神经调节的结构基础和反射

知识梳理一、神经调节的结构基础和反射1．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。包括条件反射(后天性)和非条件反射(先天性)两种。2．结构基础：反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成。反射活动需要有完整的反射弧才能实现。问题探究1：反射完成的基本条件是什么？提示：反射完成的基本条件是：①完整的反射弧；②适宜的刺激。二、兴奋的传导与传递1．兴奋在神经纤维上的传导(1)传导形式兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导的。(2)膜电位静息状态时膜电位是内负外正，而兴奋时是内正外负。(3)传导过程在兴奋部位和未兴奋部位之间由于存在电位差而形成局部电流。(4)传导方向：双向传导。2．兴奋在神经元之间的传递(1)结构(2)传导过程兴奋传导,突触小体释放递质,突触间隙―→突触后膜―→下一个神经元兴奋或抑制。(3)传递特点单向传递，其原因是：神经递质只存在于突触前膜的突触小泡内，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。问题探究2：兴奋在神经元之间单向传递的原因是什么？提示：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，经过突触间隙，作用于突触后膜上，因此，神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。三、神经系统的分级调节与人脑的高级功能1．中枢神经系统的组成及功能2．人脑的高级功能大脑皮层可感知外部世界，控制机体的反射活动。具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。(1)大脑皮层言语区元贝驾考元贝驾考2016科目一科目四

驾考宝典网:///驾考宝典2016科目一科目四(2)学习和记忆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短期记忆：主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。③长期记忆：可能与新突触的建立有关。自主检测一、判断题1．反射是一切动物神经调节的基本方式。(

)【答案】

×2．反射弧由五部分组成，其中感受器是感觉神经末梢，效应器是传出神经末梢。(

)【答案】

×3．兴奋在突触中的信号转变为电信号→化学信号。(

)【答案】

×4．由于神经递质只能由突触前膜释放，然后作用于后膜上，因此兴奋在神经元间的传递是单向的。(

)【答案】√5．神经递质作用于突触后膜上，使下一个神经元兴奋。(

)【答案】

×6．兴奋可从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突。(

)【答案】√二、选择题7．(2012·洛阳市高三年级统一考试)兴奋在两个神经元之间传递时，以下生理活动不会发生的是(

)A．生物膜的融合和转化B．钠钾离子的跨膜运输C．ATP的合成和水解D．信号分子与突触前膜上受体的识别和结合【解析】信号分子(递质)与突触后膜上的受体识别并结合。【答案】

D8．(2010·新课标全国卷)将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na＋浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到(

)A．静息电位值减小 B．静息电位值增大C．动作电位峰值升高 D．动作电位峰值降低【解析】动作电位主要由细胞外液中的Na＋和细胞内的阴离子维持，细胞外液中Na＋减少，Na＋内流减少动作电位减小。【答案】

D9．(2010·江苏)如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B．b神经元的活动可受大脑皮层控制C．若在Ⅰ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Ⅱ处施加刺激引起屈肌收缩属于反射【解析】据图，Ⅰ上有神经节故为传入神经，Ⅱ为传出神经。反射的结构基础是完整的反射弧，因而施加刺激于Ⅱ，产生兴奋引起屈肌收缩，此过程无中枢神经系统的参与不能称为反射，选D项。【答案】

D10．(2010·海南)将记录仪(R)的两个电极置于某一条结构和功能完好的神经表面，如右图，给该神经一个适宜的刺激使其产生兴奋，可在R上记录到电位的变化。能正确反映从刺激开始到兴奋完成这段过程中电位变化的曲线是(

)【解析】当图中的部位被刺激后，兴奋先传导至左侧的电极处，该处的膜电位变成外负内正，而另一侧的膜电位仍然是外正内负，所以记录仪会向左偏转，当兴奋传过后左侧电极的膜电位恢复成外正内负，所以记录仪会恢复到原来的位置，之后兴奋会传导至右侧的电极处，右侧电极的记录仪会变成外负内正，而左侧的电位仍是外正内负，所以记录仪会向右偏转，当兴奋传过后，右侧电极的膜电位又恢复成外正内负，所以记录仪又会恢复至原来的位置。【答案】

