高中生物 2.2神经系统的结构与功能(一)课件 新人教版必修3.ppt

第二节神经系统的结构与功能 一 1 辨别神经调节和体液调节 2 简述神经系统的作用 3 简述神经元及其主要结构 4 理解神经冲动的产生及其在神经纤维上的传导和在突触处的传递 重 难点 一 神经系统的两个重要作用1 调节机制种类 和 2 不同调节机制的特点 1 神经调节比体液调节 2 体液调节往往受 的影响 神经调节 体液调节 更迅速 更准确 神经系统 3 神经系统的重要作用 感受 外界环境变化协调作出 维持适应内环境的稳定 内环境变化 各器官 各系统的活动 反应 外部环境 点拨 动物体的各项生命活动常常同时受神经和体液的调节 但以神经调节为主 神经调节作用时间短 速度快 体液调节作用范围广 速度慢 时间长 两种调节方式的协调 使机体成为统一的整体且适应外部环境的各种变化 二 构成人神经系统的基本单位 神经元1 神经元的结构及特性 树突 胞体 轴突 神 经冲动 轴突 2 神经是由许多 被结缔组织包围而成的 思考 胞体是神经元的代谢和营养中心 从结构上看树突和轴突有什么特点 提示 树突比较短 分支多 多数神经元只有一个轴突 分支少 末端分支多 神经纤维 三 神经冲动的产生与传导1 神经冲动的产生过程中的四种状态 2 动作电位的传导 1 方式 兴奋以 的形式沿着神经纤维传导 这种信号也叫做 电信号 神经冲动 2 动作电位的传导过程 静息状态 受刺激状态 形成 刺激使细胞膜 不断向前传导 外正内负 外负内正 局部电流 去极化 兴奋 3 特点 不会随传导距离的增加而 各神经纤维间具有 点拨 兴奋在神经纤维上的传导具有双向性 在神经纤维膜内 兴奋传导的方向与局部电流方向相同 在神经纤维膜外 兴奋传导方向与局部电流方向相反 衰减 绝缘性 四 突触的信号传递1 突触的结构 突触小泡 突触前膜 突触间隙 2 神经冲动在突触处的传导过程神经冲动兴奋传入下一个 传入 动作电位受刺激引发突触小泡与 上的受体结合释放扩散 进入突触间隙 神经元 神经末梢 突触后膜 乙酰胆碱 3 判断下列相关说法的正误 1 兴奋在突触中的信号转变为 电信号 化学信号 2 化学递质作用于突触后膜上 就会使下一个神经元兴奋 3 兴奋可从一个神经元的轴突传到下一个神经元的胞体或树突 思考 神经冲动能从突触后膜传递至突触前膜吗 提示 不能 突触小泡只分布在突触前膜内 故无法从突触后膜释放化学递质作用于突触前膜 因此神经冲动在突触处单向传递 只能从突触前膜通过突触间隙作用于突触后膜 一 神经冲动的传导1 神经冲动传导的三个过程 2 兴奋在神经纤维上传导的五个特点 1 生理完整性 神经传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的 2 双向传导 刺激神经纤维上的任何一点 所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导 3 非递减性 动作电位沿神经纤维传导时 其电位变化总是一样的 不会随传导距离的增加而衰减 4 绝缘性 一条神经包含着许多根神经纤维 每根纤维上传导的兴奋基本上互不干扰 5 相对不疲劳性 神经纤维是不容易产生疲劳的 方法台 离子流动与兴奋产生的关系 1 na 和k 的跨膜流动是神经冲动产生及传导的基础 2 na 和k 的跨膜运输方式并不是主动转运 典例训练1 2011 浙江高考 在离体实验条件下单条神经纤维的电位示意图如下 下列叙述正确的是 a a b段的na 内流是需要消耗能量的b b c段的na 外流是不需要消耗能量的c c d段的k 外流是不需要消耗能量的d d e段的k 内流是需要消耗能量的 思路点拨 解答本题的关键是明确 1 a e处于静息状态 2 a b b c c d d e段离子的运输方向及运输方式 解析 选c a b段为去极化过程 na 顺浓度梯度内流 方式为被动转运 不消耗能量 b c段的na 继续内流 c d段为复极化过程 k 外流即由高浓度流向低浓度 该过程不消耗能量 d e段的k 继续外流 变式训练 如图所示是位于人体内的神经元的功能分段模式图 下列叙述正确的是 a 突触一般不含有 部位的结构b 一旦 部位发生冲动 传导到 部位 就能引发 释放兴奋性递质c 部位的冲动传导可以是双向的 但在机体反射活动中 一般是单向的d 神经元的细胞核一般存在于 部位 解析 选c 释放的化学递质有兴奋性的 也有抑制性的 该部位为轴突末端 不可能存在细胞核 二 突触的信号传递1 神经元之间通过突触传递的图解 2 突触的两种类型 1 轴突 树突图示为 2 轴突 胞体图示为 3 神经冲动传递的三个特点 1 单向传递 