神經(jīng)調節(jié)的結構基礎和反射

知識梳理一、神經(jīng)調節(jié)的結構基礎和反射1．反射：指在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下，動物體或人體對內外環(huán)境變化作出的規(guī)律性應答。包括條件反射(后天性)和非條件反射(先天性)兩種。2．結構基礎：反射弧，由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應器組成。反射活動需要有完整的反射弧才能實現(xiàn)。問題探究1：反射完成的基本條件是什么？提示：反射完成的基本條件是：①完整的反射?。虎谶m宜的刺激。二、興奮的傳導與傳遞1．興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(1)傳導形式興奮在神經(jīng)纖維上是以電信號的形式傳導的。(2)膜電位靜息狀態(tài)時膜電位是內負外正，而興奮時是內正外負。(3)傳導過程在興奮部位和未興奮部位之間由于存在電位差而形成局部電流。(4)傳導方向：雙向傳導。2．興奮在神經(jīng)元之間的傳遞(1)結構(2)傳導過程興奮傳導,突觸小體釋放遞質,突觸間隙―→突觸后膜―→下一個神經(jīng)元興奮或抑制。(3)傳遞特點單向傳遞，其原因是：神經(jīng)遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡內，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜。問題探究2：興奮在神經(jīng)元之間單向傳遞的原因是什么？提示：神經(jīng)遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，經(jīng)過突觸間隙，作用于突觸后膜上，因此，神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。三、神經(jīng)系統(tǒng)的分級調節(jié)與人腦的高級功能1．中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組成及功能2．人腦的高級功能大腦皮層可感知外部世界，控制機體的反射活動。具有語言、學習、記憶和思維等方面的高級功能。(1)大腦皮層言語區(qū)元貝駕考元貝駕考2016科目一科目四

駕考寶典網(wǎng):///駕考寶典2016科目一科目四(2)學習和記憶①學習和記憶涉及腦內神經(jīng)遞質的作用，以及某些種類蛋白質的合成。②短期記憶：主要與神經(jīng)元的活動及神經(jīng)元之間的聯(lián)系有關，尤其是與大腦皮層下一個形狀像海馬的腦區(qū)有關。③長期記憶：可能與新突觸的建立有關。自主檢測一、判斷題1．反射是一切動物神經(jīng)調節(jié)的基本方式。(

)【答案】

×2．反射弧由五部分組成，其中感受器是感覺神經(jīng)末梢，效應器是傳出神經(jīng)末梢。(

)【答案】

×3．興奮在突觸中的信號轉變?yōu)殡娦盘枴瘜W信號。(

)【答案】

×4．由于神經(jīng)遞質只能由突觸前膜釋放，然后作用于后膜上，因此興奮在神經(jīng)元間的傳遞是單向的。(

)【答案】√5．神經(jīng)遞質作用于突觸后膜上，使下一個神經(jīng)元興奮。(

)【答案】

×6．興奮可從一個神經(jīng)元的軸突傳到下一個神經(jīng)元的細胞體或樹突。(

)【答案】√二、選擇題7．(2012·洛陽市高三年級統(tǒng)一考試)興奮在兩個神經(jīng)元之間傳遞時，以下生理活動不會發(fā)生的是(

)A．生物膜的融合和轉化B．鈉鉀離子的跨膜運輸C．ATP的合成和水解D．信號分子與突觸前膜上受體的識別和結合【解析】信號分子(遞質)與突觸后膜上的受體識別并結合?！敬鸢浮?/p>

D8．(2010·新課標全國卷)將神經(jīng)細胞置于相當于細胞外液的溶液(溶液S)中，可測得靜息電位。給予細胞一個適宜的刺激，膜兩側出現(xiàn)一個暫時性的電位變化，這種膜電位變化稱為動作電位。適當降低溶液S中的Na＋濃度，測量該細胞的靜息電位和動作電位，可觀察到(

