高中生物 第一单元 第三章 第一、二节 神经冲动的产生和传导反射活动的基本原理课件 中图版必修3.ppt

第三章动物稳态维持的生理基础第一 二节神经冲动的产生和传导反射活动的基本原理 一 膜电位的产生和动作电位的传导1 膜电位 1 概念 存在于细胞膜内外的 电位差 na 通道开放 外负内正 2 产生 2 动作电位的传导 1 形成 在神经细胞内外兴奋区和静息区之间产生 并伴有局部电流 2 电流方向 的传导方向在细胞膜内由 向静息区流动 膜外由 向 流动 3 一般特征 生理完整性 非递减性传导 绝缘性 相对不疲劳性 电位差 局部电流 兴奋区 静息区 兴奋区 双向传导 二 反射弧的构成和反射中枢1 写出图中标号代表的含义 感受器 传入神经纤维 神经中枢 传出神经纤维 效应器 神经节 2 图中有 个神经元 3 直接刺激 能够引起肌肉收缩 这属于反射吗 并说明原因 3 不属于反射 由于反射是通过完整的反射弧实现的 只有传出 神经纤维和效应器不能构成反射弧 4 反射弧的种类 1 二元反射弧 反射中枢由传入与传出神经元的 联系和传出神经元的 构成 如膝跳反射的反射弧 2 三元反射弧 反射中枢在 与 之间增加了一个 如缩手反射的反射弧 3 多元反射弧 具有多个中间神经元 具有多个 联系 突触 细胞体 传入神经纤维 传出神经纤维 中间神经元 突触 5 反射中枢担负着对传入的神经冲动进行 归纳以及 的功能 是整个反射弧的 分析 整理 核心 三 突触和突触传递 1 写出甲图中标号代表的结构 2 突触间隙内的液体为 填内环境成分 3 单向传递的原因 神经递质只存在于突触前膜内的突触小泡内 只能由 释放 作用于 轴突 线粒体 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 组织液 突触前膜 突触后膜 4 写出乙图中a b代表的突触类型a b 1 2 突触延搁5 特点 3 总和 4 对内环境变化的敏感性 5 易 性 轴突 细胞体型 轴突 树突型 单向传递 疲劳 1 反射弧不完整就不能完成反应 分析 反射弧不完整 如传入神经纤维受损伤 刺激传出神经纤维 效应器仍能反应 但该过程不属于反射 2 2012重庆t5d 叩击膝盖下的韧带 小腿前踢过程中有化学物质传递信息 分析 叩击膝盖下的韧带 引起非条件反射 涉及神经递质的传递 而神经递质属于化学信息 3 感受器是指感觉神经末梢 效应器是指运动神经末梢 分析 感受器是指感觉神经末梢或接受某种刺激而发生兴奋的特殊结构 如视网膜中的光感受细胞 而效应器是指传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等 4 没有感觉产生 一定是传入神经纤维受损伤 没有运动产生 一定是传出神经受损伤 分析 除传入神经受损伤不能产生感觉外 感受器和神经中枢受损伤也不能产生感觉 而反射弧的任一环节受损伤都能导致无法运动 5 2012浙江t4c 突触后膜的表面积与突触前膜的相同 分析 突触前膜为轴突膜 突触后膜为细胞体膜或树突膜 其表面积大于突触前膜 6 突触小泡和神经递质都属于内环境的结构或成分 分析 神经递质属于内环境的成分 而突触小泡位于神经元轴突末端 属于细胞内成分 不属于内环境的成分 7 在突触后膜上发生了电信号 化学信号 电信号的转换 分析 整个突触发生了电信号 化学信号 电信号的转换 而突触后膜上只发生化学信号 电信号的转换 考点一神经调节的结构基础和调节过程1 神经元的基本结构 下图所示 细胞体 1 神经元树突 数条 短 分支多突起轴突 一条 长 分支少 2 神经纤维 由神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成 3 神经元的功能 受到刺激后能产生兴奋 并且传导兴奋 2 反射弧的结构和功能 传入神经纤维 神经中枢 传出神经纤维 效应器 高考警示 有反射弧的某部分参与的活动不一定是反射如果一个动作或者生理过程的完成是在反射弧的五部分结构参与下完成的 