《优化》：通过神经系统的调节.ppt

第二章动物和人体生命活动的调节,第1讲通过神经系统的调节,一、神经调节的结构基础和反射,(教师资源备选题库)1(2013年日照质检)以枪乌贼的粗大神经纤维作材料，在神经纤维的表面放置两个相距23厘米的电极a和b，在图中的刺激点给予较强的电刺激(如图所示)。依据观测到的电流表指针偏转情况所绘出的曲线是()解析：电刺激传到a时，a点变为负电位，然后恢复原来的0电位。电刺激传到b时，b点变为负电位，然后恢复原来的0电位。答案：C,2(2013年南昌模拟)下图为下丘脑某神经细胞的部分膜结构示意图，下列叙述正确的是()A若此图为突触后膜局部结构，则兴奋经过此处时的信号转换是：电信号化学信号电信号B此细胞可以分泌促进水重吸收的激素，且该激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了C该细胞可参与形成体温调节中枢、呼吸中枢等重要的生命活动中枢D动作电位的形成与膜上、等载体有关，A面为正电位，B面为负电位,解析：此图若为突触后膜，则兴奋经过此处时的信号转换是：化学信号电信号，A项错误；下丘脑神经分泌细胞可分泌抗利尿激素，促进人体对水分的重吸收，但激素发挥作用后就被灭活，B项正确；下丘脑中具有体温调节中枢，能够调节产热和散热，维持体温的相对恒定，呼吸中枢位于脑干，C项错误；由图示糖支链的位置判断，A面为膜外，B面为膜内，接受刺激产生动作电位与膜上的、等载体有关，体现出内正外负的特点，D项错误。答案：B,3(2012年高考上海卷)用电刺激离体蛙心的某条神经能使心跳变缓，有人做了如图所示的实验，本实验提示()A电流通过神经传导B神经与心肌收缩没有关联C神经通过放电使心跳变慢D神经通过释放化学物质使心跳变慢,解析：本题主要考查神经冲动传递的相关知识。电刺激离体蛙心神经产生神经冲动进行传递，A项错误。电刺激离体蛙心神经使心跳减慢，心跳与心肌收缩有关，故神经与心肌收缩有关，B项错误。由题图可知，刺激离体蛙心神经后心跳减慢，吸取浸泡液注入受体心脏也能使心脏心跳减慢，说明浸泡液中有使心跳变慢的物质，而该物质是通过刺激离体蛙心神经产生，说明神经通过释放化学物质使心跳变慢，故C项错误，D项正确。答案：D,4.(2010年高考江苏卷)下图为反射弧结构示意图，相关叙述中错误的是()A伸肌肌群内既有感受器也有效应器Bb神经元的活动可受大脑皮层控制C若在处施加一个有效刺激，a处膜电位的变化为：内负外正内正外负内负外正D在处施加刺激引起屈肌收缩属于反射,解析：从图中可以看出两条反射弧，传入神经纤维只有一条，起源于伸肌，传出神经纤维共有两条，一条支配伸肌，一条支配屈肌，所以A项正确；b处位于脊髓中的灰质区域，灰质除可作为低级活动的神经中枢外，还担负着与大脑皮层联系的责任，B项正确；在处施加一个有效刺激后，a处先后经历静息电位动作电位静息电位的过程，因此C项正确；反射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，刺激处，冲动不会传递到神经中枢，因此不能称为反射，D项错误。答案：D,5(2013年银川模拟)阅读资料结合图示回答有关问题。蔬菜中有机磷农药残留过多，容易引起有机磷中毒，原因是有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，抑制乙酰胆碱(兴奋性递质)的分解。乙酰胆碱酯酶能催化神经递质乙酰胆碱的水解，使神经递质在完成神经兴奋的传递任务之后，尽快消失。有机磷杀虫剂能专门抑制动物乙酰胆碱酯酶的活性，使乙酰胆碱不能很快消失，肌肉细胞就会处于持续兴奋之中，表现为震颤不已，直到死亡。,(1)有机磷农药作用的结构是_，图乙_中的物质释放到中的方式是_，它将与突触后膜上的受体结合，从而使突触后膜产生_。(2)请将下列实验步骤及结果补充完整。实验目的：验证有机磷杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的活性具有抑制作用。材料用具：两个相同的甲图装置、适宜的放电装置、有机磷杀虫剂、任氏液(青蛙专用生理盐水)、培养皿等。实验步骤：第一步：将两个装置编号1、2，并分别将装置中青蛙的“神经腓肠肌”标本放入盛有等量任氏液的两个培养皿中。