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1、栏目索引 第第2323讲 神经系统的结构和功能讲 神经系统的结构和功能 栏目索引总纲目录 知识1 神经调节与体液调节的区别 知识2 神经系统的作用 知知 识识 梳梳 理理 知识3 神经元的种类、主要结构与特征 知识4 神经冲动的产生、传导和传递 知识5 反射与反射弧、大脑皮层的功能 知识6 体温调节的方式和过程 栏目索引总纲目录 考点一 兴奋的传导和传递 考点二 兴奋传导、传递过程中电流计指针的偏转 考考 点点 突突 破破 栏目索引教材研读 知识知识1 1 神经调节与体液调节的区别 神经调节与体液调节的区别 教材研读 比较项目神经调节体液调节 作用途径 反射弧 体液运输 反应速度 迅速 比较缓
2、慢 作用时间 短暂 较长 作用范围准确、比较局限 较广泛 栏目索引教材研读 知识知识2 2 神经系统的作用 神经系统的作用 神经系统能 感受 体内、外环境的变化,并相应地 调节 机体 的活动,对内能协调身体各部分,使之形成一个整体,对外使机体能 适应 外部环境的各种变化。 栏目索引教材研读 知识知识3 3 神经元的种类、主要结构与特性 神经元的种类、主要结构与特性 1.神经系统的构成神经系统的构成: 神经元 是结构功能单位,此外还有数量更多的 支持细胞(胶质细胞) 构成。 2.神经元的种类神经元的种类: 感觉 (传入)神经元、中间神经元、 运动 (传出)神经元。 栏目索引教材研读 3.运动神经
3、元的结构运动神经元的结构 栏目索引教材研读 4.神经元的特性神经元的特性:神经元是一种 可兴奋 细胞,即受到刺激后会产生 神经冲动 并沿 轴突 传送出去。 栏目索引教材研读 5.验证实验验证实验:刺激坐骨神经b点左侧(a)后,膜外电位变化 如上图,实验中电表指针变化是: 发生两次方向相反的偏转 。 本实验表明坐骨神经受到刺激后膜电位发生 变化 ,形成一个负 电波并能沿神经传播,这个负电波叫做 动作电位 。神经冲动就 是 动作电位 ,神经冲动的传导就是 动作电位 的传播。 栏目索引教材研读 知识知识4 4 神经冲动的产生、传导和传递 神经冲动的产生、传导和传递 1.动作电位产生基础动作电位产生基
4、础:神经元膜上存在两种协助Na+、K+等离子进出细 胞的膜蛋白。 (1)通道蛋白:协助Na+、K+等离子顺浓度梯度进出细胞,不消耗 ATP ,但通道蛋白可以被 关闭和打开 。 (2) Na+-K+泵 (Na+-K+ATP酶):该膜蛋白在消耗 ATP 情况下, 能同时将Na+ 运出 细胞将K+ 运入 细胞,使神经元膜外 Na+ 多于膜内,膜内 K+ 多于膜外。 栏目索引教材研读 2.动作电位产生过程动作电位产生过程:根据图示受刺激部位细胞膜两侧的电位变化曲线 回答相关问题: (1)oa: 极化 状态,外 正 内 负 ,此时 K+ 通道开 放。 栏目索引教材研读 (2)ab: 去极化 过程, Na
5、+ 通道开放。 (3)bc: 反极化 过程,外 负 内 正 , Na+ 继续内 流。 (4)cd:复极化过程, 极化 状态恢复, K+ 外流。 栏目索引教材研读 3.神经冲动的传导神经冲动的传导 根据下图某一时刻神经纤维膜两侧的电位变化曲线回答相关问题: (1)据图可知,兴奋传导方向是 由左向右 。 (2)曲线图的横坐标是离刺激点的 距离 ,不是刺激后的时间。 栏目索引教材研读 (3)图中ab表示 复极化过程 ,bc表示 复极化过程 ,cd表 示反极化过程,de表示 去极化过程 。 (4)电流方向:在膜外 由未兴奋区域流向兴奋区域 ;在膜内由兴奋 区域流向未兴奋区域。 (5)兴奋在神经纤维上的
6、传导特点:相对不疲劳性、绝缘性、 双向 性 。 栏目索引教材研读 4.突触的信号传递突触的信号传递 (1)突触传递的结构基础:兴奋在神经元之间的传递是通过 突触 完成的。 (2)兴奋在神经元之间的传递(以神经肌肉接头为例) 栏目索引教材研读 a.突触的信号传递过程:当神经冲动传到末梢时,突触小泡中的 乙 酰胆碱 ,释放到突触间隙中并扩散到突触后膜处,和 乙酰胆碱受 体 结合,引发突触后膜去极化,形成电位变化。 b.兴奋传递过程中信号的转变: 电信号化学信号电信号 。 c.兴奋在神经元之间的传递特点: 单向性 ,即只能由突触前膜传 至突触后膜。 栏目索引教材研读 知识知识5 5 反射与反射弧、大
