神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)、反射活動(dòng)的基本原理課件

1、第三章 動(dòng)物穩(wěn)態(tài)維持的生理基礎(chǔ)第一、二節(jié) 神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)反射活動(dòng)的基本原理1生物電的發(fā)現(xiàn)(蛙腿論戰(zhàn))2膜電位(1)概念：存在于細(xì)胞膜內(nèi)外的 。(2)產(chǎn)生靜息電位：靜息狀態(tài)下， 開(kāi)放， 關(guān)閉，K從濃度高的膜內(nèi)向濃度低的膜外運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致膜外帶 ，膜內(nèi)帶 。動(dòng)作電位：當(dāng)神經(jīng)細(xì)胞受到刺激后， 通道開(kāi)放， 通道關(guān)閉，Na從濃度高的膜外向濃度低的膜內(nèi)運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致膜外帶 ，膜內(nèi)帶 。電位差K通道Na通道正電負(fù)電NaK負(fù)電正電1生物電的發(fā)現(xiàn)(1)蛙腿論戰(zhàn)的開(kāi)始階段，不管從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還是到實(shí)驗(yàn)結(jié)果的解釋都不合理、不確切，最終通過(guò)“無(wú)金屬實(shí)驗(yàn)”證明了生物電的存在。(2)證明生物電存在的事實(shí)并測(cè)量到膜電位差及其變化

2、情況的科學(xué)家為英國(guó)劍橋大學(xué)霍奇金和他的同事，所用材料為槍烏賊巨大神經(jīng)纖維。2膜電位產(chǎn)生的基礎(chǔ)生物膜電位的產(chǎn)生，是由于在細(xì)胞膜上的鈉鉀泵和離子通道的作用下，離子跨膜運(yùn)輸，從而導(dǎo)致膜內(nèi)外離子濃度的不同。(1)鈉鉀泵：鈉鉀泵實(shí)際上是橫跨于細(xì)胞膜上的一種NaKATP酶。細(xì)胞內(nèi)的鈉離子可與該酶結(jié)合，并運(yùn)出膜外，隨之將鉀離子從膜外運(yùn)至膜內(nèi)，在這一過(guò)程中要消耗ATP。每消耗一分子ATP，向細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸3個(gè)鉀離子，排出2個(gè)鈉離子。由于鈉鉀泵的不斷工作，細(xì)胞內(nèi)液中的鉀離子濃度高于細(xì)胞外液，而鈉離子濃度則低于細(xì)胞外液，使細(xì)胞內(nèi)外保持著一定的濃度差。(2)離子通道：是細(xì)胞膜上專供離子進(jìn)出細(xì)胞的一些跨膜蛋白質(zhì)。離子通道

3、上有閘門(mén)一樣開(kāi)放和關(guān)閉的結(jié)構(gòu)，控制離子的跨膜運(yùn)動(dòng)，使膜內(nèi)外的某些離子的濃度不同。常見(jiàn)的離子通道有鈉離子通道和鉀離子通道，當(dāng)這些通道開(kāi)啟后，會(huì)有大量的鈉離子或鉀離子快速通過(guò)通道進(jìn)出細(xì)胞?！旧罨卣埂?鈉鉀泵的本質(zhì)為主動(dòng)運(yùn)輸，消耗ATP且需載體協(xié)助。2離子通道：不需消耗能量，不需載體的離子運(yùn)輸過(guò)程。1神經(jīng)調(diào)節(jié)一般是通過(guò)生物電實(shí)現(xiàn)的，生物電現(xiàn)象()A僅存在于神經(jīng)組織 B僅存在于神經(jīng)和肌肉組織C僅存在于動(dòng)物體內(nèi) D在動(dòng)植物中普通存在解析：生物電不僅存在于動(dòng)物和人的肌肉及神經(jīng)組織中，而且也存在于植物中。答案：D2用新鮮保持生物活性的青蛙坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，哪一組觀察不到肌肉收縮()解析：與神

4、經(jīng)和肌肉相連的都是銅片，無(wú)法形成“雙金屬電流”，不能產(chǎn)生對(duì)神經(jīng)和肌肉的相應(yīng)刺激，所以肌肉不能收縮。答案：A1反射的概念在 的參與下，人或動(dòng)物對(duì) 的各種刺激所產(chǎn)生的 的應(yīng)答。2結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)反射?。河?、 、神經(jīng)中樞、 和 五部分組成。中樞神經(jīng)系統(tǒng)體內(nèi)和外界環(huán)境規(guī)律性感受器傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)效應(yīng)器3類型(1)非條件反射概念：通過(guò)遺傳而獲得的 反射。舉例：吮吸反射、膝跳反射(2)條件反射概念：在 的基礎(chǔ)上，在生活過(guò)程中通過(guò)訓(xùn)練逐漸形成的 反射。意義： 大大提高了動(dòng)物 復(fù)雜環(huán)境變化的能力。先天性非條件反射后天性適應(yīng)1反射：是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式。分為條件反射和非條件反射，兩類反射比較如下：非條件反射條件反射形

