2023-2024学年高二生物期末复习知识点总结第2章神经调节新人教版选择性必修1

2.1神经系统的结构基础一、神经系统的基本结构人的神经系统包括中枢神经系统和外周神经系统。1.中枢神经系统中枢神经系统包括脑（大脑、脑干、小脑等，位于颅腔内）和脊髓（位于为椎管内）。在中枢神经系统内，大量神经细胞聚集在一起，形成许多不同的神经中枢，负责调控某一特定的生理功能，如脊髓中的小跳反射中枢、脑干中的呼吸中枢、下丘脑中的体温调节中枢等。（1）脑┃大脑┃包括左右两个大脑半球，表面是大脑皮层；大脑皮层是调节机体活动的最高级中枢。┃小脑┃位于大脑的后下方，它能够协调运动，维持身体平衡。┃下丘脑┃脑的重要组成部分，其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等，还与生物节律等的控制有关。┃脑干┃是连接脊髓和脑其他部分的重要通路，有许多维持生命的必要中枢，如调节呼吸、心脏功能的基本活动中枢。提醒：（1）大脑是高级神经活动的结构基础。其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢。（2）生物节律，也称“生物钟”，是有机体内部发生的周期性变化过程，最典型的例子是睡眠与觉醒的周期性交替。（3）注意区分脑和大脑；神经中枢和中枢神经系统。（4）大脑是调节机体活动的最高级中枢；下丘脑有体温调节中枢、水平衡调节中枢，还与生物节律等有关；小脑维持平衡；脑干连接脑和脊髓，有生命中枢。（2）脊髓是脑与躯干、内脏之间的联系通路，它是调节运动的低级中枢。灰质区：脊髓神经元细胞体的所在部位白质区：有神经元的轴突构成2.外周神经系统┃神经┃脑神经：与脑相连，12对，主要分布在头面部，负责管理头面部的感觉和运动。脊神经：与脊髓相连，31对，主要分布在躯干、四肢，负责管理躯干四肢的感觉和运动。包含：传入神经：将接收到的信息传递到中枢神经系统（感觉神经）传出神经：将中枢神经系统的指令信息传输到相应器官，使机体对刺激做出反应（运动神经）自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成，它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时，交感神经活动占据优势，心跳加快，支气管扩张，但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱；而当人处于安静状态时，副交感神经则占据优势，此时心跳减慢，但胃肠的蠕动和消化液的分泌会增强，有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用，犹如汽车的油门和刹车，可以使机体对外界刺激作出更精确的反应，使机体更好地适应环境的变化。交感神经和副交感神经的区别二、组成神经系统的细胞—神经元和神经胶质细胞神经：许多神经纤维集结成束，外面包着由结缔组织形成的膜，构成一条神经。1.神经元：神经元即神经细胞，是神经系统结构和功能的基本单位，由突起和细胞体两部分组成，突起分别是树突和轴突两种。①神经纤维：轴突呈纤维状，外表大都套有一层髓鞘，构成神经纤维。②神经：许多神经纤维集结成束，外面包有一层膜，构成一条神经。③神经末梢：轴突和树突末端的细小分枝叫作神经末梢2.神经胶质细胞神经组织中除神经元以外的另一大类细神经胶质细胞广泛分布于神经元之间，其数量为神经元数量的10~50倍。这种细胞也有突起，但无树突和轴突之分，是对神经元起辅助作用的细胞，具有支持、保护营养和修复神经元等多种功能。2.2神经调节的基本方式一、反射与反射弧1.反射的概念：在中枢神经系统的参与下，机体对外界刺激所产生的规律性应答，叫做反射。2.神经调节的基本方式是反射，反射的结构基础是反射弧。反射弧包括感受器、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）。要完成一个反射，必须具备完整的反射弧。结构名称组成功能结构被破坏对功能的影响感受器感觉神经末梢的特殊结构接受刺激并产生兴奋无感觉无效应传入神经感觉神经元传导兴奋：将兴奋由感受器传至神经中枢神经中枢对传入的信息分析和综合并产生兴奋传出神经运动神经元传导兴奋：将兴奋由神经中枢传至效应器有感觉无效应效应器由传入神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等组成对内外刺激做出规律性反应相互联系反射活动需要经过完整的反射弧来实现，如果反射弧中任何环节在结构和功能上受损，反射就不能完成注意：反射发生的条件：a.适宜强度的刺激；b.反射弧结构和功能保持完整性。