,第二步：同时用电极分别刺激两个“神经腓肠肌”标本的神经，指针都向左偏转，然后恢复。第三步：_。第四步：_。实验结果：_。解析：(1)水解递质的酶位于突触间隙中，故有机磷农药作用的结构是突触。(2)该实验的目的是验证有机磷杀虫剂对乙酰胆碱酯酶的活性具有抑制作用，故需要以是否用有机磷农药处理为自变量进行对照实验，观察两组“神经腓肠肌”标本受刺激时的收缩情况。,答案：(1)突触突触小泡胞吐兴奋(或抑制)(2)第三步：在装置1的培养皿中滴加一定量的有机磷杀虫剂，在装置2的培养皿中滴加等量的任氏液第四步：一段时间后，同时用电极刺激两个“神经腓肠肌”标本中的神经，观察现象实验结果：装置1的指针持续向左偏转，装置2的指针向左偏转后恢复,考点一人体神经调节的结构基础与调节方式1神经元(1)神经元的结构(2)神经元的功能：接受刺激产生兴奋(神经冲动)，并传导兴奋(神经冲动)。,2反射与反射弧(1)反射：是指在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答，是神经调节的基本方式。(2)反射弧的组成及各部分作用与异常分析,特别提醒(1)一个反射弧至少需要两个神经元：感觉神经元和运动神经元。(2)一个反射弧组成的神经元越多，形成的突触越多，完成反射的时间就越长。(3)反射弧只有保持其完整性，才能完成反射活动。(4)反射弧完整，还需有适宜刺激才能发生反射活动。(5)反射的方式：分为非条件反射和条件反射，二者的比较见下表：,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：上述结果表明，反射弧的被破坏部分可能是()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,解析：破坏前，刺激左后肢时左右均收缩，破坏后刺激左后肢，左右肢均不收缩，说明破坏的结构可能是感受器、传入神经其中的一处或两处；刺激右后肢，左后肢不收缩，说明可能是左后肢的传入神经、效应器被破坏一处或两处。答案：C,考点二兴奋在神经纤维上的传导1神经冲动的产生：兴奋是以动作电位即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。在受刺激时能出现动作电位的组织，称为可兴奋组织；只有组织产生了动作电位，才能说组织产生了兴奋。神经细胞、肌肉细胞、腺体细胞等都可产生兴奋。2传导形式：局部电流。3兴奋的产生及在神经纤维上的传导(1)过程,4兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系(1)在膜外，局部电流的方向与兴奋传导方向相反。(2)在膜内，局部电流的方向与兴奋传导方向相同。,5传导特点(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。如果神经纤维被切断，破坏了结构的完整性，冲动不可能通过断口。(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。6电位差变化的测量,特别提醒膜电位变化曲线解读(1)图示：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，产生神经冲动。图示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。,(2)曲线解读a线段：静息电位、外正内负，K通道开放使K外流；b点：0电位，动作电位形成过程中，Na通道开放使Na内流；bc段：动作电位、外负内正，Na通道继续开放；cd段：静息电位恢复，K通道开放使K外流；de段：静息电位恢复后，NaK泵活动加强，排Na吸K，使膜内外离子分布恢复到初静息水平。,2(2013年郑州模拟)兴奋在中枢神经系统的传导过程中，有时存在一个突触引起的兴奋被后一个突触抑制的现象。下图是突触2抑制突触1兴奋传导的过程示意图，请回答：,(1)图1中能够体现出的内环境构成部分是_。(2)图2中a段表示_(静息/动作)电位，b点时膜外是_(正/负)电位。(3)甘氨酸(Gly)在中枢神经系统中可作为神经递质，它的受体是膜上某些离子的通道。