江苏高三生物一轮复习第8单元　第36讲　兴奋的产生和传导、神经系统的分级调节导学案

第36讲兴奋的产生和传导、神经系统的分级调节【课标要求】1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导；2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成；3.分析位于脊髓的低级神经中枢和脑中相应的高级神经中枢相互联系、相互协调，共同调控器官和系统的活动，维持机体的稳态；4.简述语言活动和条件反射是由大脑皮层控制的高级神经活动。考点1兴奋的产生和传导考点透析知识1兴奋在神经纤维上的传导——电信号传导1.兴奋在神经纤维上的产生和传导(1)在神经系统中，兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导，这种电信号也叫神经冲动。(2)兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外局部电流的方向相反，与膜内局部电流的方向相同。深度指津(1)细胞外高Na＋、低K＋，细胞内低Na＋、高K＋，说明K＋外流和Na＋内流都是顺浓度梯度的被动运输，两者都是通过离子通道的协助扩散。K＋外流和Na＋内流影响了原有的“细胞外高Na＋、低K＋，细胞内低Na＋、高K＋”状态，为了恢复原有状态，需要借助Na＋－K＋泵，消耗1分子ATP，将3个Na＋泵出细胞的同时将2个K＋泵入细胞内，该过程属于主动运输。(2)静息电位时，神经元处于极化状态。当细胞受到一次阈刺激或阈上刺激时，受刺激细胞膜上Na＋通道少量开放，出现Na＋少量内流，使膜的静息电位值减小而发生去极化。当去极化进行到某一临界值时，会引起Na＋通道大量激活、开放，导致Na＋迅速大量内流而形成动作电位。这个足以使膜上Na＋通道突然大量开放的临界膜电位值，称为阈电位。知识2兴奋在神经元之间的传递——通过突触结构完成1.突触的结构解疑释惑突触小体≠突触(1)组成不同：突触小体只涉及一个神经元，是轴突末梢分枝末端的膨大部分，其一部分细胞膜构成突触前膜，是突触的一部分；而突触由两个神经元参与构成。(2)信号转换不同：在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。2.突触的常见类型3.兴奋通过突触传递的过程4.传递特点(1)单向传递。例如从一个神经元的轴突传到下一个神经元的胞体或树突。原因：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。(2)突触延搁。神经冲动在突触处的传递需要经化学信号的转换，因此比在神经纤维上传导的速度慢。深度指津在一个反射完成过程中，同时存在神经冲动在神经纤维上的传导和神经元间的传递，而在神经元之间传递时涉及突触处神经递质的释放、结合过程，故突触数量的多少决定该反射时间的长短。5.兴奋在神经元之间的传递依赖神经递质(1)神经递质概述化学本质很复杂，可以是气体分子，如NO；可以是激素，如肾上腺素；可以是氨基酸，如谷氨酸；在高中生物学中常见的主要有乙酰胆碱和多巴胺等种类兴奋性神经递质和抑制性神经递质，常见的兴奋性递质如乙酰胆碱释放神经递质一般存在于突触小泡内，以胞吐的方式释放(若神经递质是气体，如NO，则通过自由扩散释放)效应神经递质被突触后膜上的受体识别，结合后引起突触后膜兴奋或抑制发挥作用后的去向绝大多数神经递质被相应的酶水解，有的则重新进入突触前膜，如谷氨酸(2)神经递质可能会引起下一个神经元兴奋，也可能会使下一个神经元抑制。抑制性神经递质与突触后膜上的相应受体结合，使膜上某些离子通道(如Cl－通道)开放，使突触后膜的膜内外电位差增大。(3)异常情况分析①若某种有毒物质使分解神经递质的相应酶变性失活，则突触后膜会持续兴奋或抑制。②若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据，则神经递质不能与之结合，突触后膜不会产生电位变化，阻断信息传导。概念辨析兴奋在神经纤维上传导和神经元之间传递的比较比较项目神经纤维上的兴奋传导神经元之间的兴奋传递涉及细胞数单个神经元多个神经元结构基础神经纤维突触传导形式电信号电信号→化学信号→电信号传导方向双向传导单向传递传导速度迅速较慢传导效果使未兴奋部位兴奋使下一个神经元兴奋或抑制知识3滥用兴奋剂、吸食毒品的危害1.兴奋剂和毒品等大多是通过突触(填结构)起作用的。