1、专题18神经系统的结构与功能,考纲解读,考点一 神经冲动的产生与传导,考点诊断,下列关于神经调节的叙述正确的是()神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流(2013海南卷,19C)神经细胞与靶细胞间通过电信号传递信息(2014山东卷,3C)突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响(2014重庆卷,6D)神经递质与突触后膜上的受体结合,也可能抑制下一神经元(2014江苏卷,11B)神经纤维膜内K+/Na+的比值,动作电位时比静息电位时高(2015山东卷,4C)神经冲动引起神经递质的释放,实现了由电信号向化学信号的转变(2015江苏卷,18B)将蛙神经纤维置于适宜的溶液后再适当增加溶液的KCl浓度
2、,其静息电位绝对值增大(2016浙江卷,4D)产生和维持神经细胞静息电位主要与K+有关(2016海南卷,19B)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流(2016海南卷,19C),答案:,重点整理,1.静息电位和动作电位的产生机制分析(1)图示:(2)解读ab段:静息电位。Na+不能内流(Na+通道关闭)、K+却能外流(K+通道打开。此过程中物质从高浓度流向低浓度,需要载体蛋白、不耗能,为易化扩散),呈外正内负。bc段:动作电位产生过程。Na+能内流(Na+通道打开。此过程中物质从高浓度流向低浓度,需要载体蛋白、不耗能,为易化扩散),K+却不能外流(K+通道关闭)。c:0电位。Na+内流、K
3、+不外流。cd段:动作电位。Na+内流、K+不外流,呈外负内正。de段:静息电位恢复过程。钠钾泵泵出Na+、泵入K+(此过程中物质从低浓度流向高浓度,需要载体蛋白、耗能,属于主动转运)。ef段:静息电位。,2.神经冲动在神经纤维上的传导(1)传导原理:静息未兴奋时,膜外正电位、膜内负电位,经刺激后,转变为膜外负电位、膜内正电位,这样就与两侧的未兴奋部位形成了一个电位差,产生了局部电流,其流动方向是膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,膜内由兴奋部位流向未兴奋部位,这种局部电流可以刺激相邻的未兴奋部位产生兴奋,由此导致了兴奋在一条神经纤维上可以进行双向传导(向左和向右传导),如下图所示:(2)传导特点:
4、双向性。,3.神经冲动在神经元之间的传递(1)传递机理及过程(2)传递特点:单向传递(只能突触前膜突触后膜);一次刺激只能引起一次兴奋;速度较慢。,4.验证兴奋在神经纤维上的传导方向和神经元之间传递方向的实验设计方法,考向1:神经元的结构和功能,考向突破,【典例试做1】 下列关于神经系统和神经元的叙述,正确的是( )A.神经系统是由神经元构成的,神经元一般包含胞体、树突、轴突三部分B.神经系统最基本的活动形式是反射,最简单的反射只涉及3个神经元C.神经元的基本特性是受到刺激后会产生神经冲动并沿树突传送出去D.神经元接受刺激后产生的神经冲动就是动作电位,D,解析:神经系统是由神经元和神经胶质组成
5、的;神经系统最基本的活动形式是反射,要完成一个完整的反射活动至少需要传入神经元和传出神经元,即至少需要2个神经元;神经元的基本特性是受到刺激后会产生神经冲动并沿轴突传送出去;神经元接受刺激后产生的神经冲动就是动作电位。,【名词辨析】 神经与神经元(1)神经元是一种可兴奋细胞,是构成人神经系统的基本单位(对于神经系统而言,还有数量更多的支持细胞)。(2)神经是许多神经纤维被结缔组织包围而成,神经不等同于神经元。,【变式训练1】 轴突是神经细胞的( )A.一种细胞器B.保护结构C.分泌物D.突起,解析:典型的神经细胞,其细胞体连有长而分支少的轴突和短而分支多的树突,不管是轴突还是树突,都是神经细胞
6、的突起。,D,【典例试做2】 下图为神经纤维接受适宜刺激后,某时刻测得的一段神经纤维膜电位情况。下列叙述错误的是( )A.若刺激在甲处,则a段神经纤维处于去极化过程B.若刺激在甲处,则b段神经纤维的钠通道既有开放的,又有关闭的C.若刺激在乙处,则b段神经纤维处于复极化过程或已恢复到极化状态D.若刺激在乙处,则a段神经纤维处于开放状态的离子通道有K+通道和Na+通道,解析:由图示可知,若刺激在甲处,则a段神经纤维处于再极化过程;由图示可知,若刺激在甲处,则b段神经纤维的钠通道既有开放的,又有关闭的;由图示可知,若刺激在乙处,则b段神经纤维处于复极化过程或已恢复到极化状态;由图示可知,若刺激在乙处
