神经冲动的产生和传导、反射活动的基本原理课件

1、第三章 动物稳态维持的生理基础第一、二节 神经冲动的产生和传导反射活动的基本原理1生物电的发现(蛙腿论战)2膜电位(1)概念：存在于细胞膜内外的 。(2)产生静息电位：静息状态下， 开放， 关闭，K从浓度高的膜内向浓度低的膜外运动，导致膜外带 ，膜内带 。动作电位：当神经细胞受到刺激后， 通道开放， 通道关闭，Na从浓度高的膜外向浓度低的膜内运动，导致膜外带 ，膜内带 。电位差K通道Na通道正电负电NaK负电正电1生物电的发现(1)蛙腿论战的开始阶段，不管从实验设计还是到实验结果的解释都不合理、不确切，最终通过“无金属实验”证明了生物电的存在。(2)证明生物电存在的事实并测量到膜电位差及其变化

2、情况的科学家为英国剑桥大学霍奇金和他的同事，所用材料为枪乌贼巨大神经纤维。2膜电位产生的基础生物膜电位的产生，是由于在细胞膜上的钠钾泵和离子通道的作用下，离子跨膜运输，从而导致膜内外离子浓度的不同。(1)钠钾泵：钠钾泵实际上是横跨于细胞膜上的一种NaKATP酶。细胞内的钠离子可与该酶结合，并运出膜外，随之将钾离子从膜外运至膜内，在这一过程中要消耗ATP。每消耗一分子ATP，向细胞内运输3个钾离子，排出2个钠离子。由于钠钾泵的不断工作，细胞内液中的钾离子浓度高于细胞外液，而钠离子浓度则低于细胞外液，使细胞内外保持着一定的浓度差。(2)离子通道：是细胞膜上专供离子进出细胞的一些跨膜蛋白质。离子通道

3、上有闸门一样开放和关闭的结构，控制离子的跨膜运动，使膜内外的某些离子的浓度不同。常见的离子通道有钠离子通道和钾离子通道，当这些通道开启后，会有大量的钠离子或钾离子快速通过通道进出细胞。【深化拓展】1钠钾泵的本质为主动运输，消耗ATP且需载体协助。2离子通道：不需消耗能量，不需载体的离子运输过程。1神经调节一般是通过生物电实现的，生物电现象()A仅存在于神经组织 B仅存在于神经和肌肉组织C仅存在于动物体内 D在动植物中普通存在解析：生物电不仅存在于动物和人的肌肉及神经组织中，而且也存在于植物中。答案：D2用新鲜保持生物活性的青蛙坐骨神经腓肠肌标本进行下列实验，哪一组观察不到肌肉收缩()解析：与神

4、经和肌肉相连的都是铜片，无法形成“双金属电流”，不能产生对神经和肌肉的相应刺激，所以肌肉不能收缩。答案：A1反射的概念在 的参与下，人或动物对 的各种刺激所产生的 的应答。2结构基础反射弧：由 、 、神经中枢、 和 五部分组成。中枢神经系统体内和外界环境规律性感受器传入神经传出神经效应器3类型(1)非条件反射概念：通过遗传而获得的 反射。举例：吮吸反射、膝跳反射(2)条件反射概念：在 的基础上，在生活过程中通过训练逐渐形成的 反射。意义： 大大提高了动物 复杂环境变化的能力。先天性非条件反射后天性适应1反射：是神经调节的基本方式。分为条件反射和非条件反射，两类反射比较如下：非条件反射条件反射形

5、成时间生来就有后天获得刺激非条件刺激(直接刺激)条件刺激(信号刺激)神经中枢大脑皮层以下中枢大脑皮层神经联系反射弧及神经联系永久、固定，反射不消退反射弧及神经联系暂时、可变，反射易消退，需强化意义完成机体基本的生命活动大大提高人和动物适应复杂环境的能力举例缩手反射、眨眼反射望梅止渴、谈虎色变特别提醒：条件反射的形成必须以非条件反射为基础，将无关刺激和非条件刺激多次结合，使无关刺激转化成条件刺激而形成。条件反射应不断用非条件刺激强化才能稳定，否则将不断减弱甚至消退。2反射弧的结构与功能分析反射弧结构结构特点功能结构破坏对功能的影响感受器感觉神经末梢的特殊结构将内外界刺激的信息转变为神经的兴奋既无

