第21講人和高等動物的神經(jīng)調(diào)節(jié)突破1反射弧結(jié)構(gòu)及功能分析突破2興奮的傳導(dǎo)與傳遞總綱目錄

一、神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和反射(1)寫出圖中標(biāo)號代表的含義。a①

感受器

,b②

傳入神經(jīng)

,c③

神經(jīng)中樞

,d④

傳出神經(jīng)

,

e⑤

效應(yīng)器

,f⑥

神經(jīng)節(jié)

。(2)圖中有⑦

3

個(gè)神經(jīng)元。(3)直接刺激d,能夠引起肌肉收縮,這⑧

不屬于

(屬于、不屬于)反射。

名師點(diǎn)睛

(1)傳出神經(jīng)末梢+腺體=效應(yīng)器或傳出神經(jīng)末梢+肌肉=效應(yīng)器。(2)刺激傳入神經(jīng)或傳出神經(jīng)而引起的肌肉收縮不屬于反射。二、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)(1)傳導(dǎo)形式:興奮在神經(jīng)纖維上以⑨

電信號

形式傳導(dǎo)。(2)靜息電位和動作電位

膜電位表現(xiàn)產(chǎn)生原因靜息電位⑩內(nèi)負(fù)外正

K+

外流動作電位

內(nèi)正外負(fù)

Na+

內(nèi)流(3)局部電流:在興奮部位和未興奮部位之間由于存在

電位差

而發(fā)生電荷移動,形成了局部電流。(4)傳導(dǎo)方向:

雙向

傳導(dǎo)。三、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞a

軸突

,b

線粒體

,c

突觸小泡

,d

突觸前膜

,e

突觸間隙

,f

突觸后膜

。(2)突觸間隙內(nèi)的液體為

組織液

(填內(nèi)環(huán)境成分)。(3)乙圖中A、B的突觸類型:A

軸突—胞體

型、B

軸突—樹突

型。(4)單向傳遞的原因:神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的

突觸小泡

中,只能由

突觸前膜

釋放,作用于

突觸后膜

。(1)寫出甲圖中標(biāo)號代表的結(jié)構(gòu):

A—cB—dC—eD—aE—b

四、神經(jīng)系統(tǒng)的分級調(diào)節(jié)1.中樞神經(jīng)系統(tǒng)各部分的功能(連線)2.低級中樞和高級中樞的關(guān)系一般來說,位于

脊髓

的低級中樞受

腦

中相應(yīng)高級中樞的調(diào)控。五、人腦的高級功能1.語言功能

2.學(xué)習(xí)和記憶(1)學(xué)習(xí)和記憶涉及腦內(nèi)

神經(jīng)遞質(zhì)

的作用以及某些種類

蛋白質(zhì)

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(guān),尤其是與

大腦皮層下的一個(gè)形狀像

海馬

的腦區(qū)有關(guān)。(3)長期記憶可能與

新突觸

的建立有關(guān)。

1.突觸小泡中神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙的過程不屬于胞吐作用。(

)4.感受器的功能是將各種不同的感覺信息轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動并產(chǎn)生感

覺。

(

)3.最簡單的反射弧由2個(gè)神經(jīng)細(xì)胞組成。

()2.鈴聲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。

(

)6.神經(jīng)纖維膜內(nèi)K+/Na+的比值,形成動作電位時(shí)比形成靜息電位時(shí)高。

(

)5.神經(jīng)元膜外Na+的內(nèi)流是形成靜息電位的基礎(chǔ)。

(

)7.突觸小泡中運(yùn)輸物的釋放受到神經(jīng)沖動的影響。

()??√???√10.一般地,刺激神經(jīng)纖維中部,產(chǎn)生的興奮沿神經(jīng)纖維向兩側(cè)傳導(dǎo)。

()9.有機(jī)磷農(nóng)藥可抑制膽堿酯酶(分解乙酰膽堿的酶)的作用,對于以乙酰

膽堿為遞質(zhì)的突觸來說,中毒后會出現(xiàn)乙酰膽堿持續(xù)作用于突觸后膜受

體的情況。

()8.反射活動的發(fā)生需要反射弧結(jié)構(gòu)完整。

()12.突觸前神經(jīng)元在靜息時(shí)能釋放神經(jīng)遞質(zhì)。

(

)11.神經(jīng)遞質(zhì)存在于突觸小泡內(nèi)可避免被細(xì)胞內(nèi)其他酶系破壞。

()13.神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜上,就會使下一個(gè)神經(jīng)元興奮。

