【重难点突破】
一、神经调节的基本方式——反射
1.问题设计:
( 1)神经元的哪些结构特点与其功能相适应?
提示:神经元是神经系统的基本组成单位。它是由细胞体和突起两部分成。神经元的树突非常丰富,它能充分接受其他神经元传来的兴奋。而轴突很长为兴奋的传导奠定基础。神经元的轴突末梢也非常多,能把兴奋传至其他神经元。神经元的突触小体内有高尔基体、线粒体为分泌神经递质,实现细胞之间的信息传递提供物质准备。
( 2)辨析反射与反射弧两者的关系。
提示:反射是神经系统的基本方式。反射弧是反射活动实现的结构基础和必要条件。
2.知识归纳:
( 1)反射弧的组成和各部分的功能
反射弧的组反射弧各部分的功能
成
感受器感受一定的刺激,并产生兴奋
传入神经将感受器产生的兴奋,以神经冲动的形式传向神经中
枢
神经中枢将传入神经传来的神经冲动进行分析与综合,并产生
兴奋
传出神经将神经中枢产生的兴奋,以神经冲动的形式传向效应
器
效应器将传出神经传来的神经冲动转变成肌肉或腺体的活
动
反射弧只有在结构上保持其完整性,才能完成反射活动。组成反射结构的任何一
个部分受伤,反射活动都将不能完成。
( 2)传入神经与传出神经的判断
根据神经节判断:传导通路上有神经节的是传入神经。
根据突触结构判断:脊髓灰质内与突触前膜相连的外周通路为传入神经;与突触后膜相连的外周通路为传出神经。
根据脊髓灰质结构判断:脊髓灰质中前角为膨大部分,后角为狭窄部分,与前角相连的为传出神经,与后角相连的为传入神经。
根据生理实验判断:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不
收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经,反之,为传出神经。
【典题演示 1】( 2010江苏卷改编)右图为反射弧结构示意图,相关叙述中错
误的是
A.伸肌肌群内既有感受器也有效应器
B. b神经元的活动可受大脑皮层控制
C.刺激同一反射弧的感受器或传入神经,可使效应器产生相同的反应
D.在Ⅱ处施加剌激引起屈肌收缩属于反射
【解析】本题以反射弧示意图为载体考查反射弧结构识别及神经调节等。从图示可看出,传入神经和传出神经均与伸肌相连,所以伸肌肌群中含有感受器和效应器,A项正确。 b为该反射弧位于脊髓的神经中枢,肌肉伸缩反射活动受大脑皮层
控制,而大脑皮层通过控制低级反射中枢来实现其控制功能,B项正确。刺激反射弧的感受器或传入神经只要能产相应的兴奋,都可使效应器产生相同的反应,
C项正确。Ⅱ处施加刺激引起的屈肌收缩不属于对外界刺激产生的反应,该过程
没有通过整个反射弧完成,因此不属于反射,D项错误。
【答案】 D
【变式训练 1】( 2008年海南)人突然受到寒冷刺激时,引起骨骼肌收缩而打寒颤,下列关于该反射的叙述,错误的是()
A.该反射的效应器是骨骼肌
B.该反射弧的感受器主要分布在身体的皮肤中
C.该反射弧的反射中枢应包括大脑皮层、下丘脑和垂体
D.寒冷刺激以电和化学信号的形式在反射弧中进行传导和传递
解析:本题着重考查了反射的相关知识。解决本题的关键在于掌握反射的基本途
径及反射弧的组成。解析过程:体温调节中枢位于下丘脑,而不是大脑皮层,寒
冷感觉的产生位于大脑皮层。骨骼肌的收缩是受大脑皮层的控制的。答案:C。
二、兴奋的传导与传递
1.兴奋在神经元上的传导与神经元之间的传递有何不同?