那么该过程才叫反射 没有反射弧的完整性就没有反射 但是完成一项生理过程或者具体的动作不一定是反射 比如刺激膝跳反射的传出神经 可以引起相同的效应 典例1 如图为膝跳反射的反射弧结构示意图 下列有关叙述错误的是 a 敲击 处 小腿突然抬起 这种现象属于反射b 阻断 处 敲击 处 小腿不能抬起c 刺激 处 可在 处检测到电位变化d 处神经元的活动可能受大脑皮层的控制 解析 选c 题图为膝跳反射模式图 敲击 处 小腿突然抬起 此过程具有完整的反射弧 属于反射 为传入神经 阻断 处 则反射弧不完整 再敲击 处 兴奋不能传入 小腿不会抬起 为传出神经 刺激 处 由于兴奋在神经元之间是单向传递的 所以在 处不可能检测到电位变化 c项错误 低级神经中枢受高级神经中枢控制 d项正确 变式训练 如图 表示麻醉剂阻断神经冲动传导的可能位置 如果病人有感觉 但手不能动 那么阻断的位置是 a b c d 解析 选c 病人有感觉 说明传入神经 神经中枢正常 但手不能动 说明神经冲动不能传至效应器 故阻断的位置是 传出神经 考点二兴奋在神经纤维上的传导1 传导形式 局部电流2 传导过程 3 传导特点双向传导 即刺激神经纤维上的任何一点 所产生的动作电位可沿神经纤维向两侧同时传导 高考警示 1 兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向不一定相同 在膜外 局部电流的方向与兴奋传导方向相反 在膜内 局部电流的方向与兴奋传导方向相同 2 神经传导要求神经纤维在结构和生理功能上都是完整的 如麻醉剂破坏了生理功能的完整性 动作电位的传导就会发生阻滞 典例2 如图所示 当动作电位在轴突上传导时 下列叙述错误的是 a 丁区域发生k 外流和na 内流b 甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态c 乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁d 图示动作电位的传导方向有可能是从左到右或从右到左 解析 选a 丁区域电位为膜外为正 膜内为负 所以应该是k 缓慢外流 而无na 内流 甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位状态 也有可能是兴奋还没传到时所保持的静息电位 电流是从正电位流向负电位 所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁 兴奋在神经纤维上的传导是双向的 因此图示动作电位的传导方向有可能是从左到右或从右到左 变式训练 在一定浓度的na 溶液中 离体神经纤维某一部位受到适当刺激时 受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化 产生动作电位 图示为该部位受刺激前后 膜两侧电位差的变化 下列相关说法正确的是 a 接受刺激后 由a变为c是k 不断进入膜内的缘故b 由c到e的过程只消耗由线粒体提供的能量c c点的大小与膜外na 浓度直接相关d 受刺激产生的动作电位 只能向轴突的方向传导 解析 选c a处的电位是静息电位 此时电位的维持是细胞内k 外流造成的 受刺激后 膜上的na 通道打开 na 顺浓度梯度进入细胞内 使膜两侧电位发生了改变 由内负外正变成了内正外负 细胞外na 内流量的多少与动作电位的高低密切相关 但不改变静息电位 na 内流过程不耗能 由动作电位恢复为静息电位的过程中 na 由膜内向膜外运输 这是一个逆浓度梯度的运输过程 需消耗细胞质基质和线粒体提供的能量 动作电位的传导在同一神经元上是双向的 在突触间的传递是单向的 考点三兴奋在神经元之间的传递1 突触的结构 1 结构 突触前膜 突触间隙 突触后膜 2 分类 轴突 胞体型 轴突 树突型 2 神经元之间兴奋传递的过程 3 传递特点 