2019屆北京專用高考生物一輪復習第21講人和高等動物的神經(jīng)調(diào)節(jié)講義

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

一、神經(jīng)調(diào)節(jié)的結構基礎和反射(1)寫出圖中標號代表的含義。a①

感受器

,b②

傳入神經(jīng)

,c③

神經(jīng)中樞

,d④

傳出神經(jīng)

,

e⑤

效應器

,f⑥

神經(jīng)節(jié)

。(2)圖中有⑦

3

個神經(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。

名師點睛

(1)傳出神經(jīng)末梢+腺體=效應器或傳出神經(jīng)末梢+肌肉=效應器。(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(1)傳導形式:興奮在神經(jīng)纖維上以⑨

電信號

形式傳導。(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)負外正

K+

外流動作電位

內(nèi)正外負

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)傳導方向:

雙向

傳導。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)寫出甲圖中標號代表的結構:

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系一般來說,位于

脊髓

的低級中樞受

腦

中相應高級中樞的調(diào)控。五、人腦的高級功能1.語言功能

2.學習和記憶(1)學習和記憶涉及腦內(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,尤其是與

大腦皮層下的一個形狀像

海馬

的腦區(qū)有關。(3)長期記憶可能與

新突觸

的建立有關。

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換為神經(jīng)沖動并產(chǎn)生感

覺。

(

)3.最簡單的反射弧由2個神經(jīng)細胞組成。

()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,形成動作電位時比形成靜息電位時高。

(

)5.神經(jīng)元膜外Na+的內(nèi)流是形成靜息電位的基礎。

(

)7.突觸小泡中運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)纖維向兩側傳導。

()9.有機磷農(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)生需要反射弧結構完整。

()12.突觸前神經(jīng)元在靜息時能釋放神經(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,就會使下一個神經(jīng)元興奮。

(

)√√√√??突破1反射弧結構及功能分析1.反射弧各部分功能及異常分析反射弧結構結構特點分布功能結構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傳入神經(jīng)由感覺神經(jīng)元發(fā)出的神經(jīng)纖維構成周圍神經(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神經(jīng)中樞由功能相同的神經(jīng)元細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行綜合分析既無感覺也無反應傳出神經(jīng)由運動神經(jīng)元發(fā)出的神經(jīng)纖維構成周圍神經(jīng)系統(tǒng)將興奮由神經(jīng)中樞傳至效應器只有感覺無反應效應器由運動神經(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)傳導的興奮產(chǎn)生反應只有感覺無反應(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)生的結果相同,但機理不同:

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;③神

經(jīng)中樞受損后,無法對興奮進行分析與綜合。(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。

知能拓展

(1)神經(jīng)元具有接受刺激、產(chǎn)生興奮并傳導興奮的作用,有些神經(jīng)元(如下丘腦某些神經(jīng)細胞)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大腦皮層V區(qū)和W區(qū)(高級中樞)參與聾啞人學習舞蹈大腦皮層視覺中樞、言語區(qū)的V區(qū)和軀體運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)結構判斷: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)突觸結構判斷:圖示中與“—<”相連的為傳入神經(jīng),與“●—”相連的為傳出神經(jīng)。(4)切斷實驗法:若切斷某一神經(jīng),刺激外周段(遠離中樞的位置),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以基礎判斷的形式,考查反射弧的組成1.(2017課標全國Ⅱ)下列與人體生命活動調(diào)節(jié)有關的敘述,錯誤的是

()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)細胞功能做出的判斷,不正確的是

()A.膝跳反射弧中傳出(運動)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項和B項正確。C項,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,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)細胞核糖體較多?？枷?以圖示分析的形式,考查反射弧的結構及功能3.當快速牽拉骨骼肌時,會在d處記錄到電位變化過程。據(jù)圖判斷下列

相關敘述,錯誤的是

()

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構成一個完整的反射弧D.牽拉骨骼肌時,c處可檢測到神經(jīng)遞質(zhì)答案

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

當快速牽拉骨骼肌時,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沒有效應器,不能構成一個完整

的反射弧,C錯誤;牽拉骨骼肌時,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.在箭頭處施加一強刺激,膜外電位由正變負D.在箭頭處施加一強刺激,會引起屈肌和伸肌運動答案

D肌肉細胞生活的內(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)突觸結構判斷),B正確;興奮時膜外由

