节的说法中,错误的是( )
A.静息时,由于神经元细胞膜主要对钾离子有通透性,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,故静息电位为外正内负
B.刺激发生在单个神经纤维上,兴奋的传导方向和神经元细胞膜内部的局部电流方向一致
C.神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间的兴奋传递只能是单方向的
D.神经递质一定是从一个神经元的轴突传至下一神经元的树突或细胞体,引起下一神经元兴奋
【答案】 D
【解析】 静息状态时神经元中K+通道开放,K+大量外流,使膜内外电位表现为外正内负,A正确;兴奋时,兴奋传导的方向与膜外局部电流方向相反,与膜内局部电流方向相同,B正确;由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间的兴奋传递只能是单方向的,C正确;神经递质分两类,兴奋性神经递质和抑制性神经递质,所以递质作用于突触后膜可以引起神经元兴奋或抑制,D错误。
12.(2019·河北调研)下图为突触传递示意图,下列叙述错误的是( )
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.②发挥作用后被快速清除
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
【答案】 D
【解析】 ①为突触前膜,③为突触后膜,都是神经元细胞膜的一部分,A正确;②为神经递质,进入突触间隙通过胞吐实现,需消耗能量,B正确;神经递质发挥作用后会被快速清除,以避免下一个神经元持续性地兴奋或抑制,C正确;兴奋性神经递质与突触后膜上的受体结合时,会使突触后膜的膜电位呈外负内正,抑制性神经递质与突触后膜上的受体结合时,不会使突触后膜的膜电位发生外负内正的变化,D错误。
13.(2018·武汉模拟)脊椎动物的大脑发送一个神经信号使血管壁的平滑肌松弛,是由平滑肌附近的神经释放信号分子乙酰胆碱,导致附近的上皮细胞产生NO,由它来使平滑肌松弛,使血管扩张来增强血液流动。下列相关叙述中错误的是( )
A.大脑发送神经信号与神经纤维膜内外离子变化有关
B.大脑发出信号使上皮细胞产生的NO属于神经递质
C.接受乙酰胆碱的信号与细胞膜表面特异性受体有关
D.上述生理过程的调节方式有神经调节,也有体液调节
【答案】 B
【解析】 大脑发送神经信号是通过电信号的方式,与神经纤维膜内外离子变化有关,静息电位与K+外流有关,动作电位与Na+内流有关,A项正确;大脑支配平滑肌附近的上皮细胞产生NO,并不是突触前膜释放的,不属于神经递质,B项错误;乙酰胆碱是一种兴奋性的神经递质,只能与细胞表面的特异性受体结合,C项正确;上述生理过程的调节,方式有神经调节,也有体液调节,上皮细胞产生的NO,由它来使平滑肌松弛,就是体液调节,D项正确。
14.(2018·陕西榆林高三模拟)阿托品是一种常见的麻醉药物。某实验小组将离体的神经—肌肉接头放置于生理盐水中,并滴加阿托品,用针刺神经纤维后,肌肉收缩减弱甚至不能收缩;再滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂后,阿托品的麻醉作用降低甚至解除(突触间隙中的乙酰胆碱酯酶能水解乙酰胆碱)。据此判断,阿托品抑制突触处的兴奋传递的机制可能是( )
A.破坏突触后膜上的神经递质受体
B.阻止突触前膜释放神经递质
C.竞争性地和乙酰胆碱的受体结合
D.阻断突触后膜上的Na+通道
【答案】 C
【解析】 根据题意分析可知,将离体的神经—肌肉接头放置于生理盐水中,并滴加阿托品,用针刺神经纤维后,肌肉收缩减弱甚至不能收缩,说明阿托品阻止了兴奋在突触处的传递,滴加乙酰胆碱酯酶抑制剂,抑制乙酰胆碱的水解后,阿托品的麻醉作用降低甚至解除,说明阿托品没有破坏突触的结构,也没有阻止突触前膜释放神经递质或阻断突触后膜上的Na+通道,A、B、D项错误;据以上分析可知,可能是因为阿托品竞争性地和乙酰胆碱的受体结合,导致乙酰胆碱不能和受体结合,进而影响了突触处的兴奋的传递,C项正确。
15.(2018·江苏启东中学高一检测)人的学习和记忆是脑的高级功能之一,下列有关叙述不合理的是( )
A.听课时需要神经元的活动和神经元之间通过突触单向传递信息
B.阅读时通过神经纤维把眼部效应器产生的兴奋传导到神经中枢
C.抄笔记需要大脑皮层感知学习内容和控制手部书写活动
D.参与小组讨论,需要大脑皮层言语区的S区和H区参与
【答案】 B
【解析】 阅读时通过神经纤维把眼部感受器产生的兴奋传导到神经中枢。
16.(2018·济南二模)研究发现,学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。科研人员做了以下系列实验:
