高中生物 5[1]2神经调节(1)传导与传递2

1、【关键问题关键问题1】神经系统是如何传递整合学习，调节生神经系统是如何传递整合学习，调节生命活动的？命活动的？答：答：神经系统通过神经冲动（生物电）在神经元上传导神经系统通过神经冲动（生物电）在神经元上传导信息信息；通过神经递质在神经元之间传递信息通过神经递质在神经元之间传递信息；在神经中在神经中枢中整合信息枢中整合信息，并快速传递到特定的效应器并快速传递到特定的效应器，以调节生以调节生命活动。命活动。【关键问题关键问题2】神经系统的调节作用表现在哪些方面？神经系统的调节作用表现在哪些方面？神经调节不同于体液调节的特点有哪些？神经调节不同于体液调节的特点有哪些？答：答：神经系统直接调节和控制身

2、体各器官系统的活动；神经系统直接调节和控制身体各器官系统的活动；通过调节和控制内分泌系统的活动来影响、调节机体各通过调节和控制内分泌系统的活动来影响、调节机体各部分活动。与体液调节相比，神经调节迅速而准确；作部分活动。与体液调节相比，神经调节迅速而准确；作用部位有局限性；作用时间短暂。用部位有局限性；作用时间短暂。反射：反射：动物体在动物体在中枢神经系统的参与下，中枢神经系统的参与下，对对外界和内部外界和内部的各种刺激（信息）的各种刺激（信息）所产生的所产生的。感受器感受器传入神经传入神经神经中枢神经中枢传出神经传出神经效应器效应器【反射需同时具备三个条件：有刺激、有反应、有中枢反射需同时具备

3、三个条件：有刺激、有反应、有中枢神经的参与。由此，就能判断某些现象是否属于反射神经的参与。由此，就能判断某些现象是否属于反射】反射弧反射弧 反射弧的五个组成部分反射弧的五个组成部分生命活动的有序性生命活动的有序性 图图1 1 膝反射膝反射 兴奋性和抑制性突触分别以兴奋性和抑制性突触分别以“+ +”和和“”表示表示是产生效应的器官是产生效应的器官, ,其中包含表达效应的细胞、其中包含表达效应的细胞、组织以及运动神经末梢。组织以及运动神经末梢。感受器感受器是专门接受各是专门接受各种刺激的换能结构种刺激的换能结构, ,将将刺激转变为神经冲动刺激转变为神经冲动（生物电）（生物电）, ,是感觉神是感觉神

4、经末梢或特化的细胞。经末梢或特化的细胞。是感受器与是感受器与中枢的联系通路中枢的联系通路, ,由由神经纤维组成。神经神经纤维组成。神经纤维是由轴突或长的纤维是由轴突或长的树突以及套在外面的树突以及套在外面的髓鞘所组成的。髓鞘所组成的。神经中枢神经中枢是中枢神经系统中调节某生理是中枢神经系统中调节某生理活动的神经细胞群组成，起分析、整合活动的神经细胞群组成，起分析、整合作用作用, ,并向传出神经发出冲动。并向传出神经发出冲动。反射弧及其功能反射弧及其功能将中枢发将中枢发出的冲动出的冲动传出到传出到效应器。效应器。读图读图5-85-8，回答下列问题：，回答下列问题：1.1.说出反射弧五个环节的组成

5、及各自的主要功能说出反射弧五个环节的组成及各自的主要功能是专门接受各种刺激换能结构是专门接受各种刺激换能结构, ,将刺激转变为神经将刺激转变为神经冲动（生物电）冲动（生物电）, ,是感觉神经末梢或特化的细胞。是感觉神经末梢或特化的细胞。是感受器与中枢的联系通路是感受器与中枢的联系通路, ,由神经纤维组成。由轴突由神经纤维组成。由轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘组成。或长的树突以及套在外面的髓鞘组成。是中枢是中枢神经系统中调节某生理活动的神经细胞群组成，起分析、神经系统中调节某生理活动的神经细胞群组成，起分析、整合作用整合作用, ,并向传出神经发出冲动。并向传出神经发出冲动。将中枢发出将中枢发出