1 单向传递 兴奋只能由一个神经元的轴突向另一个神经元的细胞体或树突传递 2 突触延搁 兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢 所以 突触数量的多少决定着该反射所需时间的长短 高考警示 1 突触小体与突触不同 突触小体是上一个神经元的轴突末端膨大部分 是突触的一部分 在突触小体上的变化是电信号 化学信号 而突触上的变化是电信号 化学信号 电信号 2 神经递质的释放属于非跨膜运输方式 外排 3 神经递质被突触后膜上的受体识别发挥效应后不会长久存在 会被酶催化分解而失活 或因被转移而迅速停止作用 典例3 屈反射是一种保护性反射 它使肢体从伤害性刺激上缩回 以保护肢体不被伤害性刺激损伤 下图表示屈反射的反射弧 分析回答 1 神经冲动从神经元a传递到神经元b的过程中 信号转换是 2 皮肤感受器感受到被针扎的刺激之后 处神经纤维膜外的电位情况是 处神经纤维膜外的电位情况是 3 皮肤被针扎之后 会感觉到疼痛 这是因为 4 某人因车祸导致脊髓在颈部断裂 造成高位截瘫 用针刺该患者脚部皮肤 被刺的腿的伸肌和屈肌的反应分别是 收缩 或 舒张 5 重症肌无力患者是由于血清中存在乙酰胆碱受体的抗体 导致乙酰胆碱受体受损 用针刺该患者脚部皮肤 对侧腿有无反应 解析 皮肤被针扎后 由于 所在神经支配的伸肌舒张 故 处神经纤维膜外还是正电位 所在神经支配的屈肌收缩 兴奋经过 处时 其膜外电位发生变化 兴奋经过 处后 其膜外电位又恢复 故 处神经纤维膜外电位的变化为正电位 负电位 正电位 由于屈反射的反射中枢在脊髓 故高位截瘫者能发生屈反射 重症肌无力患者由于血清中乙酰胆碱受体抗体的存在 乙酰胆碱受体受损 突触间的兴奋传递不能实现 故针刺患者脚部皮肤 其双侧腿均无反应 答案 1 电信号 化学信号 电信号 2 保持正电位正电位 负电位 正电位 3 神经冲动会由脊髓中的中间神经元向上传导至大脑皮层 4 舒张 收缩 5 无 互动探究 1 图中的传出神经纤维有几条 提示 4条 每侧支配伸肌的传出神经纤维各有1条 每侧支配屈肌的传出神经纤维各有1条 因此传出神经纤维共有4条 2 皮肤被针扎后 两条腿的伸肌和屈肌反应分别如何 提示 被刺的腿的伸肌和屈肌的反应分别是舒张 收缩 对侧的腿的伸肌和屈肌的反应分别是收缩 舒张 变式训练 如图是某低等海洋动物完成某反射的反射弧模式图 下列叙述不正确的是 a a处接受适宜的电刺激 b处能测到电位变化b 释放的神经递质作用完成后即失去活性c 图中有三个神经元 a处兴奋传导的速度大于c处d 能接受各种刺激 引起 的反应 解析 选d 突触前膜释放神经递质作用于突触后膜上的特异性受体后 立即被酶分解或被摄取回收而失去活性 从而避免突触后膜的持续兴奋或抑制 图中有三个神经元 是感受器 属于效应器 a处接受适宜的电刺激 b处能测到电位变化 也能产生相应的效应 兴奋在神经纤维 a 上以电信号的形式传导 速度较快 兴奋在突触间传递时 由于有电信号与化学信号之间的信号转换 因此时间较长 速度较慢 不同的感受器有其适宜的不同的刺激种类 不能对各种刺激都发生反应 兴奋的传导与电流表指针偏转的判断方法 典例 下图是反射弧的局部结构示意图 刺激a点 a点为两接线端之间的中点 检测各位点电位变化 下列说法错误的是 a 若检测到b d点有电位变化 说明兴奋在同一神经元上是双向传导的b 兴奋由c传导到e时 发生电信号 化学信号 电信号的转换c 若c处检测不到电位变化 可能是由于突触前膜释放的是抑制性神经递质d 电流表 不偏转 电流表 可能偏转两次 解析 选a 在第一个神经元上的a点给予一个刺激 兴奋将从a点传到b点 再传到d点 不能说明兴奋在同一神经元上是双向传导的 故a项错误 兴奋由c传导到e时需要经过突触 在突触中发生电信号 化学信号 电信号的转换 故b项正确 突触前膜释放的神经递质有促进兴奋的 也有抑制兴奋的 故c项正确 由于a点位于电流表 两极的中央 