(

)√√√√??突破1反射弧結(jié)構(gòu)及功能分析1.反射弧各部分功能及異常分析反射弧結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分布功能結(jié)構(gòu)破壞對功能的影響感受器由感覺神經(jīng)元的神經(jīng)末梢構(gòu)成皮膚、內(nèi)臟、感覺器官等處接受內(nèi)外環(huán)境變化的刺激產(chǎn)生興奮既無感覺也無反應(yīng)傳入神經(jīng)由感覺神經(jīng)元發(fā)出的神經(jīng)纖維構(gòu)成周圍神經(jīng)系統(tǒng)將興奮由感受器傳入神經(jīng)中樞既無感覺也無反應(yīng)神經(jīng)中樞由功能相同的神經(jīng)元細(xì)胞體組成低級中樞分布在腦干、脊髓灰質(zhì),高級中樞分布在大腦皮層對傳入的興奮進(jìn)行綜合分析既無感覺也無反應(yīng)傳出神經(jīng)由運(yùn)動神經(jīng)元發(fā)出的神經(jīng)纖維構(gòu)成周圍神經(jīng)系統(tǒng)將興奮由神經(jīng)中樞傳至效應(yīng)器只有感覺無反應(yīng)效應(yīng)器由運(yùn)動神經(jīng)元末梢和它所支配的肌肉或腺體組成肌肉、內(nèi)臟、腺體接受神經(jīng)傳導(dǎo)的興奮產(chǎn)生反應(yīng)只有感覺無反應(yīng)(2)反射活動需要經(jīng)過完整的反射弧來完成。組成反射弧的任何部分受

到損傷,該反射活動都不能完成。(3)感受器、傳入神經(jīng)和神經(jīng)中樞破壞后,產(chǎn)生的結(jié)果相同,但機(jī)理不同:

①感受器受損后,無法產(chǎn)生興奮;②傳入神經(jīng)受損后,興奮無法傳導(dǎo);③神

經(jīng)中樞受損后,無法對興奮進(jìn)行分析與綜合。(4)神經(jīng)中樞的興奮只影響效應(yīng)器的效應(yīng)活動而不影響感受器的敏感

性。

知能拓展

(1)神經(jīng)元具有接受刺激、產(chǎn)生興奮并傳導(dǎo)興奮的作用,有些神經(jīng)元(如下丘腦某些神經(jīng)細(xì)胞)還具有內(nèi)分泌功能。2.生理或病理現(xiàn)象與神經(jīng)中樞的關(guān)系

生理或病理現(xiàn)象參與(損傷)神經(jīng)中樞考試專心答題時(shí)大腦皮層V區(qū)和W區(qū)(高級中樞)參與聾啞人學(xué)習(xí)舞蹈大腦皮層視覺中樞、言語區(qū)的V區(qū)和軀體運(yùn)動中樞參與植物人大腦皮層損傷、小腦功能退化,但下丘腦、腦干、脊髓功能正常高位截癱脊髓受損傷,大腦皮層、小腦等功能正常1.“三看法”判斷條件反射與非條件反射

2.反射弧各部分的判斷及完整性分析(1)根據(jù)是否具有神經(jīng)節(jié)判斷:具有神經(jīng)節(jié)的是傳入神經(jīng)。(2)根據(jù)脊髓灰質(zhì)結(jié)構(gòu)判斷:與脊髓灰質(zhì)粗大的前角相連的為傳出神經(jīng),

與后角相連的為傳入神經(jīng)。(3)根據(jù)脊髓灰質(zhì)內(nèi)突觸結(jié)構(gòu)判斷:圖示中與“—<”相連的為傳入神經(jīng),與“●—”相連的為傳出神經(jīng)。(4)切斷實(shí)驗(yàn)法:若切斷某一神經(jīng),刺激外周段(遠(yuǎn)離中樞的位置),肌肉不

收縮,而刺激向中段(近中樞的位置),肌肉收縮,則切斷的為傳入神經(jīng),反

之則為傳出神經(jīng)。

考向1以基礎(chǔ)判斷的形式,考查反射弧的組成1.(2017課標(biāo)全國Ⅱ)下列與人體生命活動調(diào)節(jié)有關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是