正電位變?yōu)樨撾娢?C正確;屈肌和伸肌運動是相反的生理效應,D錯誤。突破2興奮的傳導與傳遞1.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(1)靜息電位的形成

(2)動作電位的形成——受刺激時興奮產(chǎn)生(3)興奮的傳導

(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,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處線段——靜息電位、外正內(nèi)負,K+通道開放;b點——零電位,

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

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

K+外流;de段——靜息電位恢復后,Na+—K+泵活動加強,排Na+吸K+,使膜

內(nèi)外離子分布恢復到靜息水平。注意:a.在膜外,興奮傳導方向與局部電流方向相反。b.在膜內(nèi),興奮傳導方向與局部電流方向相同。c.在一個神經(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)元的細胞體或樹突等相接觸形成接點,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信號轉換:電信號→化學信號→電信號。④特點: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)細胞膜的流動性,由突觸后膜(下一神經(jīng)

元的細胞體或樹突部分)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胞器的含量較多。1.膜電位的測量測量項目測量方法測量結果靜息電位

電流計一極接膜外,另一極接膜內(nèi)

指針發(fā)生一次偏轉動作電位

電流計兩極都接膜外(或內(nèi))側

指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉2.興奮傳導與電流計指針偏轉問題分析(1)在神經(jīng)纖維上①刺激a點,b點先興奮,d點后興奮,電流計發(fā)生兩次方向相反的偏轉。②刺激c點(bc=cd),b點和d點同時興奮,電流計指針不發(fā)生偏轉。(2)在神經(jīng)元之間①刺激b點,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

速度,因此a點先興奮,d點后興奮,電流計指針發(fā)生兩次方向相反的偏

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

次偏轉。3.“實驗法”探究興奮傳導的特點(1)探究沖動在神經(jīng)纖維上的傳導

(2)探究沖動在神經(jīng)元之間的傳遞

考向1以基礎判斷、實例分析的形式,考查興奮的產(chǎn)生、傳導與傳遞1.(2016課標全國Ⅰ)下列與神經(jīng)細胞有關的敘述,錯誤的是

()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)細胞興奮后恢復為靜息狀態(tài)消耗ATPB答案

B線粒體內(nèi)膜上進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胞外液,神經(jīng)遞質(zhì)通過擴散的方式在突觸間

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

神經(jīng)細胞興奮后恢復為靜息狀態(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輸,需要消耗ATP,D正確。2.(2017北京理綜)學習、記憶是動物適應環(huán)境、使個體得到發(fā)展的重

要功能。通過電刺激實驗,發(fā)現(xiàn)學習、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)

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

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

刺激后幾小時之內(nèi),只要再施加單次強刺激,突觸后膜的電位變化都會

比未受過HFS處理時高2~3倍,研究者認為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細胞產(chǎn)生了

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

方式進入

胞內(nèi)。Ca2+與

共同作用,使C酶的

發(fā)生改變,C酶

被激活。(3)為驗證圖中所示機制,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)細胞的

A受體總量無明顯變化,而細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。該結果為

圖中的

(填圖中序號)過程提供了實驗證據(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。為證實A

受體的磷酸化位點位于T上,需將一種短肽導入H區(qū)神經(jīng)細胞內(nèi),以干擾

C酶對T的磷酸化。其中,實驗組和對照組所用短肽分別應與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為驗證T的磷酸化能增強神經(jīng)細胞對刺激的“記憶”這一假設,將T的磷酸化位點發(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)細胞突觸后膜A受體能否磷酸化。請評價該實驗方案并

加以完善

。(4)圖中內(nèi)容從

水平揭示了學習、記憶的一種可能機制,

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

(3)①Ⅱ②C、B③該實驗方案存在兩處缺陷。第一,應補充一組對

未突變小鼠同樣處理的對照實驗。第二,應補充施加HFS后檢測和比較

以上兩組小鼠突觸后膜電位變化的實驗(4)細胞和分子解析本題主要考查神經(jīng)調(diào)節(jié)及實驗設計的相關知識。(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)助擴散的方式進入胞內(nèi),進而與鈣調(diào)蛋白共同作用,使C

酶的空間結構發(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)細胞的A受體總量無明顯變化,但細胞膜上

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受體轉移到了細胞膜上。②實驗設計應遵循對照原則和單一變量原則,對照組所

用短肽應與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),實驗組