由于化学递质只能由突触前膜释放 作用于突触后膜 所以兴奋在突触处的传递只能沿一个方向进行 突触的单向传递使得整个神经系统的活动能够有规律地进行 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 这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元 需要经历化学递质的释放 扩散以及对突触后膜作用的过程 所以需要较长的时间 这段时间叫突触延搁 3 对某些药物敏感 突触后膜的受体对化学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 阻断或者加强突触对化学递质的传递 警示钟 突触传递过程的两点认识误区 1 不能认为化学递质作用于突触后膜就一定引发突触后膜的兴奋 也有可能是抑制 2 不能认为同一神经元的轴突末梢可以释放多种化学递质 同一神经元的轴突末梢只能释放一种化学递质 典例训练2 如图是神经元网络结构示意简图 图中神经元 都是兴奋性神经元 且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌肉细胞的兴奋 和神经细胞一样 肌肉细胞在受到适宜的刺激后 也能引起细胞膜电位的变化 图中b处表示神经肌肉接点 其结构和功能与突触类似 请回答 1 给神经元 一个适宜刺激 在a处能记录到膜电位的变化 这是因为刺激使神经元 兴奋 引起其神经末梢释放的 进入 随后与突触后膜上的 结合 导致神经元 产生兴奋 2 若给骨骼肌一个适宜刺激 在a处 能 或 不能 记录到膜电位的变化 原因是 3 若在a处给予一个适宜刺激 在c处 能 或 不能 记录到膜电位的变化 原因是 思路点拨 解答本题的关键是理解兴奋在神经元之间的传递是单向的 即兴奋可以从 传到 再从 传到 最后由 传到 而不能直接从 传到 解析 1 突触包括突触前膜 突触间隙和突触后膜 刺激使神经元 兴奋 引起其神经末梢释放的化学递质进入突触间隙 随后与突触后膜上的特异性受体结合 导致神经元 产生兴奋 2 由题意可知 图中b处表示神经肌肉接点 其结构和功能与突触类似 故在a处不能记录到膜电位的变化 肌肉细胞产生的兴奋在神经肌肉接点处不能逆向传递 3 神经元之间的传递可以从一个神经元的轴突传到下一个神经元的胞体 因此 兴奋从a处传到神经元 再传到神经元 故在c处能记录到膜电位的变化 答案 1 化学递质突触间隙特异性受体 2 不能由肌肉细胞产生的兴奋在神经肌肉接点处不能逆向传递 3 能兴奋从a处传到神经元 再传到神经元 故在c处能记录到膜电位的变化 互动探究 1 图中兴奋从c处传到a处时 其完成了怎样的信号转化过程 提示 电信号转化为化学信号再转化为电信号的过程 2 为什么兴奋不能直接从 传到 提示 神经冲动的传递具有单向性 即化学递质只能由突触前膜释放 作用于突触后膜 变式训练 2011 海南高考 突触后膜受体与相应的化学递质结合后 使突触后神经细胞兴奋 在引起该突触后神经细胞兴奋的过程中 a na 通过被动运输 转运 到达突触后膜内b k 通过被动运输 转运 到达突触后膜内c na 通过主动运输 转运 到达突触后膜内d k 通过主动运输 转运 到达突触后膜外 解析 选a 突触后神经细胞兴奋时na 的内流是经通道蛋白进入神经细胞内的 该过程是一个易化扩散的过程 属于被动运输 转运 探究性实验过程中的单一变量分析 探究化学递质在兴奋传递中的作用 案例 氨基丁酸 gaba 是哺乳动物中枢神经系统中重要的抑制性化学递质 在人体大脑皮层 海马 丘脑和小脑中广泛存在 gaba可抑制中枢神经系统过度兴奋 对脑部具有安定作用 其作用原理如图 请利用下列实验材料验证gaba具有抑制兴奋传导的作用 实验材料 两个临时剥制的兔神经 肌肉标本 放电装置 培养皿 生理盐水 gaba 氨基丁酸转氨酶 实验步骤及结果 取两个培养皿 编号1 实验组 2 对照组 加入等量的 分别将两个神经 肌肉标本浸泡在1号和2号培养皿中 电刺激神经 肌肉标本 肌肉收缩并及时舒张 在1号培养皿中加入适量的gaba溶液 在2号培养皿中加入 一段时间后 同时对 观察标本的情况 1号和2号标本分别表现为 关键点突破 解答本题的两个关键点 1 分析实验材料 确定实验组与对照组 实验材料中生理盐水的作用是维持标本的正常生理状态 与实验分组无关 氨基丁酸转氨酶可以分解gaba 因此同时加入氨基丁酸转氨酶和gaba的组 相当于没有加入gaba 可以作为对照组 另外加入gaba的组作为实验组 2 实验结果分析 据题干信息可知 gaba可抑制兴奋传导 因此加入gaba后 刺激标本 肌肉不收缩 