7、脑皮层的功能 反射与反射弧、大脑皮层的功能 一、反射与反射弧一、反射与反射弧 1.神经调节的基本方式神经调节的基本方式: 反射 。 2.反射反射:在中枢神经系统参与下,机体对刺激感受器所发生的 规律性 反应 ,具有 神经系统 的动物才会出现反射现象。 3.完成反射的结构基础完成反射的结构基础: 反射弧 。 栏目索引教材研读 结构结构特点功能结构破坏对 功能的影响 甲:感受器,感觉神经元周围突起的末梢 感受刺激,产生并传导兴奋既无感觉又 无效应 a.传入神经,感觉神经元将兴奋由感受器传入神经中枢 b.反射中枢,调节某一特定生理功能的 神经元细胞体集中的区域 对传入的兴奋进行分析与综合并 产生兴奋
8、 c.传出神经,运动神经元将兴奋由神经中枢传至效应器只有感觉无 效应 乙:效应器,传出神经末梢和它所支配的 肌肉或腺体等 对内外界刺激作出相应的反应和 活动 相互联系反射弧中任何一个环节中断,反射便不能发生,必须保证反射弧结构的完整性,反射才能 完成 栏目索引教材研读 二、大脑皮层的功能二、大脑皮层的功能 1. 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 界进行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。 栏目索引教材研读 2.言语区言语区:人类特有的高级神经中枢,大脑皮层中与语言功能有关的区域 为言语区。 (1) 白洛嘉区 受损,可以理解语言,但
9、不能说完整的句子,也不能通 过书写表达思想即表达性失语症。 (2) 韦尼克区 受损,可以说话,但不能理解语言,即可以听到声音,却 不能理解它的意义。 栏目索引教材研读 3.运动区运动区:位于 中央前回 ,一般支配 对侧 肢体的运动。 4.体觉区体觉区:位于 中央后回 ,一般支配对侧肢体的 感觉 。 栏目索引教材研读 知识知识6 6 体温调节的方式和过程 体温调节的方式和过程 1.恒温动物的体温相对稳定恒温动物的体温相对稳定:散热=产热。 2.产热产热 : , : 安静时 主要由 内脏、肌肉、脑 等 组织的代谢 过程 增加热量 运动时 主要依靠 增加肌肉活动 来 增加热量 栏目索引教材研读 3.
10、散热散热: a.方式:传导、辐射、对流、蒸发等物理方式。b.有汗腺的哺乳动物,35 以上。 出汗 成了唯一有效的散热机制(体表 皮肤 是主 要的散热器官)。c.有些哺乳动物(如猫和狗)和所有的鸟类没有汗腺,在 高温时,通过 呼吸道 增加蒸发量以加快散热。 栏目索引教材研读 4.体温调节模型体温调节模型 栏目索引教材研读 1.下列关于人体膝反射反射弧的叙述,正确的是 ( D ) A.效应器是伸肌和屈肌 B.传入神经元的胞体位于脊髓内部 C.反射弧由传入神经元和传出神经元组成 D.只有反射弧完整才能完成反射活动 栏目索引教材研读 解析解析 人体膝反射中,效应器是运动神经末梢及其支配的伸肌,A错 误
11、;传入神经元的胞体在脊髓外,B错误;反射弧由感受器、传入神经 元、反射中枢、传出神经元、效应器五部分组成,C错误;反射弧中任何 一个环节受损伤,反射活动都不能实现,D正确。 栏目索引教材研读 2.将电表的两极连接到蛙坐骨神经表面,如图所示。在a处给予适当强 度的电刺激,引起了腓肠肌收缩。下列叙述错误的是 ( D ) A.神经细胞是可兴奋细胞 B.静息时电表指针不发生偏转 C.a处产生的神经冲动可以传播到b处 D.刺激a处,电表指针会发生两次相同方向的偏转 栏目索引教材研读 解析解析 神经细胞受到刺激后能迅速发生反应,是一种可兴奋的细胞, A正确;静息时,膜外均为正电位,无电位差,电表指针不偏转
12、,B正确;在a 处给予适当强度的电刺激,a处产生神经冲动(动作电位),神经冲动在神 经纤维上可传导到b处,C正确;刺激a处,电表指针发生两次方向相反的 偏转,D错误。 栏目索引教材研读 3.(2018浙江4月选考,20,2分)下列关于人体膝反射的叙述,错误的是 ( B ) 栏目索引教材研读 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 栏目索引教材研读 解析解析 本题考查反射弧及膝反射的相关内容。若脊髓受损即反射 中枢受损,此时刺激传出神经,兴奋能够
