高考生物总复习专题19神经系统的结构与功能ppt课件.ppt

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1、专题19神经系统的结构与功能生物（浙江选考专用）考点1神经冲动的产生与传导基础知识一、神经系统的结构与功能1.构成神经系统的基本单位是 神经元。2.神经元的结构3.神经元功能特性:受到刺激后会产生神经冲动并沿轴突传送出去。考点清单二、神经冲动的产生与传导1.神经冲动:兴奋是以 电信号 的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。2.兴奋在神经纤维上的传导过程(1)未兴奋时神经细胞膜呈 极化 状态(即静息状态):膜电位表现为 外正内负。(2)兴奋时神经细胞膜呈 反极化 状态(即产生动作电位):膜电位表现为 外负内正。(3)局部电流的形成:兴奋区域与未兴奋区域形成 电位差,这样就形成了局部电

2、流。(4)电流方向:在膜外由未兴奋区域流向兴奋区域;在膜内由兴奋区域流向未兴奋区域。(5)兴奋在神经纤维上的传导特点:相对不疲劳性、绝缘性、双向性、生理完整性。三、突触的信号传递1.突触间信号传递的结构基础:兴奋在神经元之间的传递是通过突触 完成的。2.兴奋在神经元之间的传递(1)突触的信号传递过程:当神经冲动传到末梢时,突触小泡中的乙酰胆碱释放到突触间隙中并扩散到突触后膜处,和 乙酰胆碱受体 结合,引发突触后膜去极化,导致电位变化。(2)兴奋传递过程中信号的转变:电信号 化学信号 电信号。(3)兴奋传递的特点:单向性,即只能由突触前膜传至突触后膜。重点难点一、兴奋在神经纤维上的传导1.兴奋的

3、产生:兴奋是以动作电位即电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。在受刺激时能出现动作电位的组织,称为可兴奋组织,只有组织产生了动作电位,我们才能说组织产生了兴奋。神经细胞、肌肉细胞、腺体细胞等都可产生兴奋。去极化、反极化和复极化的过程,即为动作电位 负电位的形成和恢复过程。2.传导形式:局部电流。3.静息电位和动作电位名师点睛神经纤维的动作电位形成和恢复示意图 易混易错 误认为只要有刺激,即能产生“动作电位”,且刺激强度越大,动作电位峰值越高。动作电位的产生与传导过程如图所示,由图中可以得出的结论是:只有当刺激电流达到一定值(S5)时,神经元才开始兴奋;达到产生肌肉收缩的刺激强

4、度后,随着刺激强度增大,膜电位变化保持不变。4.兴奋在神经纤维上的传导5.传导的主要特点双向传导,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。在受刺激的整个神经元中均能测到动作电位。例1 在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下。下列叙述正确的是()A.ab 段的Na+内流是需要消耗能量的B.bc 段的Na+外流是不需要消耗能量的C.cd 段的K+外流是不需要消耗能量的D.de 段的K+内流是需要消耗能量的解题思路解析 在神经纤维膜上有钠离子通道和钾离子通道。当神经纤维某处受到刺激时会使钠离子通道开放,于是膜外钠离子在短期内大量流入膜内(顺浓度梯度运输,不消

5、耗能量),造成了膜电位为内正外负的反极化现象(ac 段)。但在很短的时期内钠离子通道又重新关闭,钾离子通道随即开放,钾离子又很快流出膜外(顺浓度梯度运输,不消耗能量),使得膜电位又恢复到原来的外正内负的状态(ce 段)。故C 项正确。答案C二、兴奋在神经元之间的传递1.突触的常见类型从结构上来看:A 轴突 胞体型,B 轴突 树突型,C 轴突 轴突型。2.突触的结构及传递过程突触的结构(如图):包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。突触前膜 突触小体的膜;突触后膜 与突触前膜相对应的胞体膜、树突膜、轴突膜或肌细胞膜;突膜间隙 突触前膜与突触后膜之间存在的间隙(组织液)。3.神经递质(1)释放:

6、通过胞吐的方式释放到突触间隙,体现了生物膜的结构特点 具有一定的流动性。注意同一神经末梢通常只能释放一种神经递质,或者是兴奋性的,或者是抑制性的。(2)结合:神经递质通过与突触后膜或效应器细胞膜上的特异性受体相结合而发挥作用。递质与受体结合后对突触后膜的离子通透性产生影响,引起突触后膜电位的变化。(3)失活:神经递质发生效应后,很快就被相应的酶分解而失活或被移走而迅速停止作用或被突触前膜再摄取并重新加以利用。因此,一个神经冲动只能引起一次递质释放,产生一次突触后膜的电位变化。4.兴奋传递的特点(1)单向传递:由于神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,所以兴奋只能由一个神经元的轴突传递给另