5、成時(shí)間生來(lái)就有后天獲得刺激非條件刺激(直接刺激)條件刺激(信號(hào)刺激)神經(jīng)中樞大腦皮層以下中樞大腦皮層神經(jīng)聯(lián)系反射弧及神經(jīng)聯(lián)系永久、固定，反射不消退反射弧及神經(jīng)聯(lián)系暫時(shí)、可變，反射易消退，需強(qiáng)化意義完成機(jī)體基本的生命活動(dòng)大大提高人和動(dòng)物適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力舉例縮手反射、眨眼反射望梅止渴、談虎色變特別提醒：條件反射的形成必須以非條件反射為基礎(chǔ)，將無(wú)關(guān)刺激和非條件刺激多次結(jié)合，使無(wú)關(guān)刺激轉(zhuǎn)化成條件刺激而形成。條件反射應(yīng)不斷用非條件刺激強(qiáng)化才能穩(wěn)定，否則將不斷減弱甚至消退。2反射弧的結(jié)構(gòu)與功能分析反射弧結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)功能結(jié)構(gòu)破壞對(duì)功能的影響感受器感覺(jué)神經(jīng)末梢的特殊結(jié)構(gòu)將內(nèi)外界刺激的信息轉(zhuǎn)變?yōu)樯窠?jīng)的興奮既無(wú)

6、感覺(jué)又無(wú)效應(yīng)傳入神經(jīng)感覺(jué)神經(jīng)元將興奮由感受器傳入神經(jīng)中樞既無(wú)感覺(jué)又無(wú)效應(yīng)神經(jīng)中樞調(diào)節(jié)某一特定生理功能的神經(jīng)元群對(duì)傳入的興奮進(jìn)行分析與綜合既無(wú)感覺(jué)又無(wú)效應(yīng)傳出神經(jīng)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元將興奮由神經(jīng)中樞傳出至效應(yīng)器只有感覺(jué)無(wú)效應(yīng)效應(yīng)器運(yùn)動(dòng)神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉或腺體對(duì)內(nèi)外界刺激作出相應(yīng)的應(yīng)答只有感覺(jué)無(wú)效應(yīng)特別提醒：反射活動(dòng)的進(jìn)行除需要有完整的反射弧外，還需要有適宜的刺激。3某人腰椎部位因受外傷造成右側(cè)下肢運(yùn)動(dòng)障礙，但有感覺(jué)。該病人受損傷的部位可能是在反射弧的()傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)感受器神經(jīng)中樞效應(yīng)器A B C D解析：注意審題，該病人的受傷部位在腰椎部，故受損的部位可能為神經(jīng)中樞或傳出神經(jīng)，不可能是效應(yīng)器。答

7、案：A4(新題快遞)如圖是膝跳反射的結(jié)構(gòu)示意圖，下列相關(guān)描述正確的是()Aa、脊髓、b、c四種結(jié)構(gòu)構(gòu)成了完整的反射弧B在d處施加任一強(qiáng)度的刺激，都將引起膝跳反射C. 膝跳反射發(fā)生是興奮將沿cba的方向傳導(dǎo)Db處的結(jié)構(gòu)決定了興奮只能向單一方向傳遞解析：由題圖可知a是傳入神經(jīng)，b是突觸、c是傳出神經(jīng)，而反射弧是由感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應(yīng)器組成，故A錯(cuò)。刺激只有達(dá)到一定強(qiáng)度才會(huì)引起興奮，發(fā)生反射活動(dòng)，故B錯(cuò)。興奮只能由傳入神經(jīng)(a)傳到傳出神經(jīng)，故C錯(cuò)。b是突觸，由于遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜，故興奮只能單一方向傳遞，故D正確。答案：D1神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu)(1)神經(jīng)元的軸