D三、非选择题11．(2011·杭州模拟)如图是反射弧结构模式图，请回答：(1)若用电刺激A处，在B、D两处能检测到电信号的是________处，神经兴奋传到该处时，该处膜外的电位变化是________________。(2)在用脊蛙(去除脑保留脊髓)进行屈腿反射实验时，刺激蛙左腿，左腿收缩；刺激右腿，右腿收缩，说明左右屈腿反射弧在结构上是相对独立的。但当刺激较强时，刺激蛙左腿，左腿收缩时，右腿也会收缩，说明左右反射弧的中枢存在某种联系。在一次制作脊蛙的过程中，实验员不小心伤到了蛙大腿上的神经，但不知是传入神经还是传出神经。于是教师为实验员设计了如下实验方案加以验证。①刺激蛙左腿，若左腿不收缩而右腿收缩，说明伤及的是________神经。②刺激蛙左腿，若__________________，则可初步判断伤及的是传入神经。但不知传出神经是否也同时受到伤害，那么可刺激________观察________的方法加以验证。【答案】

(1)D由正变为负(2)①传出②左、右腿均不收缩右腿左腿是否收缩对应学生用书P154)考点1神经调节的方式与结构基础1.基本方式：反射2.结构基础——反射弧(1)反射弧的结构模式图(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典例1(2011·江苏)下图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分，Ⅰ、Ⅱ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．Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号【解析】

d是传入神经，b是传出神经，切断d，刺激b，可以引起效应器收缩。兴奋在神经纤维上的传导速度比在神经元之间的传递速度快。Ⅱ指突触后膜，Ⅱ处发生的信号变化为化学信号→电信号。【答案】

A1.反射的种类非条件反射条件反射生来就有，先天的通过学习而建立，后天的具体事物直接刺激引起的反应信号刺激引起的反应不经过大脑皮层一般经过大脑皮层神经联系是终生的、固定的神经联系是暂时的，可消退数量有限数量无限是生存的根本保证扩大适应环境的能力3．有关问题分析(1)反射活动需要经过完整的反射弧来实现。组成反射弧的任何部分受到损伤，反射活动都不能完成。(2)感受器、传入神经和神经中枢破坏后，产生的结果相同，但机理不同：①感受器破坏无法产生兴奋；②传入神经破坏兴奋无法传导；③神经中枢破坏，无法对兴奋进行分析综合。(3)刺激感受器或传出神经元，信息都能传到效应器而使效应器产生相同的效应。(4)神经中枢的兴奋只影响效应器的效应活动而不影响感受器的敏感性。特别提醒：反射必须有完整的反射弧参与。刺激传出神经或效应器，都能使效应器产生效应，但却不属于反射。举一反三1．现象I：小明的手指不小心碰到一个很烫的物品而将手缩回；现象Ⅱ：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I现象ⅡA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【解析】现象Ⅰ、现象Ⅱ的缩手反应都能够完成，这说明参与现象I和现象Ⅱ的反射弧完整，反射弧只有保持完整性才能进行反射活动，所以A错。现象I是可以不需要大脑皮层参与的低级反射，现象Ⅱ，拿别人物品被口头拒绝而将手缩回，需要大脑皮层参与。现象I参与反射的神经数量少；现象Ⅱ参与反射的神经数量多。缩手相关肌细胞数量两个现象应当一样多。【答案】

B2．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．效应器刺激部位反应破坏前破坏后左后肢左后肢缩右后肢缩左后肢不缩右后肢不缩右后肢左后肢缩右后肢缩左后肢不缩右后肢收缩【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】