当兴奋抵达时，贮存在_内的Gly释放出来，并与分布在_上的Gly受体结合。,当Gly与受体结合后，通道开启，使_(阴/阳)离子内流，导致A处的兴奋不能传至B处。释放到突触间隙的Gly可通过主动运输进入细胞再被利用，图中结构表示_。(4)上述整个过程中体现了细胞膜具有的功能是_和_。解析：(1)突触间隙充满的是组织液。(2)图2中a段为静息电位，b为动作电位，膜电位为外负内正。(3)当兴奋抵达时，贮存在突触小泡内的神经递质释放出来，并与突触后膜上的特异性受体结合，使阴离子通道打开、膜内外电位差加大，抑制兴奋传导。由图1可知：释放到突触间隙的Gly可通过主动运输进入细胞再被利用，结构为载体蛋白。(4)图中体现了细胞膜具有控制物质交换和进行细胞间信息交流的功能。,答案：(1)组织液(2)静息负(3)突触小泡突触后膜阴载体蛋白(4)控制物质进出细胞进行细胞间的信息交流,考点三兴奋在神经元之间的传递1突触的常见类型(1)从结构上来看：A轴突胞体，B轴突树突。(2)从功能上来看：突触分为兴奋性突触和抑制性突触。突触前神经元电信号通过突触传递，影响突触后神经元的活动，使突触后膜发生兴奋的突触称兴奋性突触，使突触后膜发生抑制的突触称抑制性突触。突触的兴奋或抑制，不仅取决于神经递质的种类，更重要的是取决于其受体的类型。,2传递过程：电信号化学信号电信号的转换过程。3传递特点(1)单向传递。递质只存在于突触小体的突触小泡中，与递质结合的受体只存在于突触后膜上。(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(约0.5 ms)，这段时间就叫做突触延搁。,(3)对某些药物敏感。突触后膜的受体对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，阻断或者加强突触的传递。(4)总和。通常兴奋性突触每兴奋一次，并不足以触发突触后神经元兴奋。但是，同时传来的一连串兴奋，或者是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋，引起较多的递质释放，就可以使突触后神经元兴奋，这种现象就叫做总和。(5)对内环境变化的敏感性。突触对内环境的变化非常敏感，缺氧、二氧化碳增加或酸碱度的改变等都可以改变突触部位的传递活动。,4递质：递质是神经细胞产生的一种化学信使物质，对有相应受体的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。(1)供体：轴突末端突触小体内的突触小泡。(2)传递：突触前膜突触间隙突触后膜。(3)受体：与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或胞体膜上的蛋白质。(4)作用：使另一个神经元兴奋或抑制。(5)种类：兴奋性递质、抑制性递质。,特别提醒(1)兴奋在反射弧中的单向传导是由突触所决定的。(2)递质释放的过程为“胞吐”作用，并非跨膜运输(不属主动运输)，递质的释放与突触小体内高尔基体、线粒体密切相关，且与突触前膜的“流动性”有关；释放的递质需经突触间隙的组织液。,5突触传递异常分析(1)正常情况下：神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后，立即被相应酶分解而失活。(2)异常情况1：若某种有毒有害物质将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。(3)异常情况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，阻断信息传递。,3图甲表示三个神经元及其联系，其中表示从树突到细胞体，再到轴突及末梢(即一个完整的神经元模式图)；图乙表示突触亚显微结构模式图，据图回答下列问题：(1)图甲中若代表小腿上的感受器，代表神经支配的小腿肌肉，则称为_。(2)若刺激图甲中b点，图中_点可产生兴奋。,(3)图乙中的突触后膜属于神经元的_部分。(4)突触小体产生的神经递质是由细胞中的_分泌，并通过_释放到突触间隙中，该过程属于细胞的_功能。