)A．靜息電位值減小 B．靜息電位值增大C．動作電位峰值升高 D．動作電位峰值降低【解析】動作電位主要由細胞外液中的Na＋和細胞內的陰離子維持，細胞外液中Na＋減少，Na＋內流減少動作電位減小?！敬鸢浮?/p>

D9．(2010·江蘇)如圖為反射弧結構示意圖，相關敘述中錯誤的是(

)

A．伸肌肌群內既有感受器也有效應器B．b神經(jīng)元的活動可受大腦皮層控制C．若在Ⅰ處施加一個有效刺激，a處膜電位的變化為：內負外正→內正外負→內負外正D．在Ⅱ處施加刺激引起屈肌收縮屬于反射【解析】據(jù)圖，Ⅰ上有神經(jīng)節(jié)故為傳入神經(jīng)，Ⅱ為傳出神經(jīng)。反射的結構基礎是完整的反射弧，因而施加刺激于Ⅱ，產(chǎn)生興奮引起屈肌收縮，此過程無中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與不能稱為反射，選D項?！敬鸢浮?/p>

D10．(2010·海南)將記錄儀(R)的兩個電極置于某一條結構和功能完好的神經(jīng)表面，如右圖，給該神經(jīng)一個適宜的刺激使其產(chǎn)生興奮，可在R上記錄到電位的變化。能正確反映從刺激開始到興奮完成這段過程中電位變化的曲線是(

)【解析】當圖中的部位被刺激后，興奮先傳導至左側的電極處，該處的膜電位變成外負內正，而另一側的膜電位仍然是外正內負，所以記錄儀會向左偏轉，當興奮傳過后左側電極的膜電位恢復成外正內負，所以記錄儀會恢復到原來的位置，之后興奮會傳導至右側的電極處，右側電極的記錄儀會變成外負內正，而左側的電位仍是外正內負，所以記錄儀會向右偏轉，當興奮傳過后，右側電極的膜電位又恢復成外正內負，所以記錄儀又會恢復至原來的位置?！敬鸢浮?/p>

D三、非選擇題11．(2011·杭州模擬)如圖是反射弧結構模式圖，請回答：(1)若用電刺激A處，在B、D兩處能檢測到電信號的是________處，神經(jīng)興奮傳到該處時，該處膜外的電位變化是________________。(2)在用脊蛙(去除腦保留脊髓)進行屈腿反射實驗時，刺激蛙左腿，左腿收縮；刺激右腿，右腿收縮，說明左右屈腿反射弧在結構上是相對獨立的。但當刺激較強時，刺激蛙左腿，左腿收縮時，右腿也會收縮，說明左右反射弧的中樞存在某種聯(lián)系。在一次制作脊蛙的過程中，實驗員不小心傷到了蛙大腿上的神經(jīng)，但不知是傳入神經(jīng)還是傳出神經(jīng)。于是教師為實驗員設計了如下實驗方案加以驗證。①刺激蛙左腿，若左腿不收縮而右腿收縮，說明傷及的是________神經(jīng)。②刺激蛙左腿，若__________________，則可初步判斷傷及的是傳入神經(jīng)。但不知傳出神經(jīng)是否也同時受到傷害，那么可刺激________觀察________的方法加以驗證。【答案】

(1)D由正變?yōu)樨?2)①傳出②左、右腿均不收縮右腿左腿是否收縮對應學生用書P154)考點1神經(jīng)調節(jié)的方式與結構基礎1.基本方式：反射2.結構基礎——反射弧(1)反射弧的結構模式圖(2)反射弧的結構與功能分析反射弧結構結構特點功能結構破壞對功能的影響感受器感覺神經(jīng)末梢的特殊結構將內外界刺激的信息轉變?yōu)樯窠?jīng)的興奮既無感覺又無效應傳入神經(jīng)感覺神經(jīng)元將興奮由感受器傳入神經(jīng)中樞既無感覺又無效應神經(jīng)中樞調節(jié)某一特定生理功能的神經(jīng)元群對傳入的興奮進行分析與綜合既無感覺又無效應傳出神經(jīng)運動神經(jīng)元將興奮由神經(jīng)中樞傳出至效應器只有感覺無效應效應器運動神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉或腺體對內外界刺激作出相應的應答只有感覺無效應典例1(2011·江蘇)下圖是反射弧的模式圖(a、b、c、d、e表示反射弧的組成部分，Ⅰ、Ⅱ表示突觸的組成部分)，有關說法正確的是(