13、传递到效应器,伸肌会发生收缩, A正确。刺激传入神经元时,会使抑制性中间神经元兴奋,并释放抑制性 神经递质使下一个神经元被抑制,B错误。如图所示,膝反射的反射弧 中,传出神经元的胞体位于脊髓中,C正确。在膝反射中,肌梭是感受器, 皮肤的破损并不会破坏完成膝反射所需反射弧的完整性,故反射仍能正 常发生,D正确。 栏目索引教材研读 4.(2017浙江11月选考,18,2分)运动神经元的结构示意图如下。下列叙 述正确的是 ( D ) A.图中、属于神经末梢 B.该神经元有多个轴突和多个树突 C.该神经元位于膝反射的反射中枢 D.刺激该神经元轴突产生的负电波沿神经纤维传播 栏目索引教材研读 解析解析
14、图中为树突,为轴突末梢,又称神经末梢,A错误;该神经 元有一个轴突和多个树突,B错误;该神经元胞体位于膝反射的反射中枢 脊髓,C错误;刺激该神经元轴突产生的负电波(动作电位)沿神经纤维传 播,D正确。 栏目索引教材研读 5.(2016浙江4月选考,14,2分)神经系统结构与功能的基本单位是 ( A ) A.神经元 B.反射弧 C.神经纤维 D.反射中枢 解析解析 本题考查神经元。神经系统是由神经细胞(即神经元)和支 持细胞(即神经胶质细胞)构成的。神经系统的功能主要是通过神经元 实现的,神经元是神经系统结构和功能的基本单位。 栏目索引考点突破 考点一 兴奋的传导和传递考点一 兴奋的传导和传递
15、一、兴奋在神经纤维上的传导一、兴奋在神经纤维上的传导 考点突破 1.兴奋的产生兴奋的产生:兴奋是以动作电位即电信号的形式沿着神经纤维传导的, 这种电信号也叫神经冲动。在受刺激时能出现动作电位的组织,称为可 兴奋组织,只有组织产生了动作电位,我们才能说组织产生了兴奋。神 经细胞、肌肉细胞、腺体细胞等都可产生兴奋。去极化、反极化和复 极化的过程,即动作电位负电位的形成和恢复过程。 栏目索引考点突破 2.静息电位和动作电位静息电位和动作电位 栏目索引考点突破 3.兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导 栏目索引考点突破 栏目索引考点突破 4.传导的主要特点传导的主要特点 双向传导,即刺激神经纤
16、维上的任何一点,所产生的神经冲动可沿神经 纤维向两侧同时传导。在受刺激的整个神经元中均可测到动作电位。 栏目索引考点突破 二、兴奋的传递二、兴奋的传递 1.突触的常见类型突触的常见类型 从结构上来看:A轴突胞体型,B轴突树突型,C轴突轴突型。 栏目索引考点突破 2.突触的结构及兴奋传递过程突触的结构及兴奋传递过程 突触的结构(如下图):包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。 栏目索引考点突破 (1)突触前膜突触小体的膜; (2)突触后膜与突触前膜相对应的胞体膜、树突膜、轴突膜或肌细 胞膜; (3)突触间隙突触前膜与突触后膜之间存在的间隙(组织液)。 栏目索引考点突破 3.神经递质神经递质 (
17、1)释放:通过胞吐的方式释放到突触间隙,体现了生物膜的结构特点 流动性。 (2)结合:神经递质通过与突触后膜或效应器细胞膜上的特异性受体(通 道蛋白)相结合而发挥作用。递质与受体结合后对突触后膜的离子通 透性产生影响,引起突触后膜电位的变化。 (3)失活:神经递质发生效应后,很快就被相应的酶分解而失活或被移走 而迅速停止作用。因此,一个神经冲动只能引起一次递质释放。 栏目索引考点突破 4.兴奋传递的特点兴奋传递的特点 (1)单向传递:由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以 兴奋只能由一个神经元的轴突传递给另一个神经元的胞体、树突、轴 突或效应器细胞,而不能向相反的方向传递。 (2