(5)突触后膜上的_与相应神经递质结合，会引起图乙中B细胞_，使突触后膜上的膜电位发生变化，这种变化的趋势是_。解析：a代表传入神经，b代表轴突末梢，c代表传出神经，d代表轴突，e代表树突。根据神经元之间兴奋传递的方向可以确定为神经中枢。突触后膜是由树突或细胞体的膜构成的。高尔基体与分泌物的形成有关，神经递质是由高尔基体进行分类、包装形成小泡，然后以胞吐的方式排出细胞外。答案：(1)神经中枢(2)a、e、d、c(3)树突或细胞体(4)高尔基体突触小泡胞吐(5)特异性受体产生兴奋或抑制由外正内负变为内正外负,考点四高级神经活动1物质基础：调节人和脊椎动物生理活动的最高级中枢为大脑皮层，其上面的沟和回，增大了大脑皮层的表面积。2控制特点：大脑皮层上分布着控制身体不同机能的中枢。(1)中枢面积大小与身体大小无关，而与机能的复杂程度有关。(2)中枢位置与身体各部分的关系是倒置的。(3)语言区是人类特有的高级神经中枢。(4)大脑左、右两半球对机体的感觉和运动的控制是交叉的。3基本方式：高级神经活动的基本方式为条件反射，通过反射弧来完成对身体不同机能的控制。4人类特有：人区别于动物的是对语言文字发生反应。,5大脑皮层有关功能区的划分(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)言语区及其相应损伤功能障碍大脑皮层言语区损伤会导致特有的某种言语活动的功能障碍。,4(2013年潍坊模拟)下列有关健康成年人脑功能的描述，正确的是()A控制排尿反射的高级神经中枢位于大脑皮层B大脑皮层言语区的V区受损患者不能写字C温度感受器位于下丘脑D下丘脑不参与血糖平衡的调节解析：排尿反射中枢位于脊髓，但其控制中枢位于大脑皮层，A项正确；V区受损，不能看懂文字，但可以写字，B错误；温度感受器通常位于皮肤和内脏，体温调节中枢位于下丘脑，C错误；血糖平衡的调节中枢位于下丘脑，D错误。答案：A,兴奋的传导与电流表偏转一、兴奋的传导方向、特点的判断分析与设计1兴奋在完整反射弧中的传导方向判断与分析由于兴奋在神经元之间的传递是单向的，导致兴奋在完整反射弧中的传导也是单向的，只能由传入神经传入，传出神经传出，手术切断或药物阻断脊蛙的某处结构，观察其对刺激的反应。2兴奋传导特点的设计验证,(1)验证冲动在神经纤维上的传导方法设计：电刺激图处，观察A的变化，同时测量处的电位有无变化。结果分析：若A有反应，且处电位改变，说明冲动在神经纤维上的传导是双向的；若A有反应而处无电位变化，则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。(2)验证冲动在神经元之间的传递方法设计：先电刺激图处，测量处电位变化；再电刺激处，测量处的电位变化。结果分析：若两次实验的检测部位均发生电位变化，说明冲动在神经元间的传递是双向的；若只有一处电位改变，则说明冲动在神经元间的传递是单向的。,二、兴奋传导与电流表指针偏转问题分析1在神经纤维上(1)刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。(2)刺激c点(bccd)，b点和d点同时兴奋，电流计不发生偏转。2在神经元之间,(1)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，电流计发生两次方向相反的偏转。(2)刺激c点，兴奋不能传至a，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计只发生一次偏转。特别提醒将两个电极都放在膜的外表面时，当神经纤维受到刺激时，指针是偏向膜外电位变负的一侧。,5.如图是反射弧结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经上的电位计，用于记录神经兴奋电位；d为神经与肌细胞接头部位，是一种突触。(1)用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩_(属于或不属于)反射。(2)用b刺激骨骼肌，_(能或不能)在c处记录到电位。,(3)正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩。根据本题条件，完成下列判断实验：如果_，表明传出神经受损。如果_，表明骨骼肌受损。如果_，表明部位d受损。解析：(1)用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩因没有经过完整的反射弧，故不属于反射。(2)因兴奋在经过突触传递时具有单向性，故用b刺激骨骼肌不能在c处记录到电位。,(3)用a刺激神经，骨骼肌不再收缩，可能是传出神经受损，也可能是骨骼肌或部位d受损。要证明传出神经受损，只需用a刺激神经，在c处不能记录到电位；要证明骨骼肌受损，只需用b刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩；要证明部位d受损，只需用a刺激神经，在c处记录到电位，骨骼肌不收缩，而用b刺激骨骼肌，骨骼肌收缩。答案：(1)不属于(2)不能(3)用a刺激神经，在c处不能记录到电位用b刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩用a刺激神经，在c处记录到电位，骨骼肌不收缩；用b刺激骨骼肌，骨骼肌收缩,类型一反射弧的特点分析例1(2011年高考江苏卷)如图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分，、表示突触的组成部分)，有关说法正确的是()A正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的B切断d、刺激b，不会引起效应器收缩,C兴奋在结构c和结构b的传导速度相同D处发生的信号变化是电信号化学信号电信号听课记录正常机体内，兴奋从感受器向效应器方向单向传导；由图示知d为传入神经，b为传出神经，切断d，刺激b，会引起效应器收缩；兴奋在结构c(突触处)的传递速度慢于神经纤维(即结构b)上的传导速度；为突触后膜，发生的信号变化是化学信号电信号。答案A,类型二突触的结构和功能例2(2013年温州模拟)下图为突触结构模式图，下列说法不正确的是()A在a中发生电信号化学信号的转变，信息传递需要能量B中内容物释放至中主要借助于突触前膜的选择透过性C处的液体为组织液，含有能被特异性识别的物质D中内容物使b兴奋时，兴奋处外表面分布着负电荷,听课记录图示为突触的亚显微结构，a为突触小体，b为下一个神经元的细胞体或树突。图示为突触小泡，为突触间隙，为突触后膜。在突触小体中电信号转化为化学信号，在传递过程中需要线粒体提供能量。突触小泡中的内容物释放到突触间隙中借助于突触前膜的胞吐作用，体现了膜的流动性特点。若突触小泡中的内容物使突触后膜兴奋，则兴奋部位的电位由外正内负变为外负内正。答案B,类型三兴奋传导与传递的实验设计例3(2013年台州模拟)下图1为某一反射弧结构示意图，图2为图1中D结构的放大图。据图回答下列问题。(1)观察图1可以看出，伸肌可以作为反射弧的_结构，结构D的名称是_。(2)图2中N的名称是_，X、Y、Z合称为_。,(3)某种毒素可以使肌肉不能收缩，但不知该毒素的具体作用部位，如果想探究该毒素的作用部位是B、D、E的哪一个(假设该毒素只能使上述的一个部位中毒失效)，某科研小组设计了以下探究实验，请完善下列探究内容。实验原理：(略)实验材料：电刺激仪一台，电流表，用毒素制剂处理后的图1结构一个。实验步骤、实验现象、实验结论：,听课记录(1)从图看出，伸肌与传入神经相连，是感受器。结构D是效应器。(2)图2是突触，N是突触小泡。(3)若毒素的作用部位是B，刺激时，A有电位变化，C无电位变化，E(屈肌)不收缩，刺激时，C有电位变化，E(屈肌)能收缩。若毒素的作用部位是D，刺激时，A与C均有电位变化，E(屈肌)不收缩，刺激E(屈肌)时，E(屈肌)能收缩。若毒素的作用部位是E，刺激时，A与C均有电位变化，E(屈肌)不收缩，刺激E(屈肌)时，E(屈肌)也不收缩。答案(1)感受器效应器(2)突触小泡突触(3)刺激时，A有电位变化，C无电位变化，E(屈肌)不收缩，刺激时，C有电位变化，E(屈肌)能收缩刺激时，A与C均有电位变化，E(屈肌)不收缩，刺激E(屈肌)时，E(屈肌)能收缩刺激时，A与C均有电位变化，E(屈肌)不收缩，刺激E(屈肌)时，E(屈肌)不收缩,本小节结束请按ESC键返回,