)A．正常機體內興奮在反射弧中的傳導是單向的B．切斷d、刺激b，不會引起效應器收縮C．興奮在結構c和結構b的傳導速度相同D．Ⅱ處發(fā)生的信號變化是電信號→化學信號→電信號【解析】

d是傳入神經(jīng)，b是傳出神經(jīng)，切斷d，刺激b，可以引起效應器收縮。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導速度比在神經(jīng)元之間的傳遞速度快。Ⅱ指突觸后膜，Ⅱ處發(fā)生的信號變化為化學信號→電信號?！敬鸢浮?/p>

A1.反射的種類非條件反射條件反射生來就有，先天的通過學習而建立，后天的具體事物直接刺激引起的反應信號刺激引起的反應不經(jīng)過大腦皮層一般經(jīng)過大腦皮層神經(jīng)聯(lián)系是終生的、固定的神經(jīng)聯(lián)系是暫時的，可消退數(shù)量有限數(shù)量無限是生存的根本保證擴大適應環(huán)境的能力3．有關問題分析(1)反射活動需要經(jīng)過完整的反射弧來實現(xiàn)。組成反射弧的任何部分受到損傷，反射活動都不能完成。(2)感受器、傳入神經(jīng)和神經(jīng)中樞破壞后，產(chǎn)生的結果相同，但機理不同：①感受器破壞無法產(chǎn)生興奮；②傳入神經(jīng)破壞興奮無法傳導；③神經(jīng)中樞破壞，無法對興奮進行分析綜合。(3)刺激感受器或傳出神經(jīng)元，信息都能傳到效應器而使效應器產(chǎn)生相同的效應。(4)神經(jīng)中樞的興奮只影響效應器的效應活動而不影響感受器的敏感性。特別提醒：反射必須有完整的反射弧參與。刺激傳出神經(jīng)或效應器，都能使效應器產(chǎn)生效應，但卻不屬于反射。舉一反三1．現(xiàn)象I：小明的手指不小心碰到一個很燙的物品而將手縮回；現(xiàn)象Ⅱ：小明伸手拿別人的物品被口頭拒絕而將手縮回。兩個現(xiàn)象中的縮手反應比較見下表，正確的是(

)選項比較項目現(xiàn)象I現(xiàn)象ⅡA反射弧的完整性不完整完整B是否需要大腦皮層參與可以不要一定需要C參與反射的神經(jīng)元數(shù)量多少D縮手相關肌細胞數(shù)量多少【解析】現(xiàn)象Ⅰ、現(xiàn)象Ⅱ的縮手反應都能夠完成，這說明參與現(xiàn)象I和現(xiàn)象Ⅱ的反射弧完整，反射弧只有保持完整性才能進行反射活動，所以A錯?，F(xiàn)象I是可以不需要大腦皮層參與的低級反射，現(xiàn)象Ⅱ，拿別人物品被口頭拒絕而將手縮回，需要大腦皮層參與。現(xiàn)象I參與反射的神經(jīng)數(shù)量少；現(xiàn)象Ⅱ參與反射的神經(jīng)數(shù)量多?？s手相關肌細胞數(shù)量兩個現(xiàn)象應當一樣多?！敬鸢浮?/p>

B2．在用脊蛙(去除腦保留脊髓的蛙)進行反射弧分析的實驗中，破壞縮腿反射弧在左后肢的部分結構，觀察雙側后肢對刺激的收縮反應，結果如下表：上述結果表明，反射弧的被破壞部分可能是(