C3．(2010·全国卷Ⅰ)用去除脑但保留脊髓的蛙(称脊蛙)为材料，进行反射活动实验。请回答与此有关的问题：(1)用针刺激脊蛙左后肢的趾部，可观察到该后肢出现收缩活动。该反射活动的感受器位于左后肢趾部的________中，神经中枢位于________中。(2)反射活动总是从感受器接受刺激开始到效应器产生反应结束，这一方向性是由________________________________________________________________________所决定的。(3)剪断支配脊蛙左后肢的传出神经(见右图)，立即刺激A端________(能、不能)看到左后肢收缩活动；刺激B端________(能、不能)看到左后肢收缩活动。若刺激剪断处的某一端出现收缩活动，该活动________(能、不能)称为反射活动，主要原因是________________________________________________________________________。【解析】

(1)感受器(感觉神经末梢)位于被刺激部位的皮肤中；脊蛙反射的神经中枢在脊髓中。(2)兴奋在神经纤维上传导具有双向性；兴奋在神经元之间的传递具有单向性，即只能由上一个神经元的轴突末梢传向下一个神经元的树突末梢或胞体。原因是神经递质只能通过突触前膜传向突触后膜。(3)神经元的生理特性是：受到刺激，能够产生兴奋，并且传导兴奋；骨骼肌的生理特性是：受到刺激，能够收缩。故剪断支配脊蛙左后肢的传出神经后，立即刺激A端，会引起与其神经相联系的左后肢骨骼肌收缩，但由于该过程没有完整的反射弧，故不能称为反射活动；刺激B端，兴奋不能传向左后肢骨骼肌，不能产生收缩活动。【答案】

(1)皮肤脊髓(2)突触的结构(其他合理答案也可)(3)能不能不能反射弧结构不完整(其他合理答案也可)考点2兴奋的传导与传递1.神经元的基本结构2．兴奋在神经纤维上的传导——电传导(1)传导过程(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沿神经纤维向两侧同时传导。

3．兴奋在突触处的传递：电信号→化学信号→电信号(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，更重要的还取决于其受体的类型。(2)兴奋在突触中传递过程①突触小泡释放的递质：乙酰胆碱、单胺类物质、氨基酸类物质等。②递质移动方向：突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。③信号转换：电信号→化学信号→电信号。(3)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，而不能逆向传递。典例2

(2011·广州模拟)如图为某一传出神经元与肌细胞形成的突触。以下说法错误的是(

)A．①的形成与高尔基体有关B．参与突触形成的肌细胞膜面积增大有利于神经递质的作用C．④兴奋时，其两侧的电位表现为内正外负D．②释放的神经递质一定会使肌细胞兴奋【解析】递质分为兴奋性递质和抑制性递质，因此②释放的神经递质不一定会使肌细胞兴奋，也可能是抑制。【答案】

D1.在神经纤维膜外，兴奋传导方向与局部电流方向相反；在神经纤维膜内，兴奋传导方向与局部电流方向相同。在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋，迅速传至整个神经元细胞，即在该神经元的任何部位均可测到电位变化。2.离体实验中，兴奋在神经纤维上的传导是双向的。而在生物体内，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此在生物体内，兴奋在神经纤维上的传导仍是单向的。3．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)解读：a电位——静息电位，外正内负，此时K＋通道开放；b点——0电位，动作电位形成过程中，Na＋通道开放；bc段——动作电位，Na＋通道继续开放；cd段——静息电位恢复形成；de段——静息电位。(3)电位测量①静息电位：灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接(如图甲)，只观察到指针发生一次偏转。②动作电位：灵敏电流计都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图乙)，可观察到指针发生两次方向相反的偏转。4．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)，递质的释放应属胞吐作用并不是跨膜运输。5．同一神经元的末梢只能释放一种神经递质，或者是兴奋性的，或者是抑制性的。6．神经递质发生效应后，就被酶破坏而失活，或被移走而迅速停止作用。7．兴奋在反射弧中的单向传导是由突触所决定的。8．兴奋在突触的传递，需要突触小体中的高尔基体参与递质的释放，释放的递质需经突触间隙的组织液。举一反三1．(2011·浙江理综)在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如右。下列叙述正确的是(

)A．A—B段的Na＋内流是需要消耗能量的B．B—C段的Na＋外流是不需要消耗能量的C．C—D段的K＋外流是不需要消耗能量的D．D—E段的K＋内流是需要消耗能量的【解析】