实验1:取富含乙酰胆碱的鼠脑悬浮液注射到被酒精损害记忆的大鼠的海马区,可以改善其记忆。
实验2:对学习21天后的大鼠用胆碱酯酶抑制剂(可以阻止胆碱酯酶破坏乙酰胆碱)处理,结果大鼠可以保持记忆而不遗忘。
实验3:增加大鼠海马区神经末梢内的胆碱乙酰转移酶(催化乙酰胆碱合成的酶)的活性可以提高大鼠的记忆力,此酶的活性可以作为大鼠学习能力的指标。
请回答:
(1)乙酰胆碱是一种有助于记忆的神经递质,其释放到突触间隙的方式为____________,作为神经递质一般需要符合_________________________________________________________
_______________________________________________________________________________
条件(至少答2点)。
(2)根据实验材料推测,大鼠学习21天后常常会产生遗忘的原因可能是_______________________________________________________________________________
(至少答2点)。
(3)尿崩症是指肾小管重吸收水的功能障碍而引起的一种病症。患有尿崩症的大鼠一般也患有严重的记忆缺陷,由此推测____________激素在生理条件下可能参与了记忆过程,该激素是由____________(器官)分泌的。
【答案】 (1)胞吐 在突触小体中合成并储存在突触小泡内;当兴奋到达时能够由突触前膜释放进入突触间隙;神经递质能与突触后膜受体特异性结合,使突触后膜兴奋或抑制;能被相关酶分解而灭活或被突触前膜回收
(2)胆碱乙酰转移酶活性降低;有关乙酰胆碱分泌不足;胆碱酯酶活性过高
(3)抗利尿 下丘脑
【解析】 (1)乙酰胆碱是一种神经递质,以胞吐的方式由突触前膜释放到突触间隙并作用于突触后膜;神经递质作为神经元之间传递兴奋的物质必须具备的条件有:①在突触小体中合成并储存在突触小泡中;②当兴奋到达时能够由突触前膜释放进入突触间隙;③神经递质能与突触后膜受体特异性结合,使突触后膜兴奋或抑制;④能被相关酶分解而灭活或被突触前膜回收。(2)根据实验2和实验3分析可知,大鼠学习21天后常常会产生遗忘的原因可能是胆碱乙酰转移酶活性降低、有关乙酰胆碱分泌不足或胆碱酯酶活性过高。(3)根据题意分析可知,尿崩症是指肾小管重吸收水的功能障碍而引起的一种病症,而肾小管重吸收水的功能与抗利尿激素有关;又因为患有尿崩症的大鼠一般也患有严重的记忆缺陷,说明下丘脑合成与分泌的抗利尿激素可能参与了记忆过程。
17.研究人员发现,当以弱刺激施加于海兔的喷水管皮肤时,海兔的鳃很快缩入外套腔内,这是海兔的缩鳃反射。若每隔1分钟重复此种弱刺激,海兔的缩鳃反射将逐渐减弱甚至消失,这种现象称为习惯化。图1表示海兔缩鳃反射习惯化的神经环路示意图,图2表示习惯化前后轴突末梢模型。请回答下列问题:
(1)图1中反射弧的效应器为__________________________________。缩鳃反射发生时,受刺激部位神经元膜内电位变化是________________________。
(2)若在图1中b处给予有效刺激,还可在图中______点检测到电位变化,原因是_____________________________________________________________________________________。
(3)由图2可知,习惯化产生的原因是轴突末梢处__________内流减少,导致__________释放量减少,突触后膜所在的运动神经元兴奋性________________。
(4)如果需要去除习惯化,采取的措施是给予海兔头部一个强刺激,最终使得感觉神经末梢释放的物质______(填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】 (1)传出(运动)神经末梢及其支配的鳃 负电位→正电位 (2)d 突触间兴奋的传递是单向的(或神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜) (3)Ca2+ 神经递质 降低 (4)增加
【解析】 (1)据图1可知,缩鳃反射的反射弧的效应器为传出(运动)神经末梢及其支配的鳃。未受刺激时,神经元的膜电位是静息电位,表现为内负外正。缩鳃反射发生时,受刺激部位神经元膜电位变为内正外负,其膜内电位变化是负电位→正电位。(2)a→b、b→d、c→d之间存在突触,若在图1中b处给予有效刺激,还可在图中d点检测到电位变化,原因是突触间兴奋的传递是单向的(或神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜)。(3)由图2可知,习惯化产生的原因是轴突末梢处Ca2+内流减少,导致神经递质释放量减少,突触后膜所在的运动神经元兴奋性降低。(4)如果需要去除习惯化,采取的措施是给予海兔头部一个强刺激,最终使得感觉神经末梢释放的物质增加。