)A．感受器 B．感受器和傳入神經(jīng)C．傳入神經(jīng)和效應器 D．效應器刺激部位反應破壞前破壞后左后肢左后肢縮右后肢縮左后肢不縮右后肢不縮右后肢左后肢縮右后肢縮左后肢不縮右后肢收縮【解析】破壞前，刺激左后肢時左右均收縮，破壞后刺激左后肢，左右肢均不收縮，說明破壞的結構可能是感受器、傳入神經(jīng)其中的一處或兩處；刺激右后肢，左后肢不收縮，說明可能是左后肢的傳入神經(jīng)、效應器被破壞一處或兩處?！敬鸢浮?/p>

C3．(2010·全國卷Ⅰ)用去除腦但保留脊髓的蛙(稱脊蛙)為材料，進行反射活動實驗。請回答與此有關的問題：(1)用針刺激脊蛙左后肢的趾部，可觀察到該后肢出現(xiàn)收縮活動。該反射活動的感受器位于左后肢趾部的________中，神經(jīng)中樞位于________中。(2)反射活動總是從感受器接受刺激開始到效應器產(chǎn)生反應結束，這一方向性是由________________________________________________________________________所決定的。(3)剪斷支配脊蛙左后肢的傳出神經(jīng)(見右圖)，立即刺激A端________(能、不能)看到左后肢收縮活動；刺激B端________(能、不能)看到左后肢收縮活動。若刺激剪斷處的某一端出現(xiàn)收縮活動，該活動________(能、不能)稱為反射活動，主要原因是________________________________________________________________________?！窘馕觥?/p>

(1)感受器(感覺神經(jīng)末梢)位于被刺激部位的皮膚中；脊蛙反射的神經(jīng)中樞在脊髓中。(2)興奮在神經(jīng)纖維上傳導具有雙向性；興奮在神經(jīng)元之間的傳遞具有單向性，即只能由上一個神經(jīng)元的軸突末梢傳向下一個神經(jīng)元的樹突末梢或胞體。原因是神經(jīng)遞質只能通過突觸前膜傳向突觸后膜。(3)神經(jīng)元的生理特性是：受到刺激，能夠產(chǎn)生興奮，并且傳導興奮；骨骼肌的生理特性是：受到刺激，能夠收縮。故剪斷支配脊蛙左后肢的傳出神經(jīng)后，立即刺激A端，會引起與其神經(jīng)相聯(lián)系的左后肢骨骼肌收縮，但由于該過程沒有完整的反射弧，故不能稱為反射活動；刺激B端，興奮不能傳向左后肢骨骼肌，不能產(chǎn)生收縮活動?！敬鸢浮?/p>

(1)皮膚脊髓(2)突觸的結構(其他合理答案也可)(3)能不能不能反射弧結構不完整(其他合理答案也可)考點2興奮的傳導與傳遞1.神經(jīng)元的基本結構2．興奮在神經(jīng)纖維上的傳導——電傳導(1)傳導過程(2)傳導特點：雙向傳導，即刺激神經(jīng)纖維上的任何一點，所產(chǎn)生的神經(jīng)沖動可沿神經(jīng)纖維向兩側同時傳導。

3．興奮在突觸處的傳遞：電信號→化學信號→電信號(1)突觸的常見類型①從結構上來看；A軸突→胞體，B軸突→樹突。②從功能上來看：突觸分為興奮性突觸和抑制性突觸。突觸前神經(jīng)元電信號通過突觸傳遞，影響突觸后神經(jīng)元的活動，使突觸后膜發(fā)生興奮的突觸稱興奮性突觸，使突觸后膜發(fā)生抑制的稱抑制性突觸。突觸的興奮或抑制，不僅取決于神經(jīng)遞質的種類，更重要的還取決于其受體的類型。(2)興奮在突觸中傳遞過程①突觸小泡釋放的遞質：乙酰膽堿、單胺類物質、氨基酸類物質等。②遞質移動方向：突觸小泡→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。③信號轉換：電信號→化學信號→電信號。(3)特點：單向傳遞——只能由一個神經(jīng)元的軸突傳到另一個神經(jīng)元的樹突或細胞體，而不能逆向傳遞。典例2