6、的冲动传出到效应器。的冲动传出到效应器。是产生效应的器官是产生效应的器官, ,其中包其中包含表达效应的细胞、组织以及运动神经末梢。含表达效应的细胞、组织以及运动神经末梢。2.2.一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗？至少一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗？至少需要几个神经元？神经元之间如何发生联系？需要几个神经元？神经元之间如何发生联系？3.3.若反射弧的不同部位受到损伤，感觉和运动情况如何？若反射弧的不同部位受到损伤，感觉和运动情况如何？4.4.如果有一根神经被剥离，如何判断其为传入神经还是如果有一根神经被剥离，如何判断其为传入神经还是传出神经？传出神经？读图读图5-95-9，回答

7、下列问题：，回答下列问题：1.1.完成神经调节的结构基础是什么细胞？完成神经调节的结构基础是什么细胞？2.2.神经细胞的基本结构中，除了图中已注明的结构名称，神经细胞的基本结构中，除了图中已注明的结构名称，再指出细胞核、突起、神经纤维、神经末梢。再指出细胞核、突起、神经纤维、神经末梢。3.3.细胞体的功能是什么？分布在哪里？细胞体的功能是什么？分布在哪里？4.4.图示细胞是感觉神经元吗？说出你的判断理由。图示细胞是感觉神经元吗？说出你的判断理由。【提示：看看上页的图吧！提示：看看上页的图吧！】5.5.请说出神经、神经纤维、神经元之间的关系。请说出神经、神经纤维、神经元之间的关系。图图2 2 屈

8、发射、交叉屈发射、交叉伸反射与伸反射与图解。图解。F F表示屈肌运动神表示屈肌运动神经元，经元，E E表示伸肌运动神表示伸肌运动神经元。经元。【静息状态下的细胞膜结构静息状态下的细胞膜结构】 膜本身的特征保持了膜本身的特征保持了70mV70mV的静息电位差。的静息电位差。维持膜内外的的误差，必须要钠泵，其消耗维持膜内外的的误差，必须要钠泵，其消耗1 1个个ATPATP，运出运出3 3个个NaNa+ +、吸进、吸进2 2个个K K+ +。 K K+ +通道通道（开）（开） Na Na+ +通道通道( (基本关闭基本关闭) )钠泵钠泵2K2K+ +3Na3Na+ +很多很多K K+ +，少量，少量

9、NaNa+ +含有两种含有两种离子通道离子通道和和1 1种泵种泵很多很多NaNa+ +，少量，少量K K+ +外外 + +内内 K K+ +K K+ +K K+ +K K+ +NaNa+ +静息电位接近于静息电位接近于K K+ +的平衡电位，即主要由的平衡电位，即主要由K K+ +浓度梯度决定。浓度梯度决定。实验：实验：改变细胞内外改变细胞内外K K+ +浓度梯度，将使静浓度梯度，将使静息电位发生变化，并与息电位发生变化，并与K K+ +浓度梯度的改变浓度梯度的改变程度有一定的对应关系程度有一定的对应关系。据图分析：据图分析：1.1.单个的神经元能独立完成反射活动吗？单个的神经元能独立完成反射

10、活动吗？ 一个完整的反射活动至少需要几个神经元？一个完整的反射活动至少需要几个神经元？2.2.神经元之间的联系是直接的吗？神经元之间的联系是直接的吗？3.3.如果有一根神经被剥离，如何判断其为传入神经还是如果有一根神经被剥离，如何判断其为传入神经还是传出神经？传出神经？4.4.如果反射弧的不同部位受到损伤，感觉和运动的状况如果反射弧的不同部位受到损伤，感觉和运动的状况如何？如何？感感受受器器效应器效应器传入神经传入神经传出神经传出神经前前后后左左右右背根背根腹根腹根脊神经脊神经1 1、信息在神经系统中的传递、信息在神经系统中的传递主要集中在脑和脊髓，营养与代谢中心。主要集中在脑和脊髓，营养与代

11、谢中心。q结构（见下页）及相应功能结构（见下页）及相应功能q神经元的功能：神经元的功能：末端末端集合集合接收信息接收信息传出信息传出信息细胞核髓鞘图图1 运动神经元运动神经元（以（以局部电流局部电流形式）形式） （膜）（膜）静息状态下神经细胞膜两侧的电位差静息状态下神经细胞膜两侧的电位差内负外正。内负外正。K K+ +大量外流。大量外流。定义：定义：特点：特点：原因：原因：兴奋兴奋（神经冲动）（神经冲动）NaNa大量内流。大量内流。概念：概念：特点：特点：原因：原因：受刺激的局部区域膜内外受刺激的局部区域膜内外的过程。的过程。内正外负。内正外负。神经冲动传导神经冲动传导概念：概念：形式：形式：