()A.皮下注射胰島素可起到降低血糖的作用B.大腦皮層受損的患者,膝跳反射不能完成C.嬰幼兒缺乏甲狀腺激素可影響其神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功能D.胰腺受反射弧傳出神經(jīng)的支配,其分泌胰液也受促胰液素調(diào)節(jié)B答案

B本題考查人體生命活動調(diào)節(jié)的相關(guān)知識。皮下注射胰島素

可起到降低血糖的作用,A正確;膝跳反射為非條件反射,其神經(jīng)中樞位

于脊髓,不在大腦皮層,B錯(cuò)誤;甲狀腺激素對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育和功

能具有重要影響,C正確;胰腺的生理活動既受神經(jīng)支配,也受激素的調(diào)

節(jié),D正確。2.以下依據(jù)神經(jīng)細(xì)胞功能做出的判斷,不正確的是

()A.膝跳反射弧中傳出(運(yùn)動)神經(jīng)元的軸突較長B.膝跳反射弧中傳入(感覺)神經(jīng)元的樹突較多C.突觸前膜釋放的遞質(zhì)(如乙酰膽堿)始終不被酶分解D.分泌肽類激素旺盛的神經(jīng)細(xì)胞核糖體較多C答案

C膝跳反射弧中的傳出神經(jīng)元和傳入神經(jīng)元屬于典型的神經(jīng)

元,一個(gè)典型的神經(jīng)元具有一條長而分支少的軸突和多條短而分支多的

樹突,因此A項(xiàng)和B項(xiàng)正確。C項(xiàng),突觸前膜釋放的遞質(zhì)通過突觸間隙作

用于突觸后膜,使下一個(gè)神經(jīng)元興奮或抑制,一般地,遞質(zhì)發(fā)揮完作用后

會被酶分解。D項(xiàng),肽類激素合成的場所是核糖體,因而分泌肽類激素旺

盛的神經(jīng)細(xì)胞核糖體較多?？枷?以圖示分析的形式,考查反射弧的結(jié)構(gòu)及功能3.當(dāng)快速牽拉骨骼肌時(shí),會在d處記錄到電位變化過程。據(jù)圖判斷下列

相關(guān)敘述,錯(cuò)誤的是

()

A.感受器位于骨骼肌中B.d處位于傳出神經(jīng)上C.從a到d構(gòu)成一個(gè)完整的反射弧D.牽拉骨骼肌時(shí),c處可檢測到神經(jīng)遞質(zhì)答案

C由圖中突觸的結(jié)構(gòu)和神經(jīng)節(jié)所在的位置可知,b為傳入神經(jīng),

當(dāng)快速牽拉骨骼肌時(shí),會在d處記錄到電位變化,感受器位于骨骼肌中,A

正確;d處位于傳出神經(jīng)上,B正確;從a到d沒有效應(yīng)器,不能構(gòu)成一個(gè)完整

的反射弧,C錯(cuò)誤;牽拉骨骼肌時(shí),會在d處記錄到電位變化過程,說明有神

經(jīng)興奮的傳遞,c處可檢測到神經(jīng)遞質(zhì),D正確。4.如圖為被針刺后抬手動作的神經(jīng)反射示意圖。下列說法不正確的是

()

A.肌肉細(xì)胞直接生活的環(huán)境為組織液B.圖中c1和c2為傳出神經(jīng)C.在箭頭處施加一強(qiáng)刺激,膜外電位由正變負(fù)D.在箭頭處施加一強(qiáng)刺激,會引起屈肌和伸肌運(yùn)動答案

D肌肉細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境是組織液,A正確;圖中的c1和c2都是

從神經(jīng)中樞傳出的傳出神經(jīng)(根據(jù)突觸結(jié)構(gòu)判斷),B正確;興奮時(shí)膜外由

正電位變?yōu)樨?fù)電位,C正確;屈肌和伸肌運(yùn)動是相反的生理效應(yīng),D錯(cuò)誤。突破2興奮的傳導(dǎo)與傳遞1.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)(1)靜息電位的形成

(2)動作電位的形成——受刺激時(shí)興奮產(chǎn)生(3)興奮的傳導(dǎo)