8、突或長(zhǎng)的樹(shù)突以及套在外面的髓鞘共同組成神經(jīng)纖維。(2)許多神經(jīng)纖維集結(jié)成束，外包結(jié)締組織膜，就成為一條神經(jīng)。2神經(jīng)元的功能及分類神經(jīng)元接受刺激產(chǎn)生興奮(神經(jīng)沖動(dòng))，并傳導(dǎo)興奮。 可分為以下三類神經(jīng)元：(1)感覺(jué)神經(jīng)元(傳入神經(jīng)元)：把神經(jīng)沖動(dòng)從外周傳到神經(jīng)中樞。(2)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元(傳出神經(jīng)元)：把神經(jīng)沖動(dòng)從神經(jīng)中樞傳到外周。(3)中間神經(jīng)元(聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元)：在傳入和傳出兩種神經(jīng)元之間起聯(lián)系作用，位于腦和脊髓內(nèi)。3興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)電信號(hào)傳導(dǎo)(1)傳導(dǎo)過(guò)程 局部電流依次在興奮部位和未興奮部位進(jìn)行下去，興奮沿神經(jīng) 纖維傳導(dǎo)。 (2)傳導(dǎo)特點(diǎn)：雙向傳導(dǎo)，即刺激神經(jīng)纖維上的任何一點(diǎn)，所產(chǎn) 生的神經(jīng)沖動(dòng)可

9、沿神經(jīng)纖維向兩側(cè)同時(shí)傳導(dǎo)。4興奮在神經(jīng)元間的傳遞遞質(zhì)傳遞 (1)突觸類型：一般情況下每一神經(jīng)元的軸突末梢與其他神經(jīng)元的 細(xì)胞體或樹(shù)突形成接點(diǎn)，由此可分為兩類：A軸突胞體型，表示為：B. 軸突樹(shù)突型，表示為：(2)傳遞過(guò)程突觸小泡釋放的神經(jīng)遞質(zhì)：如乙酰膽堿、單胺類物質(zhì)等。神經(jīng)遞質(zhì)移動(dòng)方向：突觸小泡突觸前膜突觸間隙突觸后膜。信號(hào)傳遞：電信號(hào)化學(xué)信號(hào)電信號(hào)。(3)傳遞特點(diǎn)：?jiǎn)蜗騻鬟f，只能由一個(gè)神經(jīng)元的軸突傳到另一個(gè)神經(jīng)元的樹(shù)突或細(xì)胞體。特別提醒：以上兩種突觸類型是在神經(jīng)元之間形成的，但在效應(yīng)器中，還可以形成軸突肌肉型或軸突腺體型。突觸前膜釋放遞質(zhì)的方式是胞吐，主要利用膜的結(jié)構(gòu)特性生物膜的流動(dòng)性，此過(guò)

10、程消耗ATP。突觸小泡的形成與高爾基體密切相關(guān)，突觸間隙中的液體是組織液。5下圖表示一段離體神經(jīng)纖維的S點(diǎn)受到刺激而產(chǎn)生興奮時(shí)，局部電流和神經(jīng)興奮的傳導(dǎo)方向(彎箭頭表示膜內(nèi)、外局部電流的流動(dòng)方向，直箭頭表示興奮傳導(dǎo)方向)，其中正確的是()解析：神經(jīng)纖維上的靜息電位是外正內(nèi)負(fù)，當(dāng)受到有效刺激后，改變了膜的通透性，鈉離子大量?jī)?nèi)流，刺激點(diǎn)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。局部電流方向是由正電荷流向負(fù)電荷，所以在細(xì)胞膜內(nèi)是由刺激點(diǎn)向兩邊流動(dòng)，在細(xì)胞膜外卻流向刺激點(diǎn)，興奮的傳導(dǎo)方向與細(xì)胞膜內(nèi)的局部電流方向相同，C項(xiàng)符合題意。答案：C6(新題快遞)如圖是突觸的結(jié)構(gòu)模式圖，下列敘述錯(cuò)誤的是()A共同構(gòu)成突觸B的形成需要高爾基體

11、的參與C作用于，只能使突觸后膜產(chǎn)生興奮D由于只能由釋放作用于，所以興奮在突觸間的傳遞是 單向的解析：是突觸小泡、是突觸前膜、是神經(jīng)遞質(zhì)、是突觸后膜、是突觸間隙，遞質(zhì)作用于突觸后膜，可以使下一個(gè)神經(jīng)元生興奮或者抑制，故C錯(cuò)誤。答案：C【例1】(2009廣東理基)現(xiàn)象：小明的手指不小心碰到一個(gè)很燙的物品而將手縮回；現(xiàn)象：小明伸手拿別人的物品被口頭拒絕而將手縮回。兩個(gè)現(xiàn)象中的縮手反應(yīng)比較見(jiàn)下表，正確的是()選項(xiàng)比較項(xiàng)目現(xiàn)象現(xiàn)象A反射弧的完整性不完整完整B是否需要大腦皮層參與可以不要一定需要C參與反射的神經(jīng)元數(shù)量多少D縮手相關(guān)肌細(xì)胞數(shù)量多少嘗試自解：_思路點(diǎn)撥：本題考查反射弧的結(jié)構(gòu)完整性。最簡(jiǎn)單的反射