有的是促进神经递质的合成和释放速率，有的会干扰神经递质与受体的结合，有的是影响分解神经递质的酶的活性。2.有些兴奋剂就是毒品，如可卡因，它们会对人体健康带来极大的危害。1.判断下列说法的正误：(1)每个轴突末梢后形成一个突触小体。(×)提示：每个轴突末梢形成多次分枝，最后每个小分枝的末端膨大形成突触小体。(2)兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外局部电流方向相同。(×)(3)神经递质通过主动运输释放到突触间隙，因此需要消耗ATP。(×)提示：神经递质通过胞吐方式释放到突触间隙，需要消耗ATP。(4)神经递质与突触后膜上的受体结合后，都会导致Na＋内流。(×)提示：神经递质分为抑制性递质和兴奋性递质，只有兴奋性递质与突触后膜上的受体结合后会导致Na＋内流。(5)(2022·湖南卷)突触后膜上受体数量的减少常影响神经递质发挥作用。(√)2.多巴胺是一种传递愉悦感的神经递质，可卡因会使突触前膜上的相关转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。当可卡因失去药效后，机体正常神经活动受影响，于是吸毒成瘾者需要更多的毒品刺激才能维持正常，这是毒品成瘾的重要原因之一。3.某些神经肽可以抑制或减弱疼痛信息，吗啡和海洛因的结构就与它们十分相似，会竞争性结合这些神经肽的受体而起镇痛作用。4.探究兴奋的传导、传递过程的特点(1)探究兴奋在神经纤维上的传导方向实验设计——电刺激a处eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(观察A的反应,测b处电位变化))结果分析eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(A有反应，b处电位改变→双向传导,\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(A有反应，b处电位未变,A无反应，b处电位改变))→单向传导))(2)探究兴奋在神经元之间的传递实验设计eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(先电刺激a处，测c处电位变化,再电刺激c处，测a处电位变化))结果分析eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(两次实验的检测部位均有电位变化→,双向传递,只有一处电位改变→单向传递))典题说法考向1兴奋在神经纤维上的传导(2024·湖南卷)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性，膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后，才能产生兴奋。如图所示，甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是(C)A．正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响B．环境甲中钾离子浓度低于正常环境C．细胞膜电位达到阈电位后，钠离子通道才开放D．同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋【解析】动作电位的产生主要与钠离子顺浓度梯度内流有关，细胞内外钠离子浓度差会影响动作电位峰值，A正确；静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关，细胞外钾离子浓度降低时，膜两侧钾离子浓度差增大，钾离子外流增多，静息电位的绝对值增大，B正确；细胞膜电位达到阈电位前，钠离子通道就已经开放，C错误；分析题图可知，与环境丙相比，细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大，受到刺激后更难发生兴奋，D正确。深度指津(1)膜电位的测量测量图解测量方法电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧电表两极均置于神经纤维膜的外侧测量结果(2)对图1的分析①a点刺激之前为静息电位，K＋通过K＋通道蛋白顺浓度梯度外流，达到平衡时，膜内K＋浓度仍高于膜外。②a～c段：形成动作电位过程。Na＋先少量内流，超过阈值大量内流，达到平衡时，膜外Na＋浓度仍高于膜内。其中b点为零电位，无电位差。