21-22版：2.1 通过神经系统的调节(Ⅰ)（步步高）

第1节通过神经系统的调节(Ⅰ)
[课标要求] 1.说出神经调节的结构基础和反射。

2.描述静息电位和动作电位的形成。

3.简述兴奋在神经纤维上的传导。

[素养要求] 1.生命观念：判断反射弧的各部分结构，树立结构与功能相统一的观点。

2.科学思维：结合模式图分析兴奋传导的过程及特点。

一、神经调节的结构基础和反射
1．神经元、神经纤维和神经
(1)下图所示结构是构成神经系统的结构和功能的基本单位——神经元。

(2)神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成神经纤维。

(3)许多神经纤维集结成束，外包由结缔组织形成的膜，构成神经。

2．神经调节的基本方式——反射
在中枢神经系统的参与下，动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。

反射包括条件反射与非条件反射两种。

3．反射的结构基础——反射弧
(1)写出图中各数字表示的结构：①感受器；②传入神经；③神经中枢；④传出神经；⑤效应器。

(2)图中⑤的组成：传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。

(3)写出兴奋在反射弧上传导的过程：①→②→③→④→⑤(用序号和箭头表示)。

知识拓展反射弧各部分结构特点及功能
反射弧的结构结构特点功能
感受器
↓
传入神经
↓
神经中枢
↓
传出神经
↓
效应器
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感觉神经元将兴奋由感受器传入神经中枢
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运动神经元将兴奋由神经中枢传至效应器
传出神经末梢和它所支配
的肌肉或腺体等
对内、外界刺激作出相应的应答
(1)植物和微生物也有反射活动()
(2)某人眼球受到意外撞击，产生金星四溅的感觉是非条件反射()
(3)刺激传出神经也会引起效应器作出反应，这种反应也属于反射()
(4)感受器是指传入神经末梢，效应器是指传出神经末梢()
(5)一个完整的反射活动至少需要2个神经元完成()
(6)非条件反射的神经中枢一定位于脊髓()
答案(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×
关键点拨完成反射所需的条件：(1)完整的反射弧；(2)适宜的刺激。

1．据图分析，人缩手反射的神经中枢位于脊髓，请写出人缩手反射的反射弧1→2→3→4→5(用图中数字和箭头表示)。

2．针刺手指皮肤时，人会感到疼痛，写出人体接受针刺产生痛觉的过程：感受器(手指皮肤)―→传入神经―→大脑皮层(产生痛觉)。

二、兴奋在神经纤维上的传导
1．兴奋
动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。

2．神经冲动
在神经系统中，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。

3．传导过程
注：兴奋部位的电位一般称为动作电位。

4．传导特点：双向传导。

(1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K＋有关()
(2)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na＋大量内流()
(3)在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的()
(4)神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP()
答案(1)√(2)√(3)×(4)√
关键点拨神经纤维上膜电位变化原理分析
神经纤维膜内外离子的正常分布如图：
(1)若膜外的Na＋浓度升高，则膜内外Na＋浓度差会增大，动作电位的峰值会升高(曲线中C 点上移)；反之，会下降(曲线中C点下移)。

(2)若膜外的K＋浓度降低，则膜内外K＋浓度差会增大，静息电位绝对值会增大(曲线中A点下移)；反之，会减小(曲线中A点上移)。

1．兴奋在神经纤维上产生和传导的原理
根据静息电位和动作电位产生的原理，以及兴奋在神经纤维上的传导过程，回答下列问题。

(1)静息电位和动作电位产生的离子基础是什么？
提示神经细胞膜内外离子分布的不平衡，即膜内的K＋浓度比膜外高，Na＋浓度比膜外低。

(2)静息状态下，神经细胞膜上K＋通道处于开放状态，K＋外流，形成内负外正的静息电位。

K＋的这种跨膜运输属于什么方式？有何特点？
提示协助扩散，需要通道蛋白的协助，不需要消耗ATP，顺浓度梯度进行。

(3)受到刺激时，神经细胞膜对Na＋的通透性增大，Na＋内流，此时Na＋的跨膜运输应为什么方式？
提示协助扩散。

(4)图中神经细胞膜内、外都会形成局部电流，请说出它们的电流方向(用字母和箭头表示)。

兴奋传导的方向与哪种电流方向一致？兴奋的传导有什么特点？
提示膜内的电流方向是a←b→c，膜外的电流方向是a→b←c。

兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致。

兴奋传导的特点为双向传导。

特别提醒静息电位和动作电位形成的原因
(1)静息电位产生和维持的主要原因是K＋外流，使膜外侧阳离子浓度高于膜内侧，表现为内负外正，此时该离子跨膜运输方式是协助扩散。

(2)动作电位产生原因：受到刺激时，Na＋内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，表现为内正外负，此时该离子跨膜运输方式是协助扩散。

2．膜电位的测量
(1)连线
(2)根据膜电位曲线变化图，回答下列问题。

①ab段代表静息电位，产生的原因是什么？
提示K＋外流。

②bd段是动作电位产生的过程，其产生的原因是什么？需不需要消耗能量？
提示产生的原因是Na＋内流，不需要消耗能量。

③de段是静息电位恢复的过程，其产生的原因是什么？
提示K＋外流。

④ef段是将此前内流的Na＋泵出细胞，外流的K＋泵入细胞，以维持细胞最初的离子分布状态，该过程中离子运输的方式是什么？需不需要消耗能量？
提示Na＋泵出细胞和K＋泵入细胞的方式都是主动运输，都需要消耗能量。