6、感觉又无效应传入神经感觉神经元将兴奋由感受器传入神经中枢既无感觉又无效应神经中枢调节某一特定生理功能的神经元群对传入的兴奋进行分析与综合既无感觉又无效应传出神经运动神经元将兴奋由神经中枢传出至效应器只有感觉无效应效应器运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体对内外界刺激作出相应的应答只有感觉无效应特别提醒：反射活动的进行除需要有完整的反射弧外，还需要有适宜的刺激。3某人腰椎部位因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但有感觉。该病人受损伤的部位可能是在反射弧的()传入神经传出神经感受器神经中枢效应器A B C D解析：注意审题，该病人的受伤部位在腰椎部，故受损的部位可能为神经中枢或传出神经，不可能是效应器。答

7、案：A4(新题快递)如图是膝跳反射的结构示意图，下列相关描述正确的是()Aa、脊髓、b、c四种结构构成了完整的反射弧B在d处施加任一强度的刺激，都将引起膝跳反射C. 膝跳反射发生是兴奋将沿cba的方向传导Db处的结构决定了兴奋只能向单一方向传递解析：由题图可知a是传入神经，b是突触、c是传出神经，而反射弧是由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成，故A错。刺激只有达到一定强度才会引起兴奋，发生反射活动，故B错。兴奋只能由传入神经(a)传到传出神经，故C错。b是突触，由于递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，故兴奋只能单一方向传递，故D正确。答案：D1神经元的基本结构(1)神经元的轴

8、突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成神经纤维。(2)许多神经纤维集结成束，外包结缔组织膜，就成为一条神经。2神经元的功能及分类神经元接受刺激产生兴奋(神经冲动)，并传导兴奋。 可分为以下三类神经元：(1)感觉神经元(传入神经元)：把神经冲动从外周传到神经中枢。(2)运动神经元(传出神经元)：把神经冲动从神经中枢传到外周。(3)中间神经元(联络神经元)：在传入和传出两种神经元之间起联系作用，位于脑和脊髓内。3兴奋在神经纤维上传导电信号传导(1)传导过程 局部电流依次在兴奋部位和未兴奋部位进行下去，兴奋沿神经 纤维传导。 (2)传导特点：双向传导，即刺激神经纤维上的任何一点，所产 生的神经冲动可

9、沿神经纤维向两侧同时传导。4兴奋在神经元间的传递递质传递 (1)突触类型：一般情况下每一神经元的轴突末梢与其他神经元的 细胞体或树突形成接点，由此可分为两类：A轴突胞体型，表示为：B. 轴突树突型，表示为：(2)传递过程突触小泡释放的神经递质：如乙酰胆碱、单胺类物质等。神经递质移动方向：突触小泡突触前膜突触间隙突触后膜。信号传递：电信号化学信号电信号。(3)传递特点：单向传递，只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或细胞体。特别提醒：以上两种突触类型是在神经元之间形成的，但在效应器中，还可以形成轴突肌肉型或轴突腺体型。突触前膜释放递质的方式是胞吐，主要利用膜的结构特性生物膜的流动性，此过

10、程消耗ATP。突触小泡的形成与高尔基体密切相关，突触间隙中的液体是组织液。5下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而产生兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向)，其中正确的是()解析：神经纤维上的静息电位是外正内负，当受到有效刺激后，改变了膜的通透性，钠离子大量内流，刺激点变为外负内正。局部电流方向是由正电荷流向负电荷，所以在细胞膜内是由刺激点向两边流动，在细胞膜外却流向刺激点，兴奋的传导方向与细胞膜内的局部电流方向相同，C项符合题意。答案：C6(新题快递)如图是突触的结构模式图，下列叙述错误的是()A共同构成突触B的形成需要高尔基体

11、的参与C作用于，只能使突触后膜产生兴奋D由于只能由释放作用于，所以兴奋在突触间的传递是 单向的解析：是突触小泡、是突触前膜、是神经递质、是突触后膜、是突触间隙，递质作用于突触后膜，可以使下一个神经元生兴奋或者抑制，故C错误。答案：C【例1】(2009广东理基)现象：小明的手指不小心碰到一个很烫的物品而将手缩回；现象：小明伸手拿别人的物品被口头拒绝而将手缩回。两个现象中的缩手反应比较见下表，正确的是()选项比较项目现象现象A反射弧的完整性不完整完整B是否需要大脑皮层参与可以不要一定需要C参与反射的神经元数量多少D缩手相关肌细胞数量多少尝试自解：_思路点拨：本题考查反射弧的结构完整性。最简单的反射