(2011·廣州模擬)如圖為某一傳出神經(jīng)元與肌細胞形成的突觸。以下說法錯誤的是(

)A．①的形成與高爾基體有關B．參與突觸形成的肌細胞膜面積增大有利于神經(jīng)遞質的作用C．④興奮時，其兩側的電位表現(xiàn)為內正外負D．②釋放的神經(jīng)遞質一定會使肌細胞興奮【解析】遞質分為興奮性遞質和抑制性遞質，因此②釋放的神經(jīng)遞質不一定會使肌細胞興奮，也可能是抑制。【答案】

D1.在神經(jīng)纖維膜外，興奮傳導方向與局部電流方向相反；在神經(jīng)纖維膜內，興奮傳導方向與局部電流方向相同。在一個神經(jīng)元內有一處受到刺激產(chǎn)生興奮，迅速傳至整個神經(jīng)元細胞，即在該神經(jīng)元的任何部位均可測到電位變化。2.離體實驗中，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是雙向的。而在生物體內，神經(jīng)纖維上的神經(jīng)沖動只能來自感受器，因此在生物體內，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導仍是單向的。3．膜電位變化曲線解讀(1)圖示：離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當刺激時，受刺激部位細胞膜兩側會出現(xiàn)暫時性的電位變化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動。圖示該部位受刺激前后，膜兩側電位差的變化。(2)解讀：a電位——靜息電位，外正內負，此時K＋通道開放；b點——0電位，動作電位形成過程中，Na＋通道開放；bc段——動作電位，Na＋通道繼續(xù)開放；cd段——靜息電位恢復形成；de段——靜息電位。(3)電位測量①靜息電位：靈敏電流計一極與神經(jīng)纖維膜外側連接，另一極與膜內側連接(如圖甲)，只觀察到指針發(fā)生一次偏轉。②動作電位：靈敏電流計都連接在神經(jīng)纖維膜外(或內)側(如圖乙)，可觀察到指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉。4．遞質是神經(jīng)細胞產(chǎn)生的一種化學信使物質，對有相應受體的神經(jīng)細胞產(chǎn)生特異性反應(興奮或抑制)，遞質的釋放應屬胞吐作用并不是跨膜運輸。5．同一神經(jīng)元的末梢只能釋放一種神經(jīng)遞質，或者是興奮性的，或者是抑制性的。6．神經(jīng)遞質發(fā)生效應后，就被酶破壞而失活，或被移走而迅速停止作用。7．興奮在反射弧中的單向傳導是由突觸所決定的。8．興奮在突觸的傳遞，需要突觸小體中的高爾基體參與遞質的釋放，釋放的遞質需經(jīng)突觸間隙的組織液。舉一反三1．(2011·浙江理綜)在離體實驗條件下單條神經(jīng)纖維的動作電位示意圖如右。下列敘述正確的是(

)A．A—B段的Na＋內流是需要消耗能量的B．B—C段的Na＋外流是不需要消耗能量的C．C—D段的K＋外流是不需要消耗能量的D．D—E段的K＋內流是需要消耗能量的【解析】

A—B段Na＋內流是通過Na＋通道進入，不需要消耗能量，B—C段仍為Na＋內流，不消耗能量。C—D和D—E段是恢復靜息電位的過程，主要是K＋外流過程，不需要消耗能量。【答案】

C2．(2011·海南)突觸后膜受體與相應神經(jīng)遞質結合后，使突觸后神經(jīng)細胞興奮，在引起該突觸后神經(jīng)細胞興奮的過程中(

)A．Na＋通過被動運輸?shù)酵挥|后膜內B．K＋通過被動運輸?shù)酵挥|后膜內C．Na＋通過主動運輸?shù)酵挥|后膜內D．K＋通過主動運輸?shù)酵挥|后膜外【解析】突觸后神經(jīng)細胞興奮是Na＋內流的結果，Na＋內流是被動運輸?shù)倪^程?！敬鸢浮?/p>