18.肌肉与神经都是兴奋性组织,能引起反应(如肌肉收缩)的最低刺激强度称为该组织的阈强度。为了测定蛙腓肠肌在某特定刺激时间下的阈强度,请根据以下提供的实验材料完善实验思路,并分析实验结果。
实验材料:如图材料1套,电刺激器1个(说明:电刺激器可任意设定单个脉冲电压的大小及持续时间,在一定电压范围内不损伤组织)。
请回答下列问题:
(1)实验思路:
①设定电刺激器发出单个脉冲电压的持续时间;
②_________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
(2)用低于腓肠肌阈强度的电压刺激标本的坐骨神经,腓肠肌却能收缩,说明坐骨神经的兴奋性________(填“高于”“等于”或“低于”)腓肠肌。
(3)与阈强度刺激相比,增大刺激强度,检测到腓肠肌肌膜动作电位的峰值________(填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)实验表明:能引起肌肉收缩的刺激要有一定强度并维持一定时间;当其他条件不变时,在一定范围内,肌肉的阈强度与刺激的作用时间成反比。据此,请在坐标上画出肌肉的阈强度—作用时间曲线。
【答案】 (1)②选择单个脉冲电压从弱到强逐渐加大,分别去刺激腓肠肌,记录下肌肉刚出现收缩时的电压强度
③重复多次,记录数据并分析得出结论 (2)高于 (3)不变 (4)如图
【解析】 (1)该实验的目的是测定蛙腓肠肌在某特定刺激时间下的阈强度。实验设计思路:
①设定电刺激器发出单个脉冲电压的持续时间;
②选择单个脉冲电压从弱到强逐渐加大,分别去刺激腓肠肌,记录下肌肉刚出现收缩时的电压强度;
③重复多次,记录数据并分析得出结论。
(2)用低于腓肠肌阈强度的电压刺激标本的坐骨神经,腓肠肌却能收缩,说明坐骨神经的阈强度比腓肠肌低,坐骨神经的兴奋性高于腓肠肌。
(3)与阈强度刺激相比,增大刺激强度,都能引起兴奋,产生动作电位,腓肠肌肌膜动作电位的峰值不变。
(4)在一定范围内,肌肉的阈强度与刺激的作用时间成反比,肌肉的阈强度—作用时间曲线见答案。
课件22张PPT。第30讲 通过神经系统的调节高考一轮复习 全国版考纲解读3.考查角度:
(1)反射与反射弧的完整性
(2)神经冲动在神经纤维上的传导
(3)神经冲动在突触间的传递1.考纲要求:
(1)人体神经调节的结构基础和调节过程 Ⅱ
(2)神经冲动的产生、传导和传递 Ⅱ
(3)人脑的高级功能 Ⅰ2.高频考点:神经冲动的产生、传导和传递例1.1:如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),有关说法不正确的是 ( )
A.a是效应器,e是感受器
B.Ⅱ处发生的变化会引起b的变化
C.感受器可以直接感受到疼觉、热觉
D.切断d、刺激b,会引起效应器收缩典例讲解考点一 反射和人脑的高级功能 C产生疼觉、热觉这些感觉,是大脑皮层才有的功能,C项错误(1)审题关键:图中“ ”,带此结构的为前一神经元,与之相接触的为后一神经元,由此可以推测,a是效应器,e是感受器。【审答技巧】(2)答题技巧:
①明确兴奋在反射弧中传递的方向:e感受器→a效应器。
②理解感受器的作用:收到刺激,产生兴奋。传入神经和传出神经的判断方法【方法规律】(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经。
(2)根据脊髓灰质内突触结构判断:图示中与“ ”
相连的为传入神经,与“ ”相连的为传出神经。
(3)根据脊髓灰质结构判断:与前角(膨大部分)相连的
为传出神经,与后角(狭窄部分)相连的为传入神经。变式训练变式训练1.1: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,狗一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C属于条件反射,而条件反射需要大脑皮层的参与这两个反射弧中感受器和传入神经均不同,故是不同的反射弧和反射BD错变式训练变式训练1.2(2019·济南模拟)关于兴奋的叙述,正确的是( )
A.兴奋是神经调节的基本方式
B.兴奋在神经纤维上的产生和传导过程不消耗ATP
C.兴奋只能发生在神经组织中