提示:兴奋在神经元上传导是通过电信号,在神经元之间是通过化学信号。
2.知识归纳:
兴奋在神经纤维上的传导——电传导
类兴奋部位末兴奋部位局部电流传导方向
别
膜负电位正电位末兴奋部位→兴奋部
外位
膜正电位负电位兴奋部位→末兴奋部
内位
兴奋在神经纤维上传导的特点:双向性:刺激神经纤维中任何一点,所产生的冲动可沿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中均可测到动作电位。
2.兴奋在神经元间的传递——突触传导 ( 递质传导 )
(1)突触:神经元之间并不是直接接触的,而是通过突触形成了一种间接的
联系。突触的结构如下图所示:
(2)神经元之间兴奋的传递过程可归纳为:
神经元轴突的神经冲动→神经末稍的突触前膜释放递质→神经递质经过突触
间隙扩散并作用于突触后膜→神经递质引起突触后膜产生局部兴奋→兴奋传至
下一个神经元
( 3)突触传导的特征
a.单向传递
方向:一个神经元轴突另一个神经元胞体或树突
原因:递质只存在于突触的突触小泡内,只能由突触前膜释放,再作用于突触后膜
b.传递的信号既有兴奋性的,也有抑制性的。①兴奋在细胞间的传递对某
些药物敏感:突触后膜的受体对递质有高度的选择
性,因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或者加强突触的传递。
②兴奋在突触处的传递,比在神经纤维上的传导要慢。原因是递质的释放扩散和发生作用需要的时间较长,这段时间叫做突触延搁。
【典题演示 2】( 2010南宁市模拟)为研究高等动物的神经调节,科学家进行
相关实验。请回答下列有关问题:
(1)在蛙的坐骨神经表面放置两个电极,连接到一个电表上(电表指针偏转方向代表电流方向)。静息时,电表没有测出电位差( 如下图中①所
示) 。若在图①所示神经右侧的相应位置给予一适当的刺激,则电流表
指针偏转的顺序依次为 B→。
刺激
+-++-+
a b a b a b a b
①A B C
依据所观测到的电流表指针偏转情况,绘制出的电流变化情况曲线是下图中
的。电极分别刺激传入神经和骨骼肌,同时用电流表分别记录传出神
经的电流变化情况
该实验表明:在一个神经元内,兴奋是以的形式
沿着神经纤维传导的。
(2)某反射弧结构完整,效应器为骨骼肌。科研人员用电极分别刺激传入神经和骨骼肌,同时用电流表分别记录传出神经的电流变化情况,则两
次电流表的偏转情况依次为、。
(3)某研究人员通过实验分离获得两个蛙的心脏:第一个蛙心带有完整神经,第二个蛙心通过手术剔除全部神经。将两个蛙心都装上蛙心插管,
并充以少量“任氏液”。持续刺激第一个蛙心脏的神经几分钟,发现心
跳加速;随即将其中的任氏液吸出并转移到第二个未被刺激的蛙心脏
内,发现后者的跳动也加速了。实验中的“任氏液”相当于蛙体内的
(填成分名称),以维持蛙心正常的生理功能。根据该实验,可以作出
的推断为。
解析:(1)本题考查兴奋在神经纤维上的传导与神经元之间的传递的
机理,在图①所示神经右侧的相应位置给予一适当的刺激,兴奋先传到b点, b
点膜上表现为外负内正,而此时兴奋未传到 a点,a点膜上仍为外正内负,这时
a、b两点存在电位差,电流方向为正电荷移动的方向,为 a到b。指针向右偏转,当
兴奋传出 b点,b点膜外又恢复了正电位,兴奋在 a、b之间传播时,, a、b两者之
间的电位差为零,指针归零,如图 B。当兴奋传至 a点时,膜上表现为外负内正,此
时 b点为正电位, b、a之间存在电位差,电流方向为 b到a,指针向左偏转,如
图C,当兴奋传出 a点时, a点又恢复了外正内负, a、 b两点电位差为零。指点
针又归零。( 2)指针偏转两次方向相反,电流表分别记录传出神经的电流变化情
况应为如 C图的情况。( 3)兴奋在神经元之间或神经元与肌细胞间为单向传递,
刺激骨骼肌,不会在传出神经上检测到电位变化。( 4)神经元由突触前膜分泌神
经递质作用于下一个神经元或肌细胞的突触后膜,使下一个神经元或肌细胞兴
奋或抑制。
答案:(1)A→B→C(→ B)C局部电流(或电信号)
(2)偏转不
偏转(3)组织液(或内环境、组织细胞生活的液体环境)神经接受刺激
产生兴奋后,会分泌某种化学物质(神经递质),引起心脏兴奋而(加速)跳动
【变式训练 2】(09年江苏高考· 2).下列有关神经兴奋的叙述,正确的是
A.静息状态时神经元的细胞膜内外没有离子进出
B.组织液中 Na+浓度增大,则神经元的静息电位减小
C.突触间隙中的神经递质经主动运输穿过突触后膜而传递兴奋
D.神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导
解析:本题着重考查了兴奋的产生和传导的相关知识。解决本题的关键在于理解静息电位和动作电位的形成。解析过程:静息状态时,是神经细胞内的钾离子外流,呈现内负外正的电位状态;组织液中 Na+浓度增大时会加大神经元内外的
电位差,静息电位会增大;神经递质通过和突触后膜上的受体接合引发突触后膜上电位的变化,不是通过主动运输实现的;兴奋在神经纤维上传导是以电信号的形式,在神经元之间的传导是借助突触完成的。答案: D。
三、神经系统的分级调节和人脑的高级功能
问题设计:
1.人体的高级中枢与低级中枢有何区别与联系?