兴奋在反射弧中的传导方向是单向的：起点是感受器，终点是效应器。思考：a.反射必须经过完整的反射弧来完成的。直接刺激反射弧中的传出神经，也会引起效应器发生相应的反应，这是不是反射？不是。b.橡皮锤叩击膝盖下面的韧带，有感觉但没反应，原因是传出神经或效应器受损。3.传入和传出神经的判断：小进大出；神经节（传入）；突触结构。4.关于反射弧完整性检测5.关于有无感觉和有无反射的情况分析：思路：感觉需要传到大脑，反射需要传到效应器，只要路径完整就可以有反射或感觉。6.兴奋：兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受到外界刺激后，由相对静止状态转变为相对活跃状态的过程。二、条件反射和非条件反射1.类型非条件反射条件反射形成时间生来就有后天形成刺激非条件刺激（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举例归类：①缩手反射、②膝跳反射、③谈虎色变、④眨眼反射、⑤吮吸反射、⑥吃食物时分泌唾液、⑦望(谈)梅止渴、⑧排尿反射、⑨小狗听到铃声分泌唾液①②④⑤⑥⑧③⑦⑨联系非条件反射是条件反射建立的基础；非条件反射可转化为条件反射2.条件反射与非条件反射的比较非条件反射条件反射形成方式先天性后天学习所得神经中枢低级中枢参与大脑皮层存在形式终生存在可以消退条件反射建立在非条件反射的基础之上，通过学习和训练而建立的。条件反射的消退：反复应用条件刺激而不给予非条件刺激，条件反射就会逐渐减弱，最终完全不出现。条件反射的消退不是简单地条件反射的丧失，而是中枢把原来引起兴奋性效应的信号转变为产生抑制性效应的信号，是一个新的学习过程，需要大脑皮层的参与。在个体的生活过程中，非条件反射的数量是无限的，条件反射的数量几乎无限。2.3神经冲动的产生和传导一、兴奋在神经纤维上的传导1.在神经系统中，兴奋是以电信号（局部电流）的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。2.兴奋的产生和传导（1）传导过程：（细胞内K+浓度比较高，细胞外Na+浓度比较高）①静息电位的形成：细胞膜对K+的通透性增强，K+外流，膜电位为内负外正，运输方式为协助扩散；②动作电位的形成：细胞膜对Na+的通透性增强，Na+内流，膜电位为内正外负，运输方式为协助扩散；③局部电流的形成：兴奋部位与未兴奋部位由于电位差的存在产生局部电流，刺激未兴奋部位产生同样的动作电位，兴奋向两侧传导。膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相同；膜外，局部电流方向与兴奋传导方向相反。（2）传导形式：电信号/局部电流/神经冲动。（3）传导方向：双向传导，速度快。3.兴奋在神经纤维上传导的特点：相对不疲劳性、双向性4.电流表指针偏转问题分析测量方法测量图解测量结果电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧——电表两极均置于神经纤维膜的外侧发生两次方向相反的偏转Ⅰ：电表两极置于膜两侧的情况：①a点之前——静息电位：神经细胞膜对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，主要表现为K＋外流，使膜电位表现为外正内负。②ac段——动作电位的形成：神经细胞受刺激时，Na＋通道打开，Na＋大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。③ce段——静息电位的恢复：Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋大量外流，膜电位恢复为静息电位后，K＋通道关闭。④ef段——一次兴奋完成后，钠钾泵（主动运输）将流入的Na＋泵出膜外，将流出的K＋泵入膜内，以维持细胞外Na＋浓度高和细胞内K＋浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。特殊处理情况如下：甲：将神经纤维置于低Na＋溶液中；乙：利用药物Ⅰ阻断Na＋通道；丙：利用药物Ⅱ阻断K＋通道；丁：利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流；Ⅱ：电表两极均置于膜外的情况下：①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电流表指针发生两次方向相反的偏转。②刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电流表指针不发生偏转。