12、特点：特点：沿沿推进的过程推进的过程双向性双向性：神经纤维神经纤维上传播的上传播的兴奋兴奋。【兴奋神经冲动冲动兴奋神经冲动冲动】 神经冲动的发生以神经冲动的发生以生物电生物电为基础。为基础。【信息在神经元上以信息在神经元上以生物电生物电的形式传导的形式传导】（1 1）定义：）定义：神经元在神经元在静息静息时存在于细胞膜两侧的跨膜电位差。时存在于细胞膜两侧的跨膜电位差。 又称又称K K平衡电位。平衡电位。（2 2）电位特征：）电位特征：内负外正内负外正。（3 3）形成机制：）形成机制： 膜电位取决于膜电位取决于离子的跨膜浓度梯度离子的跨膜浓度梯度和和细胞膜对不同离子通透性的不同细胞膜对不同离子通

13、透性的不同。实验证据：实验证据：将神经元置于不同浓度的将神经元置于不同浓度的K K+ +或或NaNa+ +溶液中，分别测定静息电位的值。溶液中，分别测定静息电位的值。结果静息电位的大小（绝对值）结果静息电位的大小（绝对值）与细胞外与细胞外K K+ +的浓度呈反比的浓度呈反比；而在不同浓度而在不同浓度NaNa+ +溶液中的静息电位不变溶液中的静息电位不变。（1 1）这一结果说明：静息电位的大小取决于）这一结果说明：静息电位的大小取决于K+K+的跨膜浓度梯度，而与的跨膜浓度梯度，而与NaNa+ +无关。无关。（2 2）尝试用曲线图表示实验结果（走势）。）尝试用曲线图表示实验结果（走势）。细胞内细胞

14、内K浓度高于细胞外；浓度高于细胞外；细胞内细胞内K更容易扩散到细胞更容易扩散到细胞外；而其他离子基本不通透。外；而其他离子基本不通透。细胞内的阳离细胞内的阳离子比细胞外的子比细胞外的少少 内负外正内负外正（静息电位）（静息电位）形成形成电位差的主要机制电位差的主要机制某些神经毒素或药物，能改变某些神经毒素或药物，能改变细胞膜上细胞膜上K K+ +或或NaNa+ +通道的通透性，通道的通透性， 进而使人中毒或改善症状。进而使人中毒或改善症状。胞外胞外Na浓度高于胞内；浓度高于胞内；兴奋时，胞外兴奋时，胞外Na大量内流大量内流细胞内的阳离子比细胞外的多细胞内的阳离子比细胞外的多内正外负（动作电位）

15、内正外负（动作电位）膜电位的正负仅表示膜内膜电位的正负仅表示膜内外电位的相对关系，外电位的相对关系，而不是而不是数学意义上数值的大小数学意义上数值的大小上图中，哪个箭头与上图中，哪个箭头与兴奋时刺激部位的离子兴奋时刺激部位的离子扩散相吻合？扩散相吻合？无论是测定静息还是兴奋时的无论是测定静息还是兴奋时的膜电位，总是测定膜电位，总是测定。因此，两根微电极肯定是。因此，两根微电极肯定是。如左图，设两根电极间有足够如左图，设两根电极间有足够的距离。则在两根电极之间的中点的距离。则在两根电极之间的中点a处处给予适宜刺激，电压表的指针偏给予适宜刺激，电压表的指针偏转吗？若在两根电极之外的转吗？若在两根电

16、极之外的b处给予处给予适宜刺激，指针又怎样偏转？适宜刺激，指针又怎样偏转？若将两根电极都置于神经纤维若将两根电极都置于神经纤维外侧，则在外侧，则在b处处给予适宜刺激，给予适宜刺激，电压表的指针如何偏转？电压表的指针如何偏转？这一现象说明信息在神经元上是这一现象说明信息在神经元上是以何种形式传导的？以何种形式传导的？如何证明神经纤维上兴奋传导是如何证明神经纤维上兴奋传导是双向还是单向的？双向还是单向的？（以（以神经递质神经递质为中介）为中介） 知识要点知识要点【突触与兴奋的传递突触与兴奋的传递】1.1.突触突触突触是突触是神经元之间神经元之间， 是是神经元之间神经元之间相互联系、相互联系、传递传