7、,则a段神经纤维处于开放状态的离子通道有K+通道和Na+通道。,A,考向2:神经冲动在神经纤维上的传导,【思维建模】 兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图模型解读:(1)图中兴奋部位是A(用字母表示);(2)图中弧线最可能表示局部电流方向;(3)图中兴奋的传导方向是AC和AB。,【变式训练2】 已知神经细胞膜两侧离子分布不平衡是一种常态现象,细胞不受刺激时,膜外有较多的正电荷,而膜内则相反,如图所示。如果在电极a的左侧给一适当刺激,此时膜内外会产生相关的电流,则膜外与膜内电流方向为( )A.膜外ba;膜内abB.膜外ba;膜内baC.膜外ab;膜内abD.膜外ab;膜内ba,A,解析:受刺激后,
8、刺激部位电荷为外负内正,与相邻部位形成电位差,膜外电流为ba,膜内电流为ab。,【典例试做3】 (2015浙江10月选考)以蛙坐骨神经腓肠肌标本为材料,在适宜条件下进行实验。下列叙述正确的是( )A.电刺激坐骨神经,腓肠肌不收缩B.电刺激坐骨神经,同时腓肠肌收缩C.电刺激腓肠肌,腓肠肌收缩D.电刺激腓肠肌,肌膜上测不到动作电位,解析:电刺激坐骨神经,兴奋由坐骨神经传至腓肠肌(效应器),并在腓肠肌肌膜上引起一个动作电位,肌膜的动作电位传播到肌纤维内部时,引起腓肠肌收缩。由于坐骨神经和腓肠肌之间存在突触,因此不可能刺激坐骨神经,腓肠肌同时收缩。,C,考向3:神经冲动在神经元之间的传递,【特别提醒】
9、 关于神经兴奋在神经元之间传递认识的6个误区(1)兴奋在突触处的传递,需要突触小体中的高尔基体参与化学递质的释放,释放方式为胞吐,释放的化学递质进入突触间隙的组织液,以扩散的形式到达突触后膜,与突触后膜上的受体结合。(2)同一神经元的末梢只能释放一种化学递质,是兴奋性的,或是抑制性的。(3)化学递质的受体是一种通道蛋白,能识别化学递质,运输离子。(4)化学递质发生时并未进入细胞,而是在膜外与受体结合后就被酶破坏而失活。(5)化学递质与突触后膜受体结合后,引起的后膜上膜电位的变化不能传播,需要化学递质与受体继续结合达到一定阈值后才可引起一个动作电位。(6)肌膜也可传导动作电位,当动作电位到达肌纤
10、维内部时,引起肌肉收缩。,【变式训练3】(2016浙江嵊州质检) -氨基丁酸和某种局部麻醉药在神经兴奋传递过程中的作用机理如图所示。此种局部麻药单独使用时不能通过细胞膜,如与辣椒素同时注射才会发生如图所示效果。下列分析错误的是( )A.局部麻药作用于突触后膜的Na+通道,阻碍Na+内流,抑制突触后膜产生兴奋B.-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,促进Cl-内流,抑制突触后膜产生兴奋C.局部麻药和-氨基丁酸的作用效果和作用机理一致,都属于抑制性神经递质D.神经细胞兴奋时,膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位,C,解析:据图2可知,局部麻药与Na+通道结合,使其关闭,导致Na+不能进入细胞内
11、,从而抑制突触后膜产生电位变化;根据图1可知,-氨基丁酸与突触后膜的受体结合,使Cl-进入细胞内,导致静息电位加大,不利于产生动作电位;-氨基丁酸属于化学递质,而局部麻药不属于化学递质;神经细胞静息时的电位是内负外正,兴奋时的电位是内正外负,故膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位。,【典例试做4】 (2016浙江瑞安期中)某神经纤维静息电位的测量装置及结果如图1所示,图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外。下列相关叙述错误的是( )A.图1中膜内的K+浓度高于膜外B.图2测量装置所测电压为0 mVC.图2中若在处给予适宜刺激(处未处理),电流表的指针会发生一次偏转D.图2中若在处给予