而加入gaba和氨基丁酸转氨酶的标本肌肉收缩 标准答案 生理盐水 等量的gaba溶液和氨基丁酸转氨酶 两个神经 肌肉标本施加同种强度的适宜的电刺激 1号标本肌肉不收缩 2号标本肌肉收缩 失分点警示 得分要点 答案唯一 必须是 生理盐水 必须同时含有 gaba溶液和氨基丁酸转氨酶 缺一不可 必须是 1号标本肌肉不收缩 2号标本肌肉收缩 失分案例 错答为 蒸馏水 错因 忽略了离体细胞要在一定环境中才能维持生物学活性 错答为 氨基丁酸转氨酶 错因 没有正确理解 gaba溶液 的作用 错答为 2号标本肌肉收缩 错因 不能领会对比实验的实验结果 应该体现出对比作用 1 2012 上海高考 ca2 能消除突触前膜内的负电荷 利于突触小泡和前膜融合 释放神经 化学 递质 若瞬间增大突触前膜对组织液中ca2 的通透性 将引起的效应是 a 加速神经冲动的传递b 使突触后神经元持续性兴奋c 减缓神经冲动的传递d 使突触后神经元持续性抑制 解析 选a 若突触前膜对组织液中ca2 的通透性增大 ca2 内流 促使突触小泡与突触前膜融合 释放神经 化学 递质 神经 化学 递质与突触后膜相应受体结合后 引起突触后神经元活动增强 从而加速神经冲动的传递 2 2012 湖州高二检测 河豚毒素能选择性地抑制细胞膜上某种蛋白质的功能 阻止钠离子进入细胞 据此可以推断河豚毒素 a 能阻断突触处兴奋的传递b 能使酶活性增强 细胞代谢加快c 能使膜流动性增强 通透性增加d 能与膜上特定的激素受体结合 引起代谢改变 解析 选a 据题意可知 河豚毒素阻止了钠离子进入细胞 所以神经元受到刺激后不能形成动作电位 从而不能完成兴奋的传导或传递 3 美国研究人员发现了一个有趣的现象 肥胖可能与大脑中多巴胺的作用有关 多巴胺是一种重要的化学递质 在兴奋传导中起着重要的作用 下列有关兴奋传导的叙述中 正确的是 a 突触前神经元释放多巴胺与高尔基体 线粒体有关b 突触小体可完成 电信号 化学信号 电信号 的转变c 化学递质作用于突触后膜后 将使突触后膜的电位逆转d 兴奋只能以局部电流的形式在多个神经元之间单向传递 解析 选a 存在于突触小体中的化学递质 如多巴胺 以突触小泡形式被运输到突触前膜 再以胞吐形式运出细胞 在此过程中需要高尔基体和线粒体的参与 突触小体是轴突末端膨大的部分 只能实现 电信号 化学信号 的转变 化学递质作用于突触后膜后 将使突触后神经元发生兴奋或抑制 若发生抑制 则突触后膜不会出现电位逆转 兴奋在神经元之间以电信号 化学信号 电信号的形式传递 4 如图表示突触的亚显微结构 下列说法不正确的是 a 兴奋部位的膜对na 通透性增大b 处的液体为组织液c 在a中发生电信号 化学信号的转变d 当兴奋沿b神经元传导时 其膜内电流方向与兴奋传导方向相反 解析 选d 兴奋部位的膜上na 通道打开 对na 通透性增大 na 内流 使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧 表现为内正外负 与相邻部位产生电位差 膜内电流方向与兴奋传导方向相同 为突触间隙 其内的液体为组织液 5 下列有关神经信号的传导与传递 说法正确的是 a 兴奋在神经纤维上的传导是单向的b 兴奋在神经纤维上的传导是不需要消耗atp的c 兴奋在神经元之间的传递是单向的d 兴奋在神经元之间的传递是通过局部电流完成的 解析 选c 兴奋在神经纤维上以局部电流的形式双向传导 需要消耗atp释放的能量 兴奋在神经元之间的传递是通过突触前膜释放化学递质刺激突触后膜完成的 是单向的 6 如图表示受到寒冷刺激时 人体下丘脑细胞接受a物质后 膜两侧电位差的变化 下列有关叙述正确的是 a a段表示静息电位 神经纤维膜外的k 比膜内多b b点时na 内流c 与a段相比 b点时下丘脑细胞释放的抗利尿激素增多d 接受a物质后 下丘脑细胞膜通透性改变 代谢速率不变 解析 选b 静息时 膜内k 比膜外多 膜外na 比膜内多 外正内负 在接受a物质后 na 内流从而产生动作电位 变为外负内正 与a段相比 b点时下丘脑细胞释放的促甲状腺激素释放激素增多 接受a物质后 下丘脑细胞膜通透性改变 代谢速率改变 7 现取两个新鲜的神经 肌肉标本 将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上 此时神经纤维与肌肉细胞相连接 实验期间用生理盐水湿润标本 如图所示 图中 指的是神经纤维与肌细胞之间的接点 此接点与突触结构类似 刺激 可引起右肌肉收缩 左肌肉也随之收缩 请回答 1 中能进行兴奋传递的是 填写标号 能进行兴奋传导的是 填写标号 2 右肌肉兴奋时 其细胞膜内外形成的 电流会对