兴奋同时传到两极 无电势差 故电流表不偏转 而传递到电流表 两极的时间不同 可能发生两次偏转 故d项正确 方法归纳 兴奋的传导与电流表指针偏转的关系从以下两个方面分析 1 在神经纤维上 刺激a点 b点先兴奋 d点后兴奋 电流表发生两次方向相反的偏转 刺激c点 bc cd b点和d点同时兴奋 电流表不发生偏转 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 电流表发生两次方向相反的偏转 刺激c点 兴奋不能传至a点 a点不兴奋 d点可兴奋 电流表只发生一次偏转 易错提醒 1 在膜外 兴奋传导方向与局部电流方向相反 2 在膜内 兴奋传导方向与局部电流方向相同 3 在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋 迅速传至整个神经元细胞 即在该神经元的任何部位均可测到生物电变化 4 离体实验中 兴奋在神经纤维上的传导是双向的 而在生物体内 神经纤维上的神经冲动只能来自感受器 因此在生物体内 兴奋在神经纤维上的传导仍是单向的 变式训练 将灵敏电流表连接到图1神经纤维和图2突触结构的表面 分别在a b c d处给予足够强度的刺激 a点离左右两个接点距离相等 下列说法不正确的是 a 分别刺激a d点时 指针都偏转1次b 分别刺激b c点时 指针都偏转2次c 刺激a点 由于a点离两个接点距离相等 所以理论上指针不偏转d 分别刺激a b c d时 指针偏转1次的现象只发生在刺激d点时 解析 选a 根据兴奋在神经纤维上的传导特点可知 刺激a点时指针不偏转 刺激b点时 因为兴奋传至两接点所需时间不同 所以指针会出现2次偏转 根据兴奋在突触上的传递特点 单向传递 可知 刺激c点时 两接点均会出现电位变化 但时间不同 所以出现2次偏转 刺激d点时 只有右侧接点出现电位变化 故指针偏转1次 1 2013 南京模拟 神经调节的基本方式是反射 下列有关说法正确的是 a 感受器和效应器应该分布于机体同一组织或器官中b 所有反射的中枢都位于大脑皮层 它是神经系统的最高级部分c 兴奋传导的速度主要取决于神经纤维的长度d 突触后膜可以是神经细胞膜 也可以是肌细胞膜等 解析 选d 感受器和效应器不一定分布于机体同一组织或器官中 如缩手反射的感受器位于手指的皮肤内 而效应器是肱二头肌等 大脑皮层是高级的神经中枢 在下丘脑 脑干 小脑和脊髓内还有较低级的神经中枢 可以完成一些基本的非条件反射活动 由于兴奋在神经纤维上的传导速度较快 而在突触部位传递的速度较慢 所以兴奋传导的速度主要取决于突触的数量 突触小体可以与其他神经元的树突 细胞体或肌肉细胞等接触 2 下列关于突触的叙述中 正确的是 a 神经元的树突末梢经过多次分支 最后每个小枝末端膨大形成突触小体b 突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等通过一定方式形成突触c 在光学显微镜下可以观察到突触的亚显微结构d 前一个神经元的突触前膜和后一个神经元的突触后膜共同构成突触 解析 选b a项 轴突末梢膨大形成突触小体 b项 突触前膜是突触小体的膜 突触后膜是与突触前膜相对应的后一个神经元的细胞体膜或树突膜 c项和d项 在电子显微镜下可观察到突触的亚显微结构 即突触由突触前膜 突触间隙和突触后膜三部分构成 3 下图表示人体的某反射弧模式图 请据图判断下列叙述正确的是 a 该图中 是神经中枢 是传出神经纤维 是传入神经纤维b 刺激 时 会产生具体效应的结构是 c 结构 在组成上包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等d 刺激 时 能产生兴奋的结构是 解析 选c 反射弧包括感受器 传入神经纤维 神经中枢 传出神经纤维 效应器 五部分 刺激 时 会产生具体效应 包括传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等 