(4)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宜刺激時(shí),受刺激部位細(xì)胞膜兩

側(cè)會出現(xiàn)暫時(shí)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(cè)電位差的變化。②解讀:a處線段——靜息電位、外正內(nèi)負(fù),K+通道開放;b點(diǎn)——零電位,

動作電位形成過程中,Na+通道開放;bc段(不包含c點(diǎn))——?jiǎng)幼麟娢?Na+

通道繼續(xù)開放;cd段(不包含c點(diǎn))——靜息電位恢復(fù)過程,K+通道開放使

K+外流;de段——靜息電位恢復(fù)后,Na+—K+泵活動加強(qiáng),排Na+吸K+,使膜

內(nèi)外離子分布恢復(fù)到靜息水平。注意:a.在膜外,興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向相反。b.在膜內(nèi),興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向相同。c.在一個(gè)神經(jīng)元內(nèi)有一處受到刺激產(chǎn)生興奮,興奮會迅速傳至整個(gè)神經(jīng)

元,即在該神經(jīng)元的任何部位均可檢測到電位變化。2.興奮在神經(jīng)元間的傳遞(1)突觸:一般情況下每一神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過多次分支,形成突觸小

體可以與其他神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突等相接觸形成接點(diǎn),由此可分為兩類:

(2)神經(jīng)沖動的傳遞:如下圖所示①突觸小泡釋放的遞質(zhì):乙酰膽堿、多巴胺等。②遞質(zhì)移動方向:突觸小泡→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。③信號轉(zhuǎn)換:電信號→化學(xué)信號→電信號。④特點(diǎn):單向性。原因是遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放,作用于突觸后膜。⑤興奮在突觸處傳遞比在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度要慢。原因是:興奮由突觸前膜傳至突觸后膜,需要經(jīng)歷遞質(zhì)的釋放、擴(kuò)散以及對突觸后膜發(fā)

揮作用的過程。注意:a.注意突觸小體與突觸的關(guān)系,范圍不同,位置不同,但都包括突觸

前膜。b.神經(jīng)遞質(zhì)作用效果有兩種:興奮或抑制。c.遞質(zhì)釋放的過程為胞吐,體現(xiàn)細(xì)胞膜的流動性,由突觸后膜(下一神經(jīng)

元的細(xì)胞體或樹突部分)上的糖蛋白識別。d.突觸小體內(nèi)線粒體和高爾基體兩種細(xì)胞器的含量較多。1.膜電位的測量測量項(xiàng)目測量方法測量結(jié)果靜息電位

電流計(jì)一極接膜外,另一極接膜內(nèi)

指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)動作電位

電流計(jì)兩極都接膜外(或內(nèi))側(cè)

指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)2.興奮傳導(dǎo)與電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)問題分析(1)在神經(jīng)纖維上①刺激a點(diǎn),b點(diǎn)先興奮,d點(diǎn)后興奮,電流計(jì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。②刺激c點(diǎn)(bc=cd),b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮,電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。(2)在神經(jīng)元之間①刺激b點(diǎn),由于興奮在突觸部位的傳遞速度小于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

速度,因此a點(diǎn)先興奮,d點(diǎn)后興奮,電流計(jì)指針發(fā)生兩次方向相反的偏

轉(zhuǎn)。②刺激c點(diǎn),興奮不能傳至a,a點(diǎn)不興奮,d點(diǎn)可興奮,電流計(jì)指針只發(fā)生一

次偏轉(zhuǎn)。3.“實(shí)驗(yàn)法”探究興奮傳導(dǎo)的特點(diǎn)(1)探究沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

(2)探究沖動在神經(jīng)元之間的傳遞

考向1以基礎(chǔ)判斷、實(shí)例分析的形式,考查興奮的產(chǎn)生、傳導(dǎo)與傳遞1.(2016課標(biāo)全國Ⅰ)下列與神經(jīng)細(xì)胞有關(guān)的敘述,錯(cuò)誤的是

()A.ATP能在神經(jīng)元線粒體的內(nèi)膜上產(chǎn)生B.神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙中的移動消耗ATPC.突觸后膜上受體蛋白的合成需要消耗ATPD.神經(jīng)細(xì)胞興奮后恢復(fù)為靜息狀態(tài)消耗ATPB答案

B線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行有氧呼吸的第三階段,可產(chǎn)生ATP,A正確;