12、弧是二元反射弧，由兩個(gè)神經(jīng)元組成?？s手反射是由三元反射弧完成的，現(xiàn)象就由三元反射弧完成；而現(xiàn)象由于伸手拿別人的物品被口頭拒絕，因此語(yǔ)言中樞參與了活動(dòng)，需要較多的神經(jīng)元參與。答案：B【例2】(2009安徽高考).離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(dāng)刺激時(shí)，受刺激部位細(xì)胞膜兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。圖示該部位受刺激前后，膜兩側(cè)電位差的變化。請(qǐng)回答：(1)圖中a線段表示_電位；b點(diǎn)膜兩側(cè)的電位差為_(kāi)，此時(shí)Na_(內(nèi)、外)流。(2)神經(jīng)沖動(dòng)在離體神經(jīng)纖維上以局部電流的方式雙向傳導(dǎo)，但在動(dòng)物體內(nèi)，神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)方向是單向的，總是由胞體傳向_。(3)神經(jīng)沖動(dòng)在突觸的傳遞受很多藥物的影響。某藥物能阻

13、斷突觸傳遞，如果它對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的合成、釋放和降解(或再攝取)等都沒(méi)有影響，那么導(dǎo)致神經(jīng)沖動(dòng)不能傳遞的原因可能是該藥物影響了神經(jīng)遞質(zhì)與_的結(jié)合。.在人體體溫的神經(jīng)體液調(diào)節(jié)中，下丘腦是_，調(diào)節(jié)產(chǎn)熱活動(dòng)最重要的激素是_。人在寒冷的環(huán)境下會(huì)出現(xiàn)寒戰(zhàn)，這是機(jī)體通過(guò)_增加產(chǎn)熱，有利于維持體溫恒定；劇烈運(yùn)動(dòng)后，機(jī)體降低體溫的機(jī)制主要是通過(guò)汗液的蒸發(fā)和_增加散熱。錯(cuò)誤案例：.(1)動(dòng)作0 mV外(2)軸突末梢(3)突觸后膜的受體.體溫調(diào)節(jié)樞紐腎上腺素肌肉收縮皮膚毛細(xì)血管誤點(diǎn)診斷：本題綜合考查了神經(jīng)、激素調(diào)節(jié)的相關(guān)知識(shí)及識(shí)圖能力，處理信息的能力。由于對(duì)興奮產(chǎn)生的機(jī)理理解不到位，導(dǎo)致回答錯(cuò)誤。對(duì)于激素調(diào)節(jié)過(guò)程下丘腦

14、既有神經(jīng)細(xì)胞又有內(nèi)分泌細(xì)胞所以稱為樞紐，但在神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程中稱為調(diào)節(jié)中樞，在產(chǎn)熱活動(dòng)中甲狀腺激素能促進(jìn)物質(zhì)氧化分解，所以是最重要激素。正確解題思路應(yīng)是：受刺激前為靜息電位，受刺激后鈉離子大量?jī)?nèi)流形成外負(fù)內(nèi)正的動(dòng)作電位；在動(dòng)物體內(nèi)只能完成興奮的單方向傳導(dǎo)，按照反射弧的方向進(jìn)行。在突觸間進(jìn)行信息傳遞的時(shí)候發(fā)生障礙，可能是遞質(zhì)不能產(chǎn)生或釋放產(chǎn)生障礙，或遞質(zhì)失活，或遞質(zhì)不能被識(shí)別。正答示范：.(1)靜息0 mV內(nèi)(2)軸突末梢(3)突觸后膜上的特異性受體.體溫調(diào)節(jié)中樞甲狀腺激素骨骼肌收縮皮膚毛細(xì)血管舒張 神經(jīng)系統(tǒng)功能的研究1腦功能的研究方法臨床觀察研究臨床觀察與實(shí)驗(yàn)(解剖)研究，以確定腦部各區(qū)域的功能。