12、弧是二元反射弧，由两个神经元组成。缩手反射是由三元反射弧完成的，现象就由三元反射弧完成；而现象由于伸手拿别人的物品被口头拒绝，因此语言中枢参与了活动，需要较多的神经元参与。答案：B【例2】(2009安徽高考).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。请回答：(1)图中a线段表示_电位；b点膜两侧的电位差为_，此时Na_(内、外)流。(2)神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导，但在动物体内，神经冲动的传导方向是单向的，总是由胞体传向_。(3)神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻

13、断突触传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解(或再摄取)等都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与_的结合。.在人体体温的神经体液调节中，下丘脑是_，调节产热活动最重要的激素是_。人在寒冷的环境下会出现寒战，这是机体通过_增加产热，有利于维持体温恒定；剧烈运动后，机体降低体温的机制主要是通过汗液的蒸发和_增加散热。错误案例：.(1)动作0 mV外(2)轴突末梢(3)突触后膜的受体.体温调节枢纽肾上腺素肌肉收缩皮肤毛细血管误点诊断：本题综合考查了神经、激素调节的相关知识及识图能力，处理信息的能力。由于对兴奋产生的机理理解不到位，导致回答错误。对于激素调节过程下丘脑

14、既有神经细胞又有内分泌细胞所以称为枢纽，但在神经调节过程中称为调节中枢，在产热活动中甲状腺激素能促进物质氧化分解，所以是最重要激素。正确解题思路应是：受刺激前为静息电位，受刺激后钠离子大量内流形成外负内正的动作电位；在动物体内只能完成兴奋的单方向传导，按照反射弧的方向进行。在突触间进行信息传递的时候发生障碍，可能是递质不能产生或释放产生障碍，或递质失活，或递质不能被识别。正答示范：.(1)静息0 mV内(2)轴突末梢(3)突触后膜上的特异性受体.体温调节中枢甲状腺激素骨骼肌收缩皮肤毛细血管舒张 神经系统功能的研究1脑功能的研究方法临床观察研究临床观察与实验(解剖)研究，以确定脑部各区域的功能。

15、2反射弧兴奋传导方向的研究方法(1)手术切断或药物阻断脊蛙的某处结构，观察对刺激的反应；(2)电流表测向法：a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。b刺激c点(bccd)，b点和d点同时兴奋，电流计不发生偏转。在神经元之间在神经纤维上a刺激b点，由于兴奋在突触间的传导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。b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。【样题】(2009重庆卷)如图所示为反射弧结构模式图。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

16、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。尝试自解：_思路点拨：本题主要考查兴奋在神经纤维上的传导和在细胞间的传递等相关知识。由于递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，使后一个神经元产生兴奋或抑制，可见神经元之间兴奋的传递是单

17、向的。若给传出神经一个刺激，可通过“神经肌细胞”接头将兴奋传递到肌细胞，引起肌细胞收缩；刺激肌细胞不能通过“神经肌细胞”接头将兴奋传递到传出神经。注意第(1)小题中提到的反射，必须是指在“中枢神经系统的参与下”，并且“反射必须要通过完整的反射弧才能实现”，因此，用电极a刺激神经，虽然产生的兴奋传到骨骼肌并引起了肌肉收缩，但没有中枢神经系统的参与，不属于反射。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，骨骼肌收缩题后反思：“兴奋在神经纤维上的传导”和“兴奋在神经元之间的传递”，这两个

18、知识点是生物学中的难点和重点。如果单纯依靠生物学知识很难准确地把握，但是借助物理学中电流在导线和二极管处传导的相关知识，就很容易将问题解决。 图一中刺激神经纤维的中部，兴奋向两个方向传导，与物理学中的给金属导线的中部通电，电流会沿着金属导线向两个方向传导的道理一样。由于突触具有单向传导性，若刺激A点，可以在B处测到电位的变化；但是若刺激B点，却不能在A点测到电位的变化(图二)。 如下图： 如果把突触比作物理学中接在电路中的二极管，由于二极管具有单向传导性，因此在电路的A端通电，能在B端测到电流，但是在电路的B端通电，在A端却测不到电流。可见，进行学科间图形的演变，可将生物学中的一些难点问题化繁为简，起到很好的效果。1、许多人企求着生活的完美结局，殊不知美根本不在结局，而在于追求的过程。2、慢慢的才知道：坚持未必就是胜利，放弃未必就是认输，。给自己一个