⑤如降低外界溶液中Na＋的浓度，则动作电位的峰值(d点)将怎么变化？
提示动作电位的峰值将减小。

归纳总结
1．神经纤维上膜电位差变化曲线解读
2．细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响
项目静息电位动作电位峰值
Na＋增加不变增大
Na＋降低不变变小
K＋增加变小不变
K＋降低增大不变
1．反射是神经调节的基本方式，其结构基础是反射弧。

2．效应器包括传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。

3．一个最简单的反射弧至少包括两个神经元。

4．静息电位表现为内负外正，是由K＋外流形成的。

5．动作电位表现为内正外负，是由Na＋内流形成的。

6．兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流的方向一致，与膜外局部电流的方向相反。

7．兴奋在离体的神经纤维上可以双向传导。

1．如图表示人体的某反射弧模式图，据图判断下列叙述正确的是()
A．该图中，①是神经中枢，②是传出神经，③是传入神经
B．刺激②时，会产生具体效应的结构是⑤
C．结构④在组成上包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体
D．切断③，刺激②时，会产生具体效应的结构是④
答案 C
解析分析题图可知，①是神经中枢，②上有神经节，是传入神经，③是传出神经，A项错误；刺激②时，会产生具体效应的结构是④效应器，B项错误；结构④为效应器，其在组成上包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，C项正确；切断③，刺激②时，兴奋不能传递到④，因此④不会产生效应，D项错误。

2．现象一：小明因手指不小心碰到一个很烫的物品，而迅速将手缩回；现象二：小明伸手拿别人的物品被口头拒绝而将手缩回。

下列关于两个现象的说法，不正确的是()
A．现象一是非条件反射的结果，现象二是条件反射的结果
B．现象二的发生需要大脑皮层相关中枢的参与
C．两种现象都涉及多个神经元的先后兴奋
D．现象一中参与的反射弧是完整的，现象二中参与的反射弧不完整
答案 D
解析现象一属于非条件反射，现象二属于条件反射，条件反射和非条件反射都需要完整的反射弧参与，A项正确、D项错误；现象一为非条件反射，参与的神经中枢为脊髓，现象二为条件反射，不仅需要低级中枢——脊髓的参与，还需要大脑皮层的参与，B项正确；两种现象都涉及多个神经元的先后兴奋，C项正确。

3．同学甲因为交通事故，脊髓从胸部折断；同学乙患有小儿麻痹症，该病是由病毒侵染了位于脊髓的传出神经元(与肢体运动有关)的细胞体引起的。

下列关于这两位同学的叙述正确的是()
A．同学甲膝跳反射不存在，针刺足部有感觉
B．同学甲膝跳反射不存在，针刺足部无感觉
C．同学乙运动障碍，对刺激有感觉
D．同学乙无运动障碍，对刺激无感觉
答案 C
解析膝跳反射是非条件反射，其神经中枢不在大脑，而在胸部下方的脊髓，同学甲脊髓从胸部折断后，不影响断处以下的简单反射，因此膝跳反射还存在；所有外界条件引起的疼痛都是在大脑皮层产生的，同学甲的脊髓从胸部折断，脊髓的传导功能被破坏，使兴奋不能传导至大脑皮层，所以针刺足部无感觉。

同学乙患有小儿麻痹症，病毒侵染了位于脊髓的传出神经元(与肢体运动有关)的细胞体，而传入神经元及位于脊髓的神经中枢未受到侵染，同时同学乙的脊髓将兴奋传至大脑皮层的功能完好，所以刺激能传到大脑皮层，同学乙对刺激有感觉，但效应器没有应答，导致同学乙运动障碍。

综上所述，C项正确。

4．如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是()
A．丁区是K＋外流和Na＋内流所致
B．甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
C．乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D．图示神经冲动的传导方向可能是从左到右，也可能是从右到左
答案 A
解析神经纤维上静息电位表现为内负外正；动作电位表现为内正外负；丁区膜电位表现为内负外正的静息电位，是K＋外流所致，A项错误；图示中乙区电位为内正外负，则乙区为兴奋部位，甲区、丙区和丁区都有可能刚恢复为静息电位，因此神经冲动的传导方向可能是从左到右，也可能是从右到左，B、D项正确；乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁，C项正确。

5．在离体实验条件下神经纤维的动作电位示意图如图所示。

下列叙述正确的是()
A．ab段主要是Na＋内流，是需要消耗能量的
B．bc段主要是Na＋外流，是不需要消耗能量的
C．cd段主要是K＋外流，是不需要消耗能量的
D．de段主要是K＋内流，是需要消耗能量的
答案 C
解析题图中ac段，细胞产生动作电位，主要是Na＋内流，不需要消耗能量，A、B项错误；而ce段，细胞恢复静息电位，主要是K＋外流，也不需要消耗能量，C项正确、D项错误。

6．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________。

(2)剪断支配脊蛙左后肢的传出神经(见下图)，立即刺激A端_______(填“能”或“不能”)看到左后肢收缩活动；刺激B端____________(填“能”或“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________(填“能”或“不能”)称为反射活动，主要原因是_______________________________________________________________。

答案(1)皮肤脊髓(2)能不能不能反射弧结构不完整
解析(1)脊蛙的大脑已被破坏，刺激后出现的后肢收缩活动属于脊髓反射，因此神经中枢位于脊髓；实验中后肢保留了皮肤，因此感受器应位于左后肢趾部的皮肤中。

(2)反射活动的结构基础是反射弧，典型的反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成，引起反射的首要条件是反射弧必须保持完整性，反射弧任何一个环节的结构或生理完整性受到破坏，反射活动就无法实现。

题中将传出神经切断，反射弧结构失去完整性，再刺激引起的效应器反应，不能称为反射。