17、递信息信息的结构。的结构。神经元以神经元以轴突末端膨大轴突末端膨大与其他神经元的与其他神经元的细胞体或树突接触细胞体或树突接触。 突触数量远多于神经元数量。突触数量远多于神经元数量。 通过突触，一个神经元可影响通过突触，一个神经元可影响 多个神经元（因为轴突末梢有很多分枝），一个神经元也可多个神经元（因为轴突末梢有很多分枝），一个神经元也可 接受多个神经元的信息。以此形成网络。接受多个神经元的信息。以此形成网络。 ：轴突末梢的膜。膜内的细胞质里：轴突末梢的膜。膜内的细胞质里 分布许多含有分布许多含有神经递质神经递质的的。突触突触 ：突触前膜与突触后膜之间的间隙。：突触前膜与突触后膜之间的间隙。

18、 属于内环境中的属于内环境中的组织液组织液。 ：与突触前膜相对的与突触前膜相对的 其上有能与递质特异性结合的其上有能与递质特异性结合的。 电信号电信号电信号电信号 轴突末端轴突末端突触是神经元之间联系的基本方式。化学性突触传递是神经系统内信息突触是神经元之间联系的基本方式。化学性突触传递是神经系统内信息传递的主要方式，是以释放化学递质为中介的突触传递，是一种传递的主要方式，是以释放化学递质为中介的突触传递，是一种“电电化学化学电电”的变化过程，是突触前末梢释放递质（兴奋性的变化过程，是突触前末梢释放递质（兴奋性/ /抑制性）引起抑制性）引起突触后膜产生兴奋或抑制的过程。突触后膜产生兴奋或抑制的

19、过程。2.2.神经递质神经递质由神经元合成并释放（分泌），在神经元之间传递由神经元合成并释放（分泌），在神经元之间传递 信息的化学物质信息的化学物质。 【具有具有的细胞：的细胞：内分泌细胞，外分泌细胞，神经细胞内分泌细胞，外分泌细胞，神经细胞等。等。】乙酰胆碱、单胺类乙酰胆碱、单胺类 、NONO等等上一个神经元的上一个神经元的高尔基体高尔基体形成的突触小泡，形成的突触小泡， 暂时储存于突触前膜内。暂时储存于突触前膜内。作为信息分子，与突触后膜上的特异性作为信息分子，与突触后膜上的特异性受体受体结合，结合， 引起突触后膜的引起突触后膜的膜电位发生变化膜电位发生变化，使突触后膜，使突触后膜。 即：

20、神经递质完成了神经元之间的信息传递。即：神经递质完成了神经元之间的信息传递。 缺乏递质，兴奋传递能力将下降，神经元无法控制其支配的组织器官。缺乏递质，兴奋传递能力将下降，神经元无法控制其支配的组织器官。突触小泡突触小泡突触前膜突触前膜突触间隙突触间隙突触后膜受体突触后膜受体 发挥作用后，被突触间隙的酶催化发挥作用后，被突触间隙的酶催化。 膜融合释放递质的运输方式膜融合释放递质的运输方式属于属于，不直接穿过细胞膜。，不直接穿过细胞膜。 若递质发生效应后不被破坏或移走，则将持续发挥相应的作用若递质发生效应后不被破坏或移走，则将持续发挥相应的作用 （使突触后膜（使突触后膜持续兴奋或抑制持续兴奋或抑制

21、）。）。3.3.受体受体 ：任何能同激素、神经递质、药物或细胞内的任何能同激素、神经递质、药物或细胞内的信号分信号分 子子发生发生特异性结合特异性结合，并引起，并引起细胞细胞功能变化的生物大分子功能变化的生物大分子。 受体与信号分子受体与信号分子非共价结合非共价结合，所以，所以可逆、可再利用可逆、可再利用，其不同于抗体。，其不同于抗体。：糖蛋白糖蛋白【神经递质的受体只存在于突触后膜上神经递质的受体只存在于突触后膜上】：识别并与特定的信号结合，将信息传递到细胞内，识别并与特定的信号结合，将信息传递到细胞内， 进而引起细胞功能的变化进而引起细胞功能的变化。 所有信号分子都要与相应的受体结合，才能发