A3．(2011·四川理綜)下圖為反射弧中神經(jīng)—肌肉接頭的結構及其生理變化示意圖。(1)發(fā)生反射時，神經(jīng)中樞產(chǎn)生的興奮沿________神經(jīng)傳到突觸前膜，導致突觸小泡與前膜________，釋放神經(jīng)遞質(Ach)；Ach與Ach受體結合后，肌膜發(fā)生________，引起肌肉收縮。(2)重癥肌無力是自身免疫病，其病因是患者免疫系統(tǒng)把Ach受體當作抗原，使________被激活而增殖、分化，產(chǎn)生Ach受體抗體。Ach受體抗體與Ach受體特異性結合，造成Ach不能與Ach受體正常結合，導致________信號轉換過程受阻。(3)臨床上治療重癥肌無力的重度患者，可采用胸腺切除法，目的是抑制________發(fā)育成T細胞，不能產(chǎn)生淋巴因子，從而抑制________免疫的應答?！窘馕觥?/p>

(1)發(fā)生反射時，神經(jīng)中樞產(chǎn)生的興奮沿著傳出神經(jīng)的軸突傳到突觸前膜，使突觸小泡與突觸前膜融合，釋放出神經(jīng)遞質，神經(jīng)遞質與突觸后膜上的受體結合后，肌膜形成動作電位，引起肌肉收縮。(2)重癥肌無力患者將自身的受體當作抗原，B細胞增殖分化為漿細胞，產(chǎn)生大量抗體，這些抗體與突觸后膜上的受體結合，阻礙了正常的神經(jīng)遞質與受體的結合，影響了化學信號轉換為電信號的過程。(3)采用摘除患者胸腺的手段治療重癥肌無力，目的是抑制造血干細胞形成T細胞，從而不能產(chǎn)生淋巴因子，從而抑制體液免疫應答。【答案】

(1)傳出融合電位變化(2)B細胞化學信號向電(3)造血干細胞體液(對應學生用書P156)易錯點1：對膜電位形成的機制不理解典例1如圖表示槍烏賊離體神經(jīng)纖維在Na＋濃度不同的兩種海水中受刺激后的膜電位變化情況。下列描述錯誤的是(

)A．曲線a代表正常海水中膜電位的變化B．兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同C．低Na＋海水中神經(jīng)纖維靜息時，膜內Na＋濃度高于膜外D．正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時，膜外Na＋濃度高于膜內【錯因分析】錯因1：對靜息電位產(chǎn)生的機理和檢測的部位不了解，同時，沒有注意到圖示中兩條曲線在未受到刺激時是重疊的，而錯選B項。錯因2：對神經(jīng)纖維上興奮產(chǎn)生的機理不了解，不知道動作電位的高低與細胞膜外Na＋濃度呈正相關，而錯選A項。【正確解答】本題通過圖示的方式考查Na＋內流引發(fā)動作電位的原理。依圖示，未受刺激時，兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同，故B項正確。在兩種海水中，均是膜外的Na＋濃度高于膜內，故C項錯誤。在受到刺激后，由于正常海水中膜外和膜內的Na＋濃度差較大，所以Na＋迅速內流引發(fā)較大的動作電位，對應于曲線a，選C。(2011·長春模擬)試判斷一個神經(jīng)細胞的靜息電位在添加具有生物活性的化合物——河豚毒素(Na＋轉運載體抑制劑)后，是如何變化的(

)【解析】在靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細胞中鉀離子外流，出現(xiàn)膜外正電荷較多，膜內負電荷較多(即外正內負)，從而在膜的內外形成電位差，產(chǎn)生靜息電位。鉀離子的外流與Na＋轉運載體抑制劑無關。【答案】

A易錯點2：對興奮的傳導與傳遞的特點不理解典例2

(2010·湖北武昌元月調研)下圖表示神經(jīng)元之間相互聯(lián)系的一種形式。下列相關敘述，較為合理的是(

)A．刺激a處，b處可能連續(xù)興奮或抑制，c處也發(fā)生電位變化