D.兴奋在神经元之间的传递实现了细胞间的信息交流D根据兴奋产生和传导时的不衰减,可知整个过程是靠能量维持的,肯定要消耗ATP,B项错误神经调节的基本方式是反射,A错误兴奋也可以发生在肌肉或腺体等组织中,C项错误变式训练变式训练1.3(2017·海南高考)下列关于人体中枢神经系统的叙述,错误的是 ( )
A.小脑损伤可导致身体平衡失调
B.人的中枢神经系统包括脑和脊髓
C.大脑皮层具有躯体感觉区和运动区
D.下丘脑参与神经调节而不参与体液调节D下丘脑既可通过分泌神经递质参与神经调节,也能分泌激素参与体液调节,D错误典例讲解例2.1:如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( )
A.图中兴奋部位是b和c
B.图中弧线最可能表示局部电流方向
C.图中兴奋传导的方向是c→a→b
D.兴奋传导的方向与膜外电流方向一致B 考点二 兴奋的产生、传导与传递 图中兴奋部位是a;正电荷移动的方向为电流的方向,因此图中弧线最可能表示局部电流方向;兴奋传导的方向与膜外局部电流方向相反,与膜内局部电流方向相同,因此兴奋传导的方向为a→c、a→b。变式训练变式训练2.1:如图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是( )
A.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位
B.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁
C.丁区域发生K+外流和Na+内流
D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左C丁区域的电位为外正内负,是由K+外流造成的,C错误A.Ach属于神经递质,其合成发生在突触小泡中
B.神经冲动传至突触处,不会导致突触前膜电位变化
C.骨骼肌细胞膜离子通道开放后,Na+、Cl-同时内流
D.该结构为效应器的一部分,刺激后可引起肌肉收缩典例讲解例2.2:(2019·湖北武汉质量测评)下图为反射弧中神经—肌肉接头的结构(与突触的结构类似)及其生理变化示意图,据图判断下列叙述正确的是( )DAch属于神经递质,其合成后在突触小泡中暂时储存,A项错误 考点二 内环境的理化性质、稳态及调节机制 引起突触前膜电位发生变化,其内的突触小泡受到刺激将神经递质释放到突触间隙,B错Na+内流,进而引起骨骼肌细胞兴奋,C项错误A.兴奋由a传至b时,b处Na+通道开放形成内正外负的膜电位
B.神经递质在c处的释放过程与细胞膜的流动性密切相关
C.c处属于内环境的组分,该处化学成分的改变将影响兴奋的传递
D.当传入神经接受兴奋后,能引起屈肌与伸肌同时收缩与舒张变式训练2.2:屈肌反射是当机体皮肤受到伤害性刺激时,肢体的屈肌强烈收缩、伸肌舒张使肢体脱离伤害性刺激,如缩手反射。如图表示人体屈肌反射的部分反射弧结构,下列相关叙述不正确的是( )变式训练D传入神经接受兴奋后,通过中间神经元作用于伸肌运动神经元,耗时较长,屈肌的收缩与伸肌的舒张不同时发生,D项错误注:(+)表示促进、(-)表示抑制,a、b、c表示结构,箭头表示兴奋传导方向。1.(2019全国卷Ⅰ·4)动物受到惊吓刺激时,兴奋经过反射弧中的传出神经作用于肾上腺髓质,使其分泌肾上腺素;兴奋还通过传出神经作用于心脏。下列相关叙述错误的是
A.兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的
B.惊吓刺激可以作用于视觉、听觉或触觉感受器
C.神经系统可直接调节、也可通过内分泌活动间接调节心脏活动
D.肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸频率减慢、心率减慢真题再现D肾上腺素分泌增加会使动物警觉性提高、呼吸加快、心跳与血液流动加速,D错误2.(2019江苏卷·8)如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.②发挥作用后被快速清除
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正真题再现D神经递质分为两类,兴奋性递质与抑性递质,兴奋性递质会使下一个神经元的膜电位呈外负内正,而抑制性神经递质不会使下一个神经元的电位发生变化,膜电位仍然是外正内负,由于不知道②神经递质的类型,因此无法判断③的膜电位的情况,D错误。3.(2019浙江4月选考·19)下列关于人体反射活动的叙述,错误的是
A.反射活动具有规律性
B.膝反射的效应器是伸肌中的肌梭
C.神经元受到适宜刺激后会产生神经冲动