③c～d段：恢复静息电位过程。K＋顺浓度梯度外流。(3)细胞外液Na＋、K＋浓度大小与膜电位变化的关系【教师选讲】(4)兴奋传导、传递时电表指针偏转的问题分析①在神经纤维上图中b和d两处电极都位于膜外侧。a．刺激a点，兴奋传导的方向是a→b→c→d，电流计的指针偏转情况如下表所示：兴奋的位置电位指针bd在a、b之间＋＋不偏转在b点－＋向左偏转在b、d之间＋＋不偏转在d点＋－向右偏转过d点＋＋不偏转可以得出结论：刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计指针发生两次方向相反的偏转。b．同理推测，刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电流计指针不发生偏转。②在神经元之间(ab＝bd)a．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，电流计指针发生两次方向相反的偏转。b．刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流表指针只发生一次偏转。考向2兴奋通过突触的传递(2024·江苏卷)图示反射弧传导兴奋的部分结构，a、b表示轴突末梢。下列相关叙述错误的是(C)A．a、b可能来自同一神经元，也可能来自不同神经元B．a、b释放的神经递质可能相同，也可能不同C．a、b通过突触传递的兴奋都能经细胞膜传递到Ⅰ处D．脑和脊髓中都存在图示这种传导兴奋的结构【解析】一个神经元可以有多个轴突，所以a、b可能来自同一神经元，但也可能来自不同神经元，A正确；若a、b来自不同细胞的轴突，分别作用于同一个神经元的树突和胞体，二者释放的递质不干扰，可能相同，也可能不同，B正确；a、b产生的兴奋通过神经递质传至至突触后膜，如果释放的是抑制性递质，则不能传递至Ⅰ处，C错误；脑和脊髓中都存在由多个神经元构成的突触结构，即都存在图示这种传导兴奋的结构，D正确。(2021·江苏卷)在脊髓中央灰质区，神经元a、b、c通过两个突触传递信息，如图所示。下列相关叙述正确的是(C)A．a兴奋则会引起b、c兴奋B．b兴奋使c内Na＋快速外流产生动作电位C．a和b释放的递质均可改变突触后膜的离子通透性D．失去脑的调控作用，脊髓反射活动无法完成【解析】a兴奋可能会使突触前膜释放兴奋性或者抑制性的神经递质，则会引起b、c兴奋或者抑制，A错误；产生动作电位的原因是Na＋内流，B错误；神经元b释放的神经递质作用于神经元c，神经元a释放的神经递质作用于神经元b，均会改变相应突触后膜的离子通透性，C正确；一些简单脊髓反射活动，例如膝跳反射，不需要大脑皮层的参与，所以失去脑的调控作用，脊髓反射活动依然有可能完成，D错误。考向3毒品与药品问题(2025·南京期初)吗啡等阿片类属国家管制镇痛药，长期使用会使人产生耐受并成瘾，其作用机制如示意图。下列叙述正确的是(B)A．痛觉感受器接受伤害性刺激并产生痛觉B．M区神经元的活动可受大脑皮层的控制C．吗啡与受体μ结合后促进神经递质P的释放D．长期使用吗啡可引起受体μ的敏感性和数量上升导致药物耐受【解析】感觉的产生部位是大脑皮层，故痛觉在大脑皮层产生，A错误；大脑皮层是高级中枢，M区(低级中枢)神经元的活动可受大脑皮层的控制，B正确；据图可知，吗啡与受体μ结合后抑制cAMP作用，进而抑制神经递质P的释放，C错误；长期使用吗啡可引起受体μ的数量下降，D错误。考点2神经系统的分级调节考点透析知识1大脑的结构和特点1.人的大脑由左、右两个大脑半球组成。2.大脑的表面覆盖着主要由神经元胞体及其树突构成的薄层结构——大脑皮层，是神经系统的最高级中枢。大脑皮层不仅有调控感觉和运动的功能，还有调控睡眠、语言、学习、记忆和思维等功能。3.人的大脑有着丰富的沟回，这使得大脑在有限体积的颅腔内，可以具有更大的表面积。大脑皮层的中央前回是躯体运动中枢，中央后回是躯体感觉中枢。4.大脑发出的指令，可以通过脑干传到脊髓。知识2神经系统的分级调节1．神经系统对躯体运动的分级调节(1)躯体的运动如缩手反射等，不仅受脊髓的控制，也受大脑的调节。(2)大脑皮层第一运动区与躯体运动的关系①躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区有各自的代表区。②除头面部肌肉代表区外，皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。