7、一个神经元的胞体、树突、轴突或效应器细胞,而不能向相反的方向传递。(2)总和:兴奋性突触释放神经递质,引起突触后膜去极化,形成一个小电位。这种电位并不能传播,但随着递质与受体的结合增加,开放的通道增多,电位可加大,在达到一定阈值时,可在突触后膜上形成一个动作电位。(3)突触延搁:由于兴奋在突触处的传递要发生信号的转换,所以兴奋在突触处的传递,比在神经纤维上的传导要慢。(4)兴奋在神经元之间的传递还存在对药物、内环境的变化敏感现象。考点 2 反射与反射弧基础知识一、反射与反射弧1.神经调节的基本方式:反射。2.反射:在中枢神经系统参与下,机体对刺激感受器所发生的 规律性反应,具有 神经系统 的动

8、物才会出现反射现象。3.完成反射的结构基础:反射弧。二、大脑皮层的功能1.大脑皮层 是整个神经系统中最高级的部位。它除了对外部世界进行感知以及控制机体的反射活动外,还具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。2.言语区:人类特有的高级神经中枢,大脑皮层中与语言功能有关的区域为言语区。(1)白洛嘉区 受损,可以理解语言,但不能说完整的句子,也不能通过书写表达思想即表达性失语症。(2)韦尼克区 受损,可以说话,但不能理解语言,即可以听到声音,却不能理解它的意义。3.运动区:位于中央前回,一般支配对侧肢体的运动。4.体觉区:位于中央后回,一般支配对侧肢体的感觉。(1)主要散热器官:皮肤。(2)散热

9、方式:有传导、辐射、对流、蒸发 等物理方式,其中蒸发 是非常有效的散热方式。(3)在35 以上的环境中,唯一有效的散热机制是出汗。三、体温调节1.主要产热组织:内脏、肌肉、脑 等。2.人体的散热结构 结构特点 分布 功能 被损后结果感受器 感觉神经末梢的特殊结构 主要分布在皮肤、感觉器官、内脏等处接受内外界刺激、产生神经冲动既无感觉又无效应传入神经元 感觉神经元分布在周围神经系统里 把兴奋以神经冲动的形式从感受器传到反射中枢既无感觉又无效应反射中枢 调节某一特定生理功能的神经元群分布在中枢神经系统里 将传入的神经冲动进行分析、综合,然后把冲动传给传出神经元既无感觉又无效应传出神经元 运动神经元

10、主要分布在周围神经系统里把神经冲动从反射中枢传向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、腺体等主要分布在肌肉、腺体等处把传出神经元传来的神经冲动转变成肌肉或腺体的活动只有感觉无效应重点难点一、反射弧的组成与各部分功能 易混易错(1)反射弧中兴奋是单方向传导的,即感受器 传入神经元 反射中枢 传出神经元 效应器。(2)反射是通过反射弧实现的,或者说完成反射的结构基础是反射弧,如果反射弧的结构不完整或受损,反射就不能完成 只有刺激感受器,经由完整反射弧,引发效应器反应,方可称之为反射,中途刺激引发的效应器反应不可称之为反射。二、膝反射和缩手反射经典反射弧图示解读1.两个反射弧都包

11、括五部分基本结构。2.相应反射的完成都离不开外界条件刺激和反射弧的完整。3.在传入神经元上都有神经节。4.两者中枢都在脊髓,属于低级中枢,都受高级中枢调控。5.缩手反射由3 个神经元组成,内有2 个突触结构,而膝反射只有2 个神经元,内有1 个突触结构。6.最简单的反射弧至少包括两个神经元 感觉神经元和运动神经元。例2 如图表示人体的某反射弧模式图,请据图判断下列叙述正确的是()A.该图中,是反射中枢,是传出神经元,是传入神经元B.刺激 时,会产生具体效应的结构是 C.结构 在组成上包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等D.刺激 时,能产生兴奋的结构是 解析 题图表示反射弧的模式图,可以判定

12、 表示反射中枢,表示传入神经元,表示传出神经元,表示效应器,表示感受器。刺激 时,(效应器)会产生具体效应,效应器包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等。刺激 时,由于突触传递的单向性,能产生兴奋的结构有,即传出神经元和效应器。答案C 知能拓展 传入神经元与传出神经元的判断方法(1)根据是否具有神经节判断,有神经节的是传入神经元。(2)根据脊髓灰质结构判断,与前角(粗大)相连的为传出神经元,与后角(狭小)相连的为传入神经元。(3)根据脊髓灰质内突触结构判断,兴奋在突触中的传递是单向的,突触结构简图:,与“”相连的为传入神经元,与“”相连的为传出神经元。(4)根据切断实验法判断,若切断某一神经