刺激 时 不会产生兴奋 能产生兴奋的结构有 4 下列各图箭头表示兴奋在神经元之间和神经纤维上的传导方向 其中不正确的是 解析 选c 突触的类型有轴突 胞体型和轴突 树突型 兴奋在突触处传递的方向是由突触前膜向突触后膜 在神经纤维上兴奋的传导方向是由兴奋部位到未兴奋部位 5 如图所示 甲 乙两个神经元之间形成突触 下列说法正确的是 a 乙神经元的细胞膜作为突触前膜b 神经递质由甲神经元释放 经过血液运输到乙c 刺激甲神经元 兴奋能够传到乙神经元d 甲神经元的神经递质单纯扩散到突触间隙 解析 选c a项中 轴突比较长 一般一条 树突比较多 突触前膜由轴突膜构成 即甲神经元的细胞膜作为突触前膜 b项中 神经递质不经血液运输 c项中 兴奋能够从轴突传到树突 刺激甲神经元 兴奋能够传到乙神经元 d项中 神经递质释放到突触间隙的方式是外排 6 如图表示三个神经元及其联系 其中 表示从树突到细胞体再到轴突 甲 乙为两个电表 下列有关叙述正确的是 a 用一定的电流刺激a点 甲发生一次偏转 乙发生两次偏转b 图中共有4个完整的突触c 在b点施加一强刺激 则该点的膜电位变为内正外负 并在f点可测到电位变化d 在e点施加一强刺激 则a b d点都不会测到电位变化 解析 选c 信号在神经元之间的传递是单向的 同时判断好图中突触之间的信号传递方向才能正确选择 用一定的电流刺激a点 甲 乙都发生两次偏转 图中共有3个完整的突触 在e点施加一强刺激 能测到电位变化的有f d c 7 下图表示反射弧及突触放大结构图 据图回答 1 若图1表示缩手反射的反射弧 则表示效应器的序号是 具有分析综合功能的结构序号是 2 当兴奋传至结构2处时 该兴奋部位膜内电位为 3 兴奋在图2所示结构中传递方向的特点是 在结构6上发生的信号转换模式为 4 神经冲动在突触的传递中受很多药物的影响 某药物能阻断突触传递 如果它对神经递质的合成 释放和降解 或再摄取 等都没有影响 那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与的结合 解析 1 图1中根据神经节可判断出结构1为效应器 结构2为传出神经纤维 结构3为神经中枢 结构4为传入神经纤维 结构5为感受器 2 静息时膜内电位为负电位 兴奋时膜内电位为正电位 3 图2为突触结构 兴奋在突触处是单向传递的 结构6为突触后膜 其上可发生化学信号 电信号的转换模式 4 药物能阻断突触传递 但不影响神经递质的合成 释放和降解 则药物最有可能是影响了神经递质与突触后膜上受体的结合 答案 1 13 2 正电位 3 单向传递化学信号 电信号 4 受体 8 2012 海南高考 关于人体神经细胞的叙述 正确的是 a 神经细胞轴突末梢可形成多个突触小体b 兴奋通过神经递质在突触处进行双向传递c 神经细胞外na 内流是产生静息电位的基础d 静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负 解析 选a 一个神经细胞的轴突末梢经过多次分支 最后每个小枝末端膨大 呈杯状或球状 形成多个突触小体 a正确 神经递质只能从突触前膜释放作用于突触后膜 兴奋在突触处单向传递 b错误 神经细胞内k 外流是产生静息电位的基础 c错误 静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正 d错误 9 2012 新课标全国卷 当人看到酸梅时唾液分泌会大量增加 对此现象的分析 错误的是 a 这一反射过程需要大脑皮层的参与b 这是一种反射活动 其效应器是唾液腺c 酸梅色泽直接刺激神经中枢引起唾液分泌d 这一过程中有 电 化学 电 信号的转化 解题指南 解答本题的关键是 1 明确条件反射的过程 2 掌握兴奋在反射弧上的传递与兴奋在神经元之间的传递过程中信号转化的规律 解析 选c 人看到酸梅时唾液分泌增加是一种条件反射 条件反射是指在非条件