18、)总和:兴奋性突触释放神经递质,引起突触后膜去极化,形成一个小电 位。这种电位并不能传播,但随着递质与受体的结合增加,开放的通道 增多,电位可加大,在达到一定阈值时,可在突触后膜上形成一个动作电位。 (3)兴奋在神经元之间的传递还存在对药物、内环境的变化敏感现象。 栏目索引考点突破 1.正确理解动作电位的示意图及动作电位产生的条件正确理解动作电位的示意图及动作电位产生的条件 (1)结合曲线理解动作电位的机理 (2)结合细胞结构与功能知识理解动作电位的产生机理 栏目索引考点突破 学生常存在两种错误的认识:只要给予刺激,就能产生动作电位;刺激的 强度越大,动作电位的峰值就越高。 动作电位的产生与传
19、导过程如图所示,由图中可以得出的结论是只有当 刺激电流达到一定值(S5)时,神经元才开始兴奋;达到产生肌肉收缩的刺 激强度后,随着刺激强度增大,膜电位变化幅度保持不变。 栏目索引考点突破 (3)理解兴奋在神经纤维上双向传导的本质 兴奋在神经纤维上的传导具有双向性:刺激神经纤维中任何一点,所产 生的冲动可沿神经纤维向两端同时传导,这称为传导的双向性。由于传 导的双向性,在受刺激的整个神经元均可检测到动作电位。膜内外的电 位变化如下表: 栏目索引考点突破 类别兴奋部位未兴奋部位局部电流传导方向 膜外负电位正电位未兴奋部位兴奋 部位 膜内正电位负电位兴奋部位未兴奋 部位 栏目索引考点突破 2.神经元
20、及其类型的判别方法神经元及其类型的判别方法 (1)根据是否具有神经节判断,有神经节的是传入神经元。 (2)根据脊髓灰质结构判断,与前角(粗大)相连的为传出神经元,与后角 (狭小)相连的为传入神经元。 (3)根据脊髓灰质内突触结构判断,兴奋在突触中的传递是单向的,突触 结构简图: ,与“ ”相连的为传入神经元,与“ ”相连的为传 出神经元。 (4)根据切断实验法判断,若切断某一神经,刺激外周段(远离反射中枢的 栏目索引考点突破 位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近反射中枢的位置),肌肉收缩,则切断 的为传入神经元,反之则为传出神经元。 栏目索引考点突破 典例典例1 血液中K+浓度急性降低到一定程
21、度会导致膝反射减弱,下列解 释合理的是 ( D ) A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部 B.传出神经元去极化时膜对K+的通透性增大 C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱 D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大 解题关键解题关键 明确兴奋传导和传递的特点、静息电位和动作电位产生 的生理基础。 栏目索引考点突破 解析 解析 静息电位的产生主要是K+的外流导致的,血液中K+浓度急性降 低,使神经细胞外K+浓度下降,K+外流增多,静息膜电位绝对值增大,当受 刺激时,就可能导致Na+内流不足以引起内负外正电位的逆转或动作电 位值偏小的情况发生,D正确。 栏目索引考点突破 1-1 图甲表示动作电
22、位产生过程示意图,图乙、图丙表示动作电位传 导示意图,下列叙述正确的是 ( C ) 栏目索引考点突破 A.若将离体神经纤维放在高于正常海水Na+浓度的溶液中,甲图的c点将 降低 B.图甲、乙、丙中发生Na+内流的过程分别是b、 C.图甲、乙、丙中c、点时细胞膜外侧钠离子高于细胞膜内侧 D.复极化过程中K+外流需要消耗能量、不需要膜蛋白 栏目索引考点突破 解析解析 Na+内流的多少与细胞内外Na+浓度差有关,若细胞内外Na+浓度 差增大,内流的Na+增多,c点将升高,A错误;过程是钾离子外流,B错误; Na+内流是易化扩散,由高浓度流向低浓度,C正确;复极化过程中K+外流 的过程是易化扩散,需要
23、膜蛋白,不消耗能量,D错误。 栏目索引考点突破 考点二 兴奋传导、传递过程中电流计指针的偏转考点二 兴奋传导、传递过程中电流计指针的偏转 下图为测量单一神经纤维静息电位和动作电位的实验模式图: 栏目索引考点突破 甲图中的S是一个刺激器,R表示记录仪(图中为示波器),和R相连的两个 电极,一个放在轴突膜的表面,另一个连接微电极,准备插入膜内。当未 受到刺激时,若让微电极刺穿轴突膜进入膜内,那么在电极尖端刚刚进 入膜内的瞬间,在记录仪上将显示膜内持续处于较膜外低70 mV的负电 位状态。当神经受到一次短促的外加刺激时,膜内原来存在的负电位消 失,进而变成正电位,即膜内电位在短暂时间内由原来的-70