二、兴奋在神经元之间的传递1.突触小体：神经元轴突末梢有许多分支，每个小枝的末端膨大呈杯状或球状，叫做突触小体。2.突触：突触小体与其他神经元的细胞体、突起相接触，形成突触。突触类型：①神经元间形成突触的主要类型（连线）：②神经元与效应器形成的突触类型：轴突—肌肉型、轴突—腺体型。3.兴奋在突触处的传递轴突的神经冲动—突触小泡释放神经递质—扩散通过突触间隙—与突触后膜上的特异性受体结合—突触后膜离子通道发生变化，引发电位变化—神经递质被降解、回收或扩散离开间隙。信号转化：电信号—化学信号—电信号。突触前膜上信号转化：电信号→化学信号。突触后膜上信号转化：化学信号→电信号。注意：突触后膜电位变化可以是兴奋性的（打开Na+通道），也可以是抑制性的（打开Cl-通道）。神经递质主要有乙酰胆碱（兴奋性递质）、多巴胺、一氧化氮等。4.兴奋在突触处传递的特点：单向性：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，作用于突触后膜。突触延搁：在突触处发生电信号—化学信号—电信号的转化，速度比神经纤维上的传导要慢。①方向：单向传递，速度慢。②原因：神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜的特异性受体上。5.电流表在突触处的偏转情况分析：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，电流表指针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，电流表指针只发生一次偏转。6.某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是突触。兴奋剂和毒品大多也是通过作用于突触来起作用的。如：有些物质可以促进神经递质的合成与释放速率；有些会干扰神经递质与受体的结合；有些会影响分解神经递质的酶的活性等。2.4神经系统的分级调节一、神经系统对躯体运动的分级调节1.各级中枢的功能①下丘脑：有体温调节中枢、水平衡的调节中枢，还与生物节律等的控制有关。②脑干：有许多维持生命必要的中枢，如呼吸中枢。③大脑皮层：调节机体活动的最高级中枢。④小脑：有维持身体平衡的中枢。⑤脊髓：调节躯体运动的低级中枢。2.大脑皮层与躯体运动的关系大脑皮层中央前回顶部—下肢运动；大脑皮层中央前回下部—头部器官运动；躯体各部分的运动机能在皮层的第一运动区都有其代表区，而代表区的位置与躯体各部分的位置关系是倒置的。躯体的运动受大脑皮层、脑干、脊髓等的共同调控，脊髓是躯体运动的低级中枢，大脑皮层是高级中枢，脑中相应的高级中枢会发出指令对低级中枢进行调整。二、神经系统对内脏活动的分级调节1.低级中枢和高级中枢的关系—分级调节。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。2.实例：排尿反射：一般成年人可以有意识地控制排尿，即可以“憋尿”，在适宜的环境下才排尿，但婴儿经常尿床，是因为排尿反射的低级（初级）中枢在脊髓，高级中枢在大脑。该调节通过反射进行。3.有自主神经系统参与。例如：交感神经兴奋，不会使膀胱缩小，副交感神经兴奋，会使膀胱缩小。4.大脑通过脊髓调节内脏活动；脑干中有调节内脏活动的基本中枢；下丘脑是调节内脏活动的高级中枢等。因此，自主神经系统不完全自主。2.5大脑的高级功能一、语言功能1.大脑皮层的功能大脑皮层除了对外部世界的感知以及控制机体的反射活动外，还具有语言、学习、记忆和情绪等方面的高级功能。2.言语区：（1）语言是人脑特有的高级功能，它包括与语言、文字相关的全部智力活动，涉及人类的听、写、读、说。这些功能与大脑皮层某些特定的区域有关，这些区域称为言语区。（2）大脑皮层言语区的损伤会导致特有的各种言语活动功能障碍：W（write）失写症，发生障碍时不能写字；V（view）失读症，发生障碍时不能看懂文字；S（sport）运动性失语症，发生障碍只是不能讲话；H（hear）听觉性失语症，发生障碍时不能听懂他人讲话。二、学习和记忆：1.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。2.记忆则是将获得的经验进行贮存和再现。（1）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。（2）长期记忆可能与新突触的建立有关。（3）记忆的阶段感觉性记忆：记忆转瞬即逝；第一级记忆：数秒到数分钟，如验证码；第二级记忆：数分钟到数年，可以遗忘；第三级记忆：永久记忆，如姓名，身份证等。（4）