22、挥调节效应。所有信号分子都要与相应的受体结合，才能发挥调节效应。 递质和大多数激素（递质和大多数激素（亲水性亲水性）的受体在）的受体在细胞膜上细胞膜上，亲脂性亲脂性信号信号 （如性激素、甲状腺激素）的受体在（如性激素、甲状腺激素）的受体在细胞膜以内细胞膜以内。：特异性。：特异性。 【也具有饱和性也具有饱和性】：突触后膜。突触后膜。 神经元的神经元的树突和细胞体树突和细胞体都能接受其他神经元传来的冲动。都能接受其他神经元传来的冲动。4 4突触传递的过程和特点突触传递的过程和特点神经冲动（动作电位）传到神经冲动（动作电位）传到 轴突末端；轴突末端；突触小泡与突触前膜突触小泡与突触前膜；神经递质神经

23、递质到突触间隙；到突触间隙；递质递质并与突触后膜上的并与突触后膜上的 递质受体特异性递质受体特异性；突触后膜的突触后膜的。【关键：经过关键：经过的中间作用的中间作用】使神经系统活动有规律地进行使神经系统活动有规律地进行神经递质神经递质突触前膜的突触小泡内突触前膜的突触小泡内，突触前膜突触前膜然后然后突触后膜。突触后膜。慢于神经纤维上兴奋的传导速度慢于神经纤维上兴奋的传导速度 需经历神经递质的需经历神经递质的释放、扩散、作用于突触后膜释放、扩散、作用于突触后膜的过程。的过程。 经过突触的传递，需要完成经过突触的传递，需要完成2 2次信号转变的过程。次信号转变的过程。反射活动中，突触最易疲劳，也最

24、易受环境影响反射活动中，突触最易疲劳，也最易受环境影响对内环境的变化（对内环境的变化（O O2 2、COCO2 2、离子浓度、离子浓度、pHpH等）和某些药物敏感。等）和某些药物敏感。【某些药物可使递质失活障碍，或使受体与递质的结合发生障碍，某些药物可使递质失活障碍，或使受体与递质的结合发生障碍，以治疗某些疾病。以治疗某些疾病。】【河豚毒素能阻断河豚毒素能阻断NaNa+ +通道，使突触后膜不能兴奋通道，使突触后膜不能兴奋】中枢性疲劳中枢性疲劳持续的刺激使神经递质的持续的刺激使神经递质的导致递质耗尽。导致递质耗尽。 小结小结1：神经冲动传导神经冲动传导与与突触传递突触传递 比较项目比较项目神经冲

25、动传导神经冲动传导突触传递突触传递结构基础结构基础 神经纤维神经纤维传导形式传导形式信号变化信号变化 电信号电信号 （电位反转）（电位反转）电信号电信号 电信号电信号方向性（体外）方向性（体外）速度速度疲劳性疲劳性 相对不疲劳相对不疲劳 具有疲劳性具有疲劳性影响因素影响因素 一般不易受阻一般不易受阻易受环境因素和药物影响易受环境因素和药物影响突突 触触 局部电流局部电流（生物电）（生物电） 神经递质神经递质 双向传导双向传导 单向传递单向传递 化学信号化学信号 较快较快 较慢，有时间延搁较慢，有时间延搁 小结小结2：神经元神经元的特点：的特点：（1）中，核仁明显（核仁与核糖体的形成核糖体的形成

26、有关）；（2）中，含有丰富的线粒体线粒体、高尔基体高尔基体、核糖体、内质网核糖体、内质网等。 线粒体线粒体为合成代谢、分泌递质（胞吐）、主动运输合成代谢、分泌递质（胞吐）、主动运输等供能。 高尔基体高尔基体形成大量的突触小泡突触小泡，突触小泡内含有神经递质神经递质。 核糖体、内质网核糖体、内质网合成大量的蛋白质蛋白质，尤其是膜蛋白。（3）功能更为特化，存在大量的等 膜蛋白。 离子通道离子通道控制特定离子的特定离子的，与膜电位的维持、变化和信息传递膜电位的维持、变化和信息传递 密切相关。 载体蛋白载体蛋白帮助K K+ +的运进、的运进、NaNa+ +的运出的运出等主动转运和协助葡萄糖的吸收葡萄糖的吸收 等等过程。 递质受体递质受体接受递质信号，进而引起细胞功能的变化，实现递质的 调节作用。 酶蛋白酶蛋白催化特定的反应，如乙酰胆碱等