24、 mV左右变 为35 mV左右的水平。但这种刺激所引起的膜内外电位的倒转只是暂 时的,很快就出现膜内正电位值的减小,恢复到受刺激前原有的负电位 状态(如乙图)。 栏目索引考点突破 兴奋传导与电流计指针偏转问题的分析方法兴奋传导与电流计指针偏转问题的分析方法 1.膜电位的测量膜电位的测量 测量方法测量图解测量结果 静息电位 的测量 电表两极分别置于神经 纤维膜的内侧和外侧 动作电位 的测量 电表两极均置于神经纤 维膜的外侧(或内侧) 栏目索引考点突破 2.电流计指针偏转问题分析电流计指针偏转问题分析 (1)在神经纤维上: 刺激a点,b点先兴奋,d点后兴奋,电流计指针发生两次方向相反的偏 转。 刺
25、激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋,电流计指针不发生偏转。 栏目索引考点突破 (2)在神经元之间: 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,电流计指针发生两次方向相反的偏转。 刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计指针只发生一 次偏转。 栏目索引考点突破 典例典例2 如图表示具有生物活性的蛙坐骨神经腓肠肌标本,神经末梢 与肌细胞的接触部位类似于突触,称“神经肌接头”。下列叙述错误 的是 ( ) 栏目索引考点突破 A.“神经肌接头”处可发生电信号与化学信号的转变 B.电刺激处,肌肉会收缩,灵敏电流计指针也会偏转 C.电刺激
26、处,神经纤维上的电流计会记录到电位变化 D.神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同 解题关键解题关键 明确兴奋部位、未兴奋部位膜内外电荷的分布及突触处 的电位变化。 答案答案 C 栏目索引考点突破 解析解析 本题主要考查神经纤维上兴奋的传导和突触处兴奋的传递特点 的相关知识。“神经肌接头”是神经元的轴突末梢与肌细胞的接触 部位,此处可发生电信号与化学信号的转变,A项正确;当电刺激处时, 神经纤维上产生兴奋,并能双向传导,从而引起肌肉收缩和灵敏电流计 的指针偏转,B项正确;当电刺激处时,肌细胞可产生兴奋,但不能通过 “神经肌接头”引起神经纤维上电位变化,即不能导致电流计指针偏 转,C项错误
27、;神经纤维上兴奋的传导方向与膜内电流方向相同,与膜外 电流方向相反,D项正确。 栏目索引考点突破 2-1 如图甲、乙是膜电位的测量示意图,下列说法中描述的是图甲的 是 ( B ) 可以测量神经纤维的动作电位 可以测量神经纤维的静息电位 只观察到指针发生一次偏转 可观察到指针发生两次方向相反的偏转 A. B. C. D. 栏目索引考点突破 解析解析 灵敏电流计的一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连 接(如图甲),此状态下可以测得静息电位,观察到指针发生一次偏转;灵 敏电流计的两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图乙),可以测得动 作电位,可观察到指针发生两次方向相反的偏转。 栏目索引考点突破 2-2 将一灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1),在 处给予一适宜强度的刺激,测得的电位变化如图2所示。若在处给 予同等强度的刺激,测得的电位变化是 ( ) 图1 图2 栏目索引考点突破 答案答案 B 栏目索引考点突破 解析解析 已知灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上的外侧,静 息电位为0,当在处给予一适宜强度的刺激时,指针发生两次方向相反 的偏转,如题图2所示,而当在处给予同等强度的刺激时,指针也发生两 次方向相反的偏转,但是每一次偏转的方式正好与刺激的时候相反, 故选B。