12、适宜刺激,处用药物阻断电流通过,仍能测到电位变化,解析:图1中膜电位是外正内负的静息电位,K+外流,膜内的K+浓度比膜外高;图2是将同一测量装置的微电极均置于膜外,且没有兴奋传导,所以图2测量装置所测电压为 0 mV;图2中若在处给予适宜刺激(处未处理),则电流表指针发生两次方向相反的偏转;处用药物阻断电流通过,刺激处,则微电极右侧为负电位,左侧为正电位,所以能测到电位变化。,C,考向4:膜电位的测量与电流表指针偏转问题,【方法归纳】 兴奋传导与电流表指针偏转问题分析(1)在神经纤维上刺激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;刺激c点(bc=cd),b点和d点同时兴奋
13、,电流表指针不发生偏转。(2)在神经元之间(ab=bd)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;刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流表指针只发生一次偏转。,【变式训练4】如图为突触的结构,并在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计,下列分析中正确的是( )图示的结构包括3个神经元,含有3个突触分别刺激b、c点时,指针都偏转2次如果B受刺激,C会兴奋;如果A、B同时受刺激,C不会兴奋,则A释放的是抑制性化学递质。化学递质可与突触后膜的“受体”结合,“受体”的化学本质一般是糖蛋白A、B一定是轴突
14、,C一定是树突。若将电流计连接在a、b两点,并刺激a、b间的中点,则由于该点离两个接点距离相等,所以理论上指针不偏转A.B.C.D.,D,解析:图示包括3个神经元、2个突触;刺激b点时,指针偏转2次,刺激c点时,指针偏转1次;兴奋可由B传递到C,若B受刺激,C会兴奋,若A、B同时受刺激后,C不会兴奋,则说明A释放的是抑制性化学递质;化学递质可与突触后膜的“受体”结合,“受体”的化学本质是一种通道蛋白;一个神经元的轴突末梢在另一个神经元的胞体、树突或轴突处组成突触,C不一定是树突,也可以是胞体或轴突;若将电流计连接在a、b两点,并刺激a、b间的中点,由于该点离两个接点距离相等,所以理论上指针不偏
15、转。,【典例试做5】 (2015浙江卷)血液中K+浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱,下列解释合理的是( )A.伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部B.传出神经元去极化时膜对K+的通透性增大C.兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱D.可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大,解析:静息电位的产生主要是K+的外流所致,血液中K+浓度急性降低,使神经细胞外K+浓度下降,K+外流增多,静息膜电位绝对值增大,当受刺激时,就可能导致Na+内流不足而无法引起内负外正电位的逆转或导致动作电位值偏小的情况发生,D正确。,D,考向5:细胞外液中Na+、K+浓度改变对膜电位的影响,【归纳总结】 细胞外液中Na+、K
16、+浓度改变对膜电位的影响,【变式训练5】 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。下列叙述错误的是( )A.在正常海水中受刺激后神经纤维膜内电位由-70 mV上升至+30 mVB.两种海水中神经纤维的静息电位相同C.低Na+海水中受刺激后神经纤维膜内电位由-70 mV上升至-20 mVD.在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化相同,D,解析:分析题图曲线可知,曲线a受刺激后膜内电位上升超过横轴,变为正值,恢复极化后又变为负值,完全符合动作电位曲线图,代表正常海水中膜电位的变化;刺激之前的电位即为静息电位,由题图可知,两种海水中神经纤维的静息电位