13、,刺激外周段(远离反射中枢的位置),肌肉不收缩,而刺激向中段(近反射中枢的位置),肌肉收缩,则切断的为传入神经元,反之则为传出神经元。三、体温调节1.体温恒定的原因:机体产热和散热保持动态平衡。2.参与器官及方式3.体温调节的方式(1)行为调节:如增减衣服、不在极端环境中停留过长时间等。(2)生理调节:通过神经 体液的反馈调节,机体实现了产热和散热的动态平衡,从而维持了体温的恒定。但是人体调节体温的能力是有限度的,如果环境温度长时间地剧烈变化,或机体内调节过程发生了障碍,就可能出现中暑或体温过低等病症。4.体温恒定的意义:正常体温是维持机体内环境稳定和保证新陈代谢正常进行的必要条件,体温过高或

14、过低都会影响酶的活性。方法1兴奋传导与电流计指针偏转问题分析1.膜电位的测量 测量方法 测量图解 测量结果静息电位的测量 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧动作电位的测量 电表两极均置于神经纤维膜的外侧(或内侧)突破方法2.电流计指针偏转问题分析(1)在神经纤维上:刺激a 点,b 点先兴奋,d 点后兴奋,电流计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,电流计指针不发生偏转。(2)在神经元之间: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,电流计指针发生两次方向相反的偏转。刺激c 点,兴奋不能传至a,a 点不

15、兴奋,d 点可兴奋,电流计指针只发生一次偏转。例3图 依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是()A.图 表示甲乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同B.图 表示甲电极处的膜处于去极化过程,乙电极处的膜处于极化状态C.图 表示甲电极处的膜处于复极化过程,乙电极处的膜处于反极化状态D.图 表示甲乙两个电极处的膜均处于极化状态解析 图 电表指针不偏转,说明甲乙两个电极处的膜外电位的大小与极性相同,A 项错误;由于图 电流方向为甲 乙,所以图 中甲电极处的膜处于极化状态,乙电极处的膜处于去极化过程,B 项错误;与图 类似,图 电流方向为乙 甲,说明甲电极处的膜处于去极化过程,乙电

16、极处的膜处于极化状态,C 项错误;图 电表指针不偏转,说明甲乙两个电极处的膜均处于极化状态,D 项正确。答案D3-1【加试题】(2017 浙江七彩阳光3 月联考,27)在某功能正常的神经纤维的膜外连接一个灵敏电流计,然后在该神经纤维上给予一个足够强的电刺激,当指针出现如图偏转时,下列说法错误的是()A.刺激位点不可能在a 和b 的正中间B.刺激位点在a 的左侧,兴奋由a 传向bC.此时a 处可能处于极化状态D.此时b 处的钠离子通道可能处于关闭状态答案B解析 若刺激位点在a 和b 的正中间,则兴奋同时传到a、b 两点,电流计不发生偏转,A 正确;兴奋在神经纤维上可双向传导,B 错误;图中电流计

17、指针向右偏转,说明a 侧膜电位为外正内负,为静息电位,处于极化状态,C正确;由图可知,b 可能处于反极化状态,若神经细胞处于反极化状态时,则钾离子通道开放,钠离子通道关闭,D 正确。方法2兴奋的传导方向、特点的判断分析与设计1.基本思路选刺激和测量的部位 在神经纤维上选一刺激点,用A 表示,测量部位应选在刺激点两侧,用B 和C 表示。若在传出神经纤维上,可通过观察效应器的变化和另一侧的电位测量仪来确定传导方向;若在神经元之间,则在传入和传出神经上各选一点,用A、B 表示,先在A 处刺激,在B 处测电位变化,再反过来进行,通过两次结果来确定传导方向。2.兴奋传导特点的设计验证(1)验证冲动在神经

18、纤维上的双向传导方法设计:电刺激图 处,观察A 的变化,同时测量 处的电位有无变化。结果分析:若A 有反应,且 处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是双向的;若A 有反应而 处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。(2)验证冲动在神经元之间的单向传递方法设计:先电刺激图 处,测量 处电位变化;再电刺激 处,测量 处的电位变化。结果分析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明冲动在神经元之间的传递是双向的;若只有一处电位改变,则说明冲动在神经元之间的传递是单向的。例4 如图是反射弧结构模式图。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

19、上的电位计,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。解析(1)用a 刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起收缩因没有经过完整的反射弧,故不属于反射。(2)因兴奋在突触处传递时具有单向性,故用b 刺激骨骼肌不能在c 处记录到电位。(3)用a 刺激神经,骨骼肌不再收缩,可能是传出神经受损,也可能是骨骼肌或部位d 受损。若传出神经受损,用a 刺激神经,在c 处不能记录到电位;若骨骼肌受损,用b 刺激骨骼肌,骨骼肌不收缩;若部位d 受损,用a 刺激神经,在c 处记录到电位,骨骼肌不收缩,而用b 刺激骨骼肌,骨骼肌收缩。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