A—B段Na＋内流是通过Na＋通道进入，不需要消耗能量，B—C段仍为Na＋内流，不消耗能量。C—D和D—E段是恢复静息电位的过程，主要是K＋外流过程，不需要消耗能量。【答案】

C2．(2011·海南)突触后膜受体与相应神经递质结合后，使突触后神经细胞兴奋，在引起该突触后神经细胞兴奋的过程中(

)A．Na＋通过被动运输到突触后膜内B．K＋通过被动运输到突触后膜内C．Na＋通过主动运输到突触后膜内D．K＋通过主动运输到突触后膜外【解析】突触后神经细胞兴奋是Na＋内流的结果，Na＋内流是被动运输的过程。【答案】

A3．(2011·四川理综)下图为反射弧中神经—肌肉接头的结构及其生理变化示意图。(1)发生反射时，神经中枢产生的兴奋沿________神经传到突触前膜，导致突触小泡与前膜________，释放神经递质(Ach)；Ach与Ach受体结合后，肌膜发生________，引起肌肉收缩。(2)重症肌无力是自身免疫病，其病因是患者免疫系统把Ach受体当作抗原，使________被激活而增殖、分化，产生Ach受体抗体。Ach受体抗体与Ach受体特异性结合，造成Ach不能与Ach受体正常结合，导致________信号转换过程受阻。(3)临床上治疗重症肌无力的重度患者，可采用胸腺切除法，目的是抑制________发育成T细胞，不能产生淋巴因子，从而抑制________免疫的应答。【解析】

(1)发生反射时，神经中枢产生的兴奋沿着传出神经的轴突传到突触前膜，使突触小泡与突触前膜融合，释放出神经递质，神经递质与突触后膜上的受体结合后，肌膜形成动作电位，引起肌肉收缩。(2)重症肌无力患者将自身的受体当作抗原，B细胞增殖分化为浆细胞，产生大量抗体，这些抗体与突触后膜上的受体结合，阻碍了正常的神经递质与受体的结合，影响了化学信号转换为电信号的过程。(3)采用摘除患者胸腺的手段治疗重症肌无力，目的是抑制造血干细胞形成T细胞，从而不能产生淋巴因子，从而抑制体液免疫应答。【答案】

(1)传出融合电位变化(2)B细胞化学信号向电(3)造血干细胞体液(对应学生用书P156)易错点1：对膜电位形成的机制不理解典例1如图表示枪乌贼离体神经纤维在Na＋浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是(

)A．曲线a代表正常海水中膜电位的变化B．两种海水中神经纤维的静息电位相同C．低Na＋海水中神经纤维静息时，膜内Na＋浓度高于膜外D．正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na＋浓度高于膜内【错因分析】错因1：对静息电位产生的机理和检测的部位不了解，同时，没有注意到图示中两条曲线在未受到刺激时是重叠的，而错选B项。错因2：对神经纤维上兴奋产生的机理不了解，不知道动作电位的高低与细胞膜外Na＋浓度呈正相关，而错选A项。【正确解答】本题通过图示的方式考查Na＋内流引发动作电位的原理。依图示，未受刺激时，两种海水中神经纤维的静息电位相同，故B项正确。在两种海水中，均是膜外的Na＋浓度高于膜内，故C项错误。在受到刺激后，由于正常海水中膜外和膜内的Na＋浓度差较大，所以Na＋迅速内流引发较大的动作电位，对应于曲线a，选C。(2011·长春模拟)试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物——河豚毒素(Na＋转运载体抑制剂)后，是如何变化的(

)【解析】在静息状态下，神经细胞中钾离子外流，出现膜外正电荷较多，膜内负电荷较多(即外正内负)，从而在膜的内外形成电位差，产生静息电位。钾离子的外流与Na＋转运载体抑制剂无关。【答案】

A易错点2：对兴奋的传导与传递的特点不理解典例2

(2010·湖北武昌元月调研)下图表示神经元之间相互联系的一种形式。下列相关叙述，较为合理的是(

)A．刺激a处，b处可能连续兴奋或抑制，c处也发生电位变化