高中生物必修三第二章第一节通过神经系统的调节含答案.docx
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高中生物必修三第二章第一节通过神经系统的调节含答案
第二章 动物和人体生命活动的调节
第1节 通过神经系统的调节
知识点一神经调节的结构基础和反射
1.神经元
(1)结构(如下图所示)
神经元细胞体:
主要分布在中枢神经系统
突起树突:
短儿多。
将兴奋传向细胞
轴突:
长而少。
将兴奋由细胞体传向外围
(2)功能:
接受刺激产生兴奋并能传导兴奋。
其中兴奋是指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
(3)神经元、神经纤维和神经的关系:
神经元的轴突和长的树突外表大都套有一层鞘,称为髓鞘。
髓鞘与这些突起共同组成了神经纤维;许多神经纤维集结成束,外面包着由结缔组织形成的膜,构成了一条神经。
神经纤维和神经的关系就像是细铜丝与导线的关系。
2.神经调节的方式——反射
(1)反射的概念:
指在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
(2)反射的两种类型:
非条件反射和条件反射。
①非条件反射:
通过遗传而获得的先天性反射,如膝跳反射。
②条件反射:
在生活过程中通过训练逐渐形成的后天性反射,如望梅止渴。
【提醒】 1.单细胞动物没有神经系统,因此无反射,但具有应激性,如草履虫。
2.条件反射和非条件反射的主要区别(如下表)
获得
刺激
参与反射的中枢
反射弧
是否需强化
非条件
反射
通过遗传获得,是先天性的
非条件刺激(直接刺激)
脑干和脊髓
固定
不变
不需要
条件
反射
通过学习获得,是后天性的
条件刺激(信号刺激)
大脑皮层
不固定,可变
需不断强化
条件反射与非条件反射的区分,最关键的一点是清楚引起反射的刺激。
引起非条件反射的刺激是非条件刺激,也叫直接刺激,即这种刺激是一些具体的事物,与反射之间有直接的关系;引起条件反射的刺激是条件刺激,也叫信号刺激,这种刺激是某些事物的一些信号,这种刺激与反射之间没有直接的关系,而必须经过日常生活中的“学习”才能引起反射。
3.反射弧:
完成反射的结构基础
(1)组成:
反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)组成。
组成
功能
感受器
感受一定刺激并产生兴奋
传入神经
将感受器产生的兴奋,传向神经中枢
神经中枢
将传入神经传来的兴奋进行分析与综合,并产生兴奋
传出神经
将神经中枢产生的兴奋,传向效应器
效应器
将传出神经传来的兴奋转变成肌肉或腺体的活动
传入神经→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,如图所示。
各种反射都是由反射弧完成的,只有保证反射弧结构的完整性,反射活动才能完成。
如缩手反射,当手的皮肤受到刺激(如针刺),皮肤里的感觉神经末梢就将刺激转变成兴奋,这种兴奋沿着传入神经传到中枢神经系统中的某一神经中枢,该神经中枢把传来的兴奋分析和综合再产生一种兴奋,沿着传出神经传向手臂上的相应肌肉,引起肌肉的收缩或舒张,产生缩手反射。
知识点二兴在神经纤维上的传导
1.兴奋的本质
(1)探究实验
①在蛙的坐骨神经上放置两个电极,连接到一个电表上。
静息状态时(神经未受刺激,没有兴奋传导时的状态)电表没有测出电位差,说明神经表面各处电位相等(如图甲)
②当在神经的左侧一端给予刺激时,可以看到a处神经表面先变为负电位,接着恢复正电位(如图乙);然后b处变为负电位(如图丙),接着也恢复正电位(如图丁)。
(2)探究结论
从以上实验可以看出,在神经的一端给予刺激,使神经表面产生电位变化,并向前传导,由此证明兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导的。
这种沿着神经纤维传导的电信号称为神经冲动。
2.兴奋的产生和传导
(1)静息状态
①静息电位:
在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态,这时细胞膜的电位表现为内负外正,称为静息电位。
如图所示:
②形成原因:
神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度低于膜外。
在静息状态时,细胞膜上的Na+通道关闭,K+通道打开,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,形成静息电位,即内负外正。
(2)刺激状态
①动作电位:
当神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,由内负外正变为内正外负,形成动作电位。
如图所示:
②形成原因:
神经纤维某一部位受到刺激时,刺激部位膜通透性发生改变,细胞膜对Na+的通透性增加,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。
(3)传导状态
由于兴奋部位与其邻近的未兴奋部位之间产生了电位差,于是就产生了局部电流,即兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电位差而发生电荷移动。
如图所示:
(4)兴奋传导
①这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复静息电位。
如图所示:
②恢复静息电位的原因:
当动作电位通过神经纤维时,细胞内Na+通过Na+通道转运到膜外,使膜恢复内负外正的静息电位。
【方法技巧】 1.在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动;因此,“冲动”一词含有兴奋和传导两层意义。
由此可见,兴奋传导的基本形式是神经冲动,而神经冲动的传导是通过膜电位变化实现的。
2.兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流,此局部电流又导致新的膜电位变化,如此循环向前传递。
兴奋在神经纤维上的传导很快,并且不衰减。
知识点三兴奋在神经元之间的传递
1.突触小体
神经元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,叫做突触小体。
2.突触
(1)概念:
突触小体可以与其他神经元的细胞体、树突等相接触,共同形成突触。
(2)类型(见图1)
①轴突—树突突触(如图1甲所示)。
②轴突—胞体突触(如图1乙所示)。
(3)结构:
包括三部分(如图2)
①突触前膜:
是突触小体的膜。
②突触间隙:
是突触前膜与突触后膜之间存在的空隙。
③突触后膜:
是与突膜前膜相应的胞体膜或树突膜。
3.兴奋在神经元之间的传递
(1)传递过程:
当神经末梢有神经冲动(局部电流)传来时,突触前膜的突触小泡受到刺激,以胞吐的形式释放神经递质,神经递质经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,如下图所示。
使突触后膜上的电位发生变化,进而形成局部电流,这样就使兴奋在突触后膜(下一个神经元)上再以神经冲动的形式传导下去。
化学信号(神经递质)→化学信号(神经递质)→电信号。
化学能→化学能→电能。
(4)传递特点:
兴奋通过突触时有一个时间延搁,由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上,所以这种传递是单向的,不能反过来传递。
由于突触的单向传递,反射弧内神经冲动的传递就有一定的方向,即从感受器方向传向效应器方向。
知识点四神经系统的分级调节
1.神经系统的组成
神经系统
【注意】 1.周围神经系统按其与中枢神经系统的连接关系,分为与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神经。
2.周围神经系统也可以按其分布范围,分为躯体神经和内脏神经。
躯体神经主要分布在体表和骨骼肌,内脏神经主要分布在器官、心肌和腺体。
2.神经系统中各级中枢及功能(如图所示)
3.神经系统的分级调节
神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之间又相互联系、相互调控。
一般来说,位于脊髓的低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控,如膝跳反射的初级中枢位于脊髓,可以受到大脑皮层相应高级中枢的调控,因此不能“刻意”控制小腿。
人和其他高等动物,由于大脑两半球的高度发达,机能皮质化,大脑皮层中枢神经系统各级中枢一般都具有调控、协调作用。
知识点五人脑的高级功能
1.大脑皮层的语言功能
(1)语言功能是人类特有的高级功能,包括与语言、文字相关的全部智力活动,涉及到人类的听、写、读、说。
(2)人语言功能的结构基础:
大脑皮层言语区,它是大脑皮层上与语言功能有关的特定区域。
(3)大脑皮层主要言语区的种类和定位,如图所示。
①躯体运动中枢——位于中央前回,又称“第一运动区”,一般支配对侧运动。
②躯体感觉中枢——位于中央后回,一般支配对侧感觉。
③人类特有的语言中枢——言语区。
大脑皮层主要言语区包括:
书写语言中枢(书写运动区)——W区;视觉性语言中枢(视觉言语区)——V区;听觉性语言中枢(听觉言语区)——H区;运动性语言中枢(运动言语区)——S区。
(4)大脑皮层言语区损伤导致的语言功能障碍
损伤
功能区
具体位置
功能障
碍症
障碍症特征
W区
额中回后部,接近中央前回手部代表区
失写症
可听懂别人讲话和看懂文字,也会说话,手部运动正常,但失去书写、绘图能力
V区
位于角回,靠近视觉中枢
失读症
视觉无障碍,但看不懂文字的含义,变得不能阅读
H区
颞上回后部
感觉性
失语症
能讲话、书写,也能看懂文字,但听不懂别人谈话
S区
中央前回底部之前
运动性
失语症
可看懂文字,也能听懂别人的谈话,但自己却不会讲话,不能用词语表达思想
2.学习和记忆
(1)学习与记忆的概念:
学习是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;记忆是将获得的经验进行贮存和再现的过程。
学习和记忆相互联系,不可分割。
(2)记忆类型
①瞬时记忆(也称感觉记忆):
指在实际的感觉体验以后,在脑的感觉区保留很短时间的感觉信号。
通常只有几百毫秒,但常在不到一秒的时间内即被新的信号代替。
它可以被用于进一步的分析,以筛选出重要信息,这就是记忆过程的初级阶段。
②短期记忆(第一级记忆):
指对少量信息(如事实、语词、数字等)每次都能持续几秒到一分钟或更长一些时间的记忆。
典型的例子是在查看电话号码簿后,可以在短时间内记住电话号码的数字,当有新的信息输入时,旧的信息即被替换。
如当人查到第二个电话号码时,第一个号码常常被忘掉。
短期记忆的一个最重要特征是,记忆贮存中的信息属于即时应用性的,不需要像在长期记忆贮存中的信息那样动脑筋去搜索它。
③长期记忆(也称固定记忆或持久记忆):
指那些能在几分钟、几小时、几天、几个月或几年以上被回想出来的脑内贮存的信息,有的信息可以终生不忘变为永久记忆。
【例1】 在用脊蛙(去除脑保留脊髓的蛙)进行反射弧分析的实验中,破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构,观察双侧后肢对刺激的收缩反应,结果如下表:
刺激部分
左后肢
右后肢
反应
破坏前
破坏后
左后肢收缩
右后肢收缩
左后肢不收缩
右后肢不收缩
左后肢收缩
右后肢收缩
左后肢不收缩
右后肢收缩
上述结果表明,反射弧被破坏的部分可能是( )
A.感受器B.感受器和传入神经
C.传入神经和效应器D.效应器
答案 C
解析 破坏前,不论是刺激左后肢还是右后肢,左右后肢都收缩,这说明引起左右后肢收缩的神经中枢是同一神经中枢。
破坏缩腿反射弧在左后肢的部分结构后,刺激左后肢,左右后肢都不收缩,说明兴奋不能产生或产生后不能传到引起后肢收缩的神经中枢,被破坏的结构可能是感受器或传入神经;但刺激右后肢时能够引起右后肢收缩,左后肢不能收缩,说明兴奋不能从中枢传到左后肢的效应器或能够传到效应器但不能引起收缩,被破坏的结构应是传出神经或效应器。
根据选项综合分析,左后肢被破坏的最可能是传入神经和效应器。
【例2】 下列关于兴奋传导的叙述,正确的是( )
A.神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致
B.神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位电信号
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- 高中生物 必修 第二 第一节 通过 神经系统 调节 答案