提示:高级中枢位于大脑皮层上,掌管人体神经的高级活动。低级中枢位于大脑皮层以下,掌管人体的低级生命活动,很多低级中枢活动受高级中枢控制。
2.知识归纳:
(1)位于脊髓的低级神经中枢可以自主地控制一些反射行为,如眨眼反射、排尿
反射、膝跳反射等。
(2)低级神经中枢受脑中相应的高级中枢的调控,如成人可有意识地控制排尿。
这样,相应器官、系统的生理活动,就能进行得更加有条不紊和精确。
(3)人脑的高级功能
位于大脑表层的大脑皮层,是整个神经系统中最高级的部位。它除了能够感知外部世界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。
(4)语言功能是人脑特有的高级功能,它包括与语言、文字相关的全部智力活动,涉及到人类的听、说、读、写。与这些功能有关的大脑皮层特定区域,称为言语区。言语区分为书写中枢、运动性语言中枢 ( 说语言中枢 ) 、听性语言中枢、视性
语言中枢 ( 见下图 ) 。
大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语功能障碍。( 见下表 )
受损功能区障碍症特征功能障碍
症
S区( 运动性语言中不能讲话 ( 听得懂、看得运动性失语
枢 ) 懂) 症
W区( 书写性语言中不能写字 ( 听得懂、看得失写症
枢 ) 懂)
V区( 视觉性语言中看不懂失读症
枢 )
H区( 听觉性语言中听不懂 ( 会写、会讲、会看 ) 听觉性失语
枢 ) 症
(5)动物不具有言语区,没有语言功能,只能对具体的声音、颜色、形状、气味
等做出反射。
【典题演示 3】( 2009年海南卷改编)有关神经系统的叙述,正确的是A.小脑上有许多重要的生命活动中枢,如心血管运动中枢
B.位于大脑皮层的呼吸中枢是维持生命的必要中枢
C.只要有一个神经中枢被破坏,各种反射活动就停止
D.高级神经中枢和低级神经中枢对躯体运动都有调节作用
解析:本题考查神经系统的组成和功能,小脑是重要的运动调节中枢,脑干上有许多重要的生命活动中枢,不同的反射活动神经中枢是不同的,一个神经中枢被破坏,只会使相应的反射活动丧失,而其他反射活动不会有影响。呼吸中枢位于脑干不是大脑皮层。
答案: D
【变式训练 3】(08年广东高考生物卷· 19).某同学正在跑步,参与调节这一过程的神经结构有
①大脑皮层②小脑③下丘脑④脑干⑤脊髓
A.①②③④B.①③④⑤C.①②④⑤D.①②③④⑤
解析:本题着重考查了人脑和脊髓的功能的相关知识。解析过程:小脑是重要的运动调节中枢,脑干内有许多重要的生命活动中枢,如心血管中枢,呼吸中枢等。大脑皮层是高级神经活动的结构基础,其上有运动、语言等高级中枢。下丘脑是糖平衡、水盐平衡中枢,运动过程中,渗透压变化需要下丘脑进行调节。脊髓是
非条件反射的基础结构,大脑皮层通过控制脊髓完成高级反射,如躯体的肌肉收缩等。
答案: D。