③皮层代表区范围的大小与躯体运动的精细程度有关，运动越精细且复杂的器官，其皮层代表区的面积越大。(3)躯体运动的分级调节①分级调节示意图②分级调节的意义：机体的运动在大脑皮层以及其他中枢的分级调节下，变得更加有条不紊与精准。2．神经系统对内脏活动的分级调节(1)排尿反射的分级调节①低级中枢的调控：脊髓对膀胱扩大和缩小的控制由自主神经系统支配，副交感神经兴奋，会使膀胱缩小。②高级中枢的调控：人能有意识地控制排尿，是因为大脑皮层对脊髓进行着调控。(2)其他内脏活动的分级调节1.判断下列说法的正误：(1)中枢神经系统的不同部位存在着控制同一生理活动的中枢。(√)(2)大脑皮层运动代表区范围的大小，与躯体中相应部位的大小有关。(×)提示：大脑皮层运动代表区范围的大小，与躯体相应部位大小无关，与躯体运动的精细程度有关，运动越精细的部位其大脑皮层对应的范围越大。(3)机体运动能有条不紊且精准地进行，与躯体运动的分级调节有关。(√)(4)自主神经系统不受意识控制，因此它对机体活动的调节与大脑皮层无关。(×)(5)憋尿需要大脑皮层参与，若大脑不参与则排尿反射无法进行。(×)(6)躯体运动和内脏活动都存在分级调节，它们的中枢都在大脑皮层。(×)2.某人因意外，只导致大脑皮层受损。该病人能(填“能”或“不能”)完成膝跳反射，说出你的理由：膝跳反射的中枢在脊髓，该病人脊髓未受损伤。典题说法考向1排尿反射(2024·如皋期中)如图是人体内尿液形成、排出的示意图。①～⑤代表结构。下列叙述正确的是(B)A．图中④属于传入神经，⑤属于传出神经B．脊髓对膀胱的控制是由自主神经系统支配的，副交感神经兴奋导致膀胱缩小C．结构①②中兴奋双向传递，结构③中兴奋单向传递D．膀胱充盈时产生的兴奋传至大脑皮层引起尿意属于非条件反射【解析】由题图可知，④为支配膀胱的传出神经，⑤上有神经节，为传入神经，A错误；脊髓对膀胱扩大和缩小的控制是由自主神经系统支配的，交感神经兴奋，不会导致膀胱缩小，副交感神经兴奋，会使膀胱缩小，B正确；在反射弧中，兴奋在神经纤维上和突触中都是单向传递的，因此兴奋在结构①②中也是单向传递的，C错误；大脑皮层产生尿意的过程，没有经过完整的反射弧，不属于反射活动，D错误。考向2神经系统的分级调节(2025·扬州测试)打篮球是一种全身肌肉参与的协调运动，下列相关说法错误的是(B)A．运动员传球时，脑神经和脊神经都参与支配机体内脏器官B．躲避敌方进攻时，大脑皮层可接受躯体运动神经传来的兴奋C．奔跑、传球等身体运动是由躯体运动神经支配的，受意识的控制D．大脑皮层向脊髓、小脑等中枢发出指令，体现神经系统的分级调节【解析】躯体运动神经属于传出神经，只能将神经中枢的指令传至效应器，躲避敌方进攻时，主要通过眼、肢体接触获取信息，大脑皮层接收感觉神经传来的兴奋，通过躯体运动神经做出反应，B错误。考点3人脑的高级功能考点透析知识1语言功能1.大脑是整个神经系统中最高级的部位。它除了感知外部世界以及控制机体的反射活动，还具有语言、学习和记忆等方面的高级功能，其中语言是人脑特有的高级功能。2.大脑皮层言语区(1)概念：人类的语言活动是与大脑皮层某些特定区域相关的，这些特定区域叫言语区。人类大脑皮层(左半球侧面)的言语区(2)言语区功能受损出现的症状(连线)深度指津常见的生理或病理现象及参与或损伤的神经中枢生理或病理现象参与或损伤的神经中枢考试专心答题时大脑皮层V区和W区(言语区)参与聋哑人表演舞蹈时大脑皮层视觉中枢、言语区的V区、躯体运动中枢参与某同学跑步时大脑皮层、小脑、下丘脑、脑干和脊髓参与植物人大脑皮层损伤，小脑功能退化，但下丘脑、脑干、脊髓等功能正常高位截瘫脊髓受损伤，其他部位正常知识2学习与记忆1.学习和记忆是指神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。2.特点：不是由单一脑区控制的，而是由多个脑区和神经通路参与的。3.记忆过程的四个阶段及其联系图中，①②③(填标号)容易遗忘，④(填标号)则不易遗忘。4.形成机理(1)学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。(2)短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。(3)长时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关。知识3情绪【教师选讲】1.情绪也是大脑的高级功能之一，有积极和消极两种相反的表现。消极的情绪不断积累，可能会形成抑郁症。2.减少和应对情