D.反射活动一定需要中枢神经系统的参与真题再现B膝反射的感受器是伸肌中的肌梭,效应器是伸肌,B选项错误4.(2018全国Ⅲ卷·3)神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反真题再现D真题再现5.(2018江苏卷·11)如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述正确的是( )
A.K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B.bc段Na+大量内流,需要载体蛋白的协助,并消耗能量
C.cd段Na+通道多处于关闭状态,K+通道多处于开放状态
D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大神经纤维形成静息电位的主要原因钾离子通道打开,钾离子外流,A错误Cbc段动作电位产生的主要原因是细胞膜上的钠离子通道开放,Na+内流造成的,属于协助扩散,不消耗能量,B错误在一定范围内,动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大,而刺激强度较小时是不能产生动作电位的,D错误真题再现6.(2018天津卷·1)下列关于人体神经调节的叙述,正确的是
A.结构基础是反射弧
B.不受激素影响
C.不存在信息传递
D.能直接消灭入侵病原体内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能,如幼年时期甲状腺激素分泌不足,就会影响脑的发育,成年时,甲状腺激素分泌不足,会使神经系统的兴奋性降低,B错误A神经递质可以与突触后膜上的特异性受体结合,使下一个神经元兴奋或抑制,说明神经调节过程中存在信息传递,C错误神经系统感觉到病原体的存在一般是在有了病理反应以后,在病毒或病菌刚侵入人体的时候,靠反射并不能对其作出反应,D错误真题再现7.(2018浙江卷·20)下列关于人体膝反射的叙述,错误的是
A.若脊髓受损,刺激传出神经后伸肌也会收缩
B.刺激传入神经元.抑制性中间神经元不会兴奋
C.膝反射的反射弧中,传出神经元的胞体位于脊髓中
D.若膝盖下方的皮肤破损,刺激肌梭后也能发生膝反射产生的兴奋可传递到抑制性中间神经元,进而引起抑制性中间神经元的兴奋,B错误B真题再现8.(2017海南卷·13)下列与人体神经调节有关的叙述,错误的是
A.缺氧不影响肽类神经递质的合成与释放
B.肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体
C.神经纤维上的电信号可引起突触前膜释放神经递质
D.神经递质可将突触前神经元的兴奋传递给突触后神经元肽类神经递质的合成和释放需要能量;缺氧能通过影响有氧呼吸过程而影响到细胞中能量的产生, A错误A真题再现9.(2019全国卷Ⅰ·30)人的排尿是一种反射活动。回答下列问题。
(1)膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋。兴奋从一个神经元到另一个神经元的传递是单向的,其原因是_________________。
(2)排尿过程的调节属于神经调节,神经调节的基本方式是反射,排尿反射的初级中枢位于_________________,成年人可以有意识地控制排尿,说明排尿反射也受高级中枢控制,该高级中枢位于_________________。
(3)排尿过程中,尿液还会刺激尿道上的_________________,从而加强排尿中枢的活动,促进排尿神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜脊髓大脑皮层感受器真题再现10.(2018海南卷·27)为了验证反射弧的完整性是完成反射活动的基础,某同学将甲、乙两只脊蛀(去除脑但保留脊髓的蛙)的左、右后肢最长趾趾端(简称左、右后趾)分别浸入0.5%硫酸溶液中,均出现屈肌反射(缩腿),之后用清水洗净、擦干。回答下列问题:
(1)剥去甲的左后趾皮肤,再用0.5%硫酸溶液刺激左后趾,不出现屈肌反射。其原因是
__________________________________________________。
(2)分离甲的右后肢坐骨神经,假如用某种特殊方法阻断了传入神经,再将甲的右后趾浸入0.5%硫酸溶液中,不出现屈肌反射,则说明________________________________________。
(3)捣毁乙的脊髓,再用0.5%硫酸溶液刺激蛙的左后趾,____________________(填“能”或“不能”)出现屈肌反射,原因是__________________________________________________。剥去皮肤导致反射弧的感受器缺失传入神经结构和功能完整是完成反射活动所必需的不能 反射弧的神经中枢被破坏感谢欣赏