突觸間隙中的組織液屬于細(xì)胞外液,神經(jīng)遞質(zhì)通過擴(kuò)散的方式在突觸間

隙中移動,不需要消耗ATP,B錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)的合成需要消耗ATP,C正確;

神經(jīng)細(xì)胞興奮后恢復(fù)為靜息狀態(tài)的過程中有K+外流和排鈉吸鉀(鈉鉀

泵)過程,其中后者為逆濃度梯度運(yùn)輸,需要消耗ATP,D正確。2.(2017北京理綜)學(xué)習(xí)、記憶是動物適應(yīng)環(huán)境、使個(gè)體得到發(fā)展的重

要功能。通過電刺激實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)

(H區(qū))密切相關(guān)。(1)在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強(qiáng)刺激,傳入纖維末梢釋放的

作用于突觸后膜的相關(guān)受體,突觸后膜出現(xiàn)一個(gè)膜電位變化。(2)如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強(qiáng)刺激(HFS),在

刺激后幾小時(shí)之內(nèi),只要再施加單次強(qiáng)刺激,突觸后膜的電位變化都會

比未受過HFS處理時(shí)高2~3倍,研究者認(rèn)為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生了

“記憶”。下圖為這一現(xiàn)象可能的機(jī)制。如圖所示,突觸后膜上的N受體被激活后,Ca2+會以

方式進(jìn)入

胞內(nèi)。Ca2+與

共同作用,使C酶的

發(fā)生改變,C酶

被激活。(3)為驗(yàn)證圖中所示機(jī)制,研究者開展了大量工作,如:①對小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS,休息30分鐘后,檢測到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的

A受體總量無明顯變化,而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。該結(jié)果為

圖中的

(填圖中序號)過程提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。②圖中A受體胞內(nèi)肽段(T)被C酶磷酸化后,A受體活性增強(qiáng)。為證實(shí)A

受體的磷酸化位點(diǎn)位于T上,需將一種短肽導(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),以干擾

C酶對T的磷酸化。其中,實(shí)驗(yàn)組和對照組所用短肽分別應(yīng)與T的氨基酸

。A.數(shù)目不同序列不同B.數(shù)目相同序列相反C.數(shù)目相同序列相同③為驗(yàn)證T的磷酸化能增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞對刺激的“記憶”這一假設(shè),將T的磷酸化位點(diǎn)發(fā)生突變的一組小鼠,用HFS處理H區(qū)傳入纖維,30分鐘后

檢測H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞突觸后膜A受體能否磷酸化。請?jiān)u價(jià)該實(shí)驗(yàn)方案并

加以完善

。(4)圖中內(nèi)容從

水平揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制,

為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。答案(1)神經(jīng)遞質(zhì)(2)易化擴(kuò)散/協(xié)助擴(kuò)散鈣調(diào)蛋白空間結(jié)構(gòu)

(3)①Ⅱ②C、B③該實(shí)驗(yàn)方案存在兩處缺陷。第一,應(yīng)補(bǔ)充一組對

未突變小鼠同樣處理的對照實(shí)驗(yàn)。第二,應(yīng)補(bǔ)充施加HFS后檢測和比較

以上兩組小鼠突觸后膜電位變化的實(shí)驗(yàn)(4)細(xì)胞和分子解析本題主要考查神經(jīng)調(diào)節(jié)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識。(1)傳入纖維末

梢釋放的神經(jīng)遞質(zhì)(谷氨酸)作用于突觸后膜的相關(guān)受體,突觸后膜出現(xiàn)

膜電位變化。(2)分析圖示可知:突觸后膜上的N受體被激活后,Ca2+會通

過離子通道以協(xié)助擴(kuò)散的方式進(jìn)入胞內(nèi),進(jìn)而與鈣調(diào)蛋白共同作用,使C

酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,C酶被激活。(3)①對小鼠H區(qū)傳入纖維施以

HFS,休息30分鐘后,H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無明顯變化,但細(xì)胞膜上

的A受體數(shù)量明顯增加,說明發(fā)生了圖中的Ⅱ過程,即胞內(nèi)的A受體轉(zhuǎn)移到了細(xì)胞膜上。②實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則,對照組所

用短肽應(yīng)與T的氨基酸數(shù)目相同但序列相反(C酶正常磷酸化胞內(nèi)肽

段T),實(shí)驗(yàn)組