15、2反射弧興奮傳導(dǎo)方向的研究方法(1)手術(shù)切斷或藥物阻斷脊蛙的某處結(jié)構(gòu)，觀察對(duì)刺激的反應(yīng)；(2)電流表測(cè)向法：a刺激a點(diǎn)，b點(diǎn)先興奮，d點(diǎn)后興奮，電流計(jì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。b刺激c點(diǎn)(bccd)，b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮，電流計(jì)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。在神經(jīng)元之間在神經(jīng)纖維上a刺激b點(diǎn)，由于興奮在突觸間的傳導(dǎo)速度小于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度，a點(diǎn)先興奮，d點(diǎn)后興奮，電流計(jì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。b刺激c點(diǎn)，興奮不能傳至a，a點(diǎn)不興奮，d點(diǎn)可興奮，電流計(jì)只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)?！緲宇}】(2009重慶卷)如圖所示為反射弧結(jié)構(gòu)模式圖。a、b分別是放置在傳出神經(jīng)和骨骼肌上的電極，用于刺激神經(jīng)和骨骼??；c是放置在傳出神經(jīng)上的電位

16、計(jì)，用于記錄神經(jīng)興奮電位；d為神經(jīng)與肌細(xì)胞接頭部位，是一種突觸。(1)用a刺激神經(jīng)，產(chǎn)生的興奮傳到骨骼肌引起的收縮_(屬于或不屬于)反射。(2)用b刺激骨骼肌，_(能或不能)在c處記錄到電位。(3)正常時(shí)，用a刺激神經(jīng)會(huì)引起骨骼肌收縮；傳出部分的某處受損時(shí)，用a刺激神經(jīng)，骨骼肌不再收縮。根據(jù)本題條件，完成下列判斷實(shí)驗(yàn)：如果_，表明傳出神經(jīng)受損。如果_，表明骨骼肌受損。如果_，表明部位d受損。嘗試自解：_思路點(diǎn)撥：本題主要考查興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和在細(xì)胞間的傳遞等相關(guān)知識(shí)。由于遞質(zhì)只存在于突觸小體內(nèi)，只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜，使后一個(gè)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制，可見(jiàn)神經(jīng)元之間興奮的傳遞是單

17、向的。若給傳出神經(jīng)一個(gè)刺激，可通過(guò)“神經(jīng)肌細(xì)胞”接頭將興奮傳遞到肌細(xì)胞，引起肌細(xì)胞收縮；刺激肌細(xì)胞不能通過(guò)“神經(jīng)肌細(xì)胞”接頭將興奮傳遞到傳出神經(jīng)。注意第(1)小題中提到的反射，必須是指在“中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下”，并且“反射必須要通過(guò)完整的反射弧才能實(shí)現(xiàn)”，因此，用電極a刺激神經(jīng)，雖然產(chǎn)生的興奮傳到骨骼肌并引起了肌肉收縮，但沒(méi)有中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與，不屬于反射。答案：(1)不屬于(2)不能(3)用a刺激神經(jīng)，在c處不能記錄到電位用b刺激骨骼肌，骨骼肌不收縮用a刺激神經(jīng)，在c處記錄到電位，骨骼肌不收縮，用b刺激骨骼肌，骨骼肌收縮題后反思：“興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)”和“興奮在神經(jīng)元之間的傳遞”，這兩個(gè)

18、知識(shí)點(diǎn)是生物學(xué)中的難點(diǎn)和重點(diǎn)。如果單純依靠生物學(xué)知識(shí)很難準(zhǔn)確地把握，但是借助物理學(xué)中電流在導(dǎo)線和二極管處傳導(dǎo)的相關(guān)知識(shí)，就很容易將問(wèn)題解決。 圖一中刺激神經(jīng)纖維的中部，興奮向兩個(gè)方向傳導(dǎo)，與物理學(xué)中的給金屬導(dǎo)線的中部通電，電流會(huì)沿著金屬導(dǎo)線向兩個(gè)方向傳導(dǎo)的道理一樣。由于突觸具有單向傳導(dǎo)性，若刺激A點(diǎn)，可以在B處測(cè)到電位的變化；但是若刺激B點(diǎn)，卻不能在A點(diǎn)測(cè)到電位的變化(圖二)。 如下圖： 如果把突觸比作物理學(xué)中接在電路中的二極管，由于二極管具有單向傳導(dǎo)性，因此在電路的A端通電，能在B端測(cè)到電流，但是在電路的B端通電，在A端卻測(cè)不到電流?？梢?jiàn)，進(jìn)行學(xué)科間圖形的演變，可將生物學(xué)中的一些難點(diǎn)問(wèn)題化繁為簡(jiǎn)，起到很好的效果。1、許多人企求著生活的完美結(jié)局，殊不知美根本不在結(jié)局，而在于追求的過(guò)程。2、慢慢的才知道：堅(jiān)持未必就是勝利，放棄未必就是認(rèn)輸，。給自己一個(gè)