17、相同;分析题图曲线可知,曲线b为低Na+海水中受刺激后神经纤维膜内电位变化曲线图,电位由-70 mV上升至-20 mV;分析题图曲线可知在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后,膜电位变化不相同。,考点二 反射与反射弧及体温调节,下列关于反射及反射弧的相关叙述正确的是()兴奋在反射弧中的传导是双向的(2014江苏卷,11C)刺激传出神经引起的效应器收缩属于反射反射弧是神经调节的结构基础(2014海南卷,11A)一个反射弧至少包含一个传入神经元和一个传出神经元意识丧失的病人能排尿但不能控制,意识恢复后可控制的事例能够说明神经系统中的高级中枢对低级中枢有控制作用,考点诊断,答案:,重点整理,1.反射与
18、反射弧(1)反射是神经系统活动的基本活动形式,指在中枢神经系统的参与下,机体对刺激感受器所发生的规律性反应。(2)结构基础反射弧:(3)特点:反射弧中任何一个环节损伤,反射活动都不能实现。,2.大脑皮层中白洛嘉区与韦尼克区的区别,3.体温调节(1)低温环境调节过程(2)高温环境中调节过程,考向1:反射与反射弧,考向突破,解析:大脑皮层是人的高级中枢,传出神经元乙可受到大脑皮层的影响;抑制性中间神经元兴奋会释放抑制性的化学递质,抑制屈肌收缩;若刺激神经元甲的处会引起伸肌收缩,但是没有经过完整的反射弧,所以不属于反射;若刺激神经元甲的处,由于兴奋在神经纤维上是双向传导的,所以,可在处和处记录到膜电
19、位变化。,【典例试做1】 (2015浙江9月测试)人体膝反射的反射弧结构如图所示,下列叙述错误的是( )A.神经元乙的活动可受大脑皮层的影响B.抑制性中间神经元兴奋会引起屈肌收缩C.若刺激神经元甲的处会引起伸肌收缩,这种现象不属于反射D.若刺激神经元甲的处,则可在处和处记录到膜电位变化,B,【方法归纳】 区分反射弧中的传入神经元和传出神经元(1)根据是否具有神经节:有神经节的是传入神经元。神经节如图中的c。(2)根据突触结构判断:图示中与“ ”相连的为传入神经元(b),与“”相连的为传出神经元(e)。(3)根据脊髓灰质结构判断:与膨大部分相连的为传出神经元,与狭窄部分相连的为传入神经元。(4)
20、切断实验法:若切断某一神经,刺激外周段(远离中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经元,反之则为传出神经元。,【变式训练1】 (2016浙江嘉兴测试)小明的手不小心被针刺,随即出现抬手动作,并对妈妈说手指疼。下图为相关反射弧示意图(“”表示神经元胞体,表示反射弧各部分)。下列叙述正确的是( )A.兴奋传播到反射中枢,使小明感觉到疼痛B.“小明对妈妈说手指疼”的过程不需要白洛嘉区参与C.神经元在复极化过程中,细胞膜对Na+的通透性增大D.效应器处肌膜的动作电位传播到肌纤维内部时,引起肌肉收缩,解析:兴奋传播到反射中枢,未到大脑皮层,小明不能感觉到疼痛;
21、“小明对妈妈说手指疼”的过程涉及表达,需要白洛嘉区参与;神经元在复极化过程中对K+的通透性增大;肌膜的动作电位传播到肌纤维内部时,引起肌肉收缩。,D,考向2:体温调节,解析:乙图和甲图相比,汗腺分泌的汗液增多,丁图和丙图相比,血管舒张,说明乙和丁所处的环境温度要高;物理散热过程都发生在体表,所以皮肤是主要的散热器官,可以通过传导、辐射、对流和蒸发的方式散热;机体可以通过汗液分泌增多以及血管舒张等增加散热,从丙到丁表示机体增加散热的途径;人体可以通过体液调节和神经调节来维持体温的恒定。,【典例试做2】 下图表示人体皮肤在不同环境温度下调节体温的方式。下列叙述正确的是( )A.甲、丙所处环境温度比乙、丁所处环境温度高B.皮肤是主要的散热器官,通过传导、辐射、对流、蒸发等方式散热C.从甲到乙是机体增加散热的唯一途径,从丙到丁表示机体增加产热途径D.从上图可知,人体在炎热和寒冷条件下均靠体液调节维持体温,B,【思维建模】 体温相对恒定的原因:产热量=散热量,【变式训练2】 (2016浙江嘉兴期中)如图表示某人的体温变化曲线,导致ab段和bc段体温变化的事件最有可能是( )A.发热和寒颤B.提高环境温度和寒颤C.寒颤和出汗减少D.剧烈运动和出汗增加,解析:寒冷刺激下打寒颤能增加产热,但一般不会导致体温高于正常值;剧烈运动可使体温升高,出汗增加可以导致体温下降。,D,点击进入 专题突破练习,
