2018-2019版高中生物 第二章 生物个体的稳态 第二节 人体生命活动的调节 第1课时学案 苏教版必修3.doc

第1课时人体神经调节的结构基础和调节过程 学习目标1.理解兴奋在神经纤维上的产生和传导过程。2.理解兴奋在神经元之间传导的过程和特点。方式一2016年8月10日3时，在里约奥运会跳水女子双人10米跳台决赛中，中国选手陈若琳、刘蕙瑕夺得金牌。上图为她们在比赛过程中精彩的一幕。她们为什么能做出如此完美而又一致的动作呢？这与人体神经系统的调节密不可分。那么神经系统是如何实现调节的呢？方式二(1)上图展示的运动离不开哪些器官？答案手、脚、眼、耳等。(2)通过哪个系统来协调这些器官活动？答案神经系统。导入人体是如何通过神经系统来感知环境的刺激并作出相应反应的？一、兴奋在神经纤维上的传导过程1神经元(1)神经系统的基本结构和功能单位是神经元。(2)神经元的基本结构神经元(3)请填写下图中结构的名称结构模式图结构示意图(4)神经元的功能功能：神经元接受刺激，产生兴奋，并传导兴奋，能对其他组织产生调控效应。兴奋是指人体内的某些组织(或神经组织)或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态转变为显著活跃状态的过程。兴奋的传导形式：在神经系统中，兴奋以电信号(也称为神经冲动)的形式沿着神经纤维传导。2兴奋在神经纤维上的传导(1)神经元细胞膜内、外离子分布特点离子分布：神经元细胞膜外的Na浓度比膜内的高得多，而膜内的K浓度比膜外的高得多。离子流向：Na、K分别有向膜内流入和向膜外流出的趋势。Na能否流入，K能否流出及流入量和流出量的多少，都取决于细胞膜对相应离子通透能力的高低。(2)静息电位产生原因：神经纤维未受到刺激时以K外流为主，膜外侧聚集较多的正离子，膜内侧含有较多的负离子。电位特点：细胞膜电位呈外正内负。 (3)动作电位产生原因：当神经纤维的某个部位受到刺激时，该部位的膜对Na的通透性增大，Na迅速内流。电位特点：细胞膜电位呈外负内正。(4)兴奋传导过程受刺激的兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间产生电位差而发生电荷移动，形成局部电流。这样的过程在膜的表面连续进行下去，就表现为兴奋的传导。知识整合1兴奋在神经纤维上的传导机理神经细胞内K浓度明显高于膜外，而Na浓度比膜外低。离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。如图为该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。(1)AB段：静息电位，K外流，膜电位为外正内负。(2)BC段：受刺激时，动作电位，Na大量内流，膜电位变为外负内正。(3)CD段：K大量外流，膜电位恢复为外正内负。(4)兴奋完成后，钠钾泵活动增强，将Na泵出，将K泵入，以恢复细胞内K浓度高和细胞外Na浓度高的状态。总之：细胞膜电位在兴奋传导过程中出现由外正内负到外负内正的变化，兴奋与未兴奋部位由于电位差的存在，形成了局部电流。2兴奋传导与电流计指针偏转问题的分析在神经纤维上，如图所示：(1)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。(2)刺激c点(bccd)，b点和d点同时兴奋，电流计指针不发生偏转。例1如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图。下列说法与图示相符的是()A图中兴奋部位是b和cB图中弧线最可能表示局部电流方向C图中兴奋传导方向是cabD兴奋传导方向与膜外电流方向一致答案B解析处于静息电位时，细胞膜两侧表现为外正内负，由此可知图中a点电位发生变化，此处为兴奋部位，与相邻两侧形成电位差，则图中弧线可以表示局部电流的方向，从而导致兴奋向a点两侧传导，膜内电流也向a点两侧传导，两者方向一致，而与膜外电流方向相反。例2蛙的神经元内、外Na浓度分别是15 mmol/L和120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负的过程中有Na流入细胞，膜电位恢复过程中有Na排出细胞。下列判断正确的是()ANa流入是被动运输，排出是主动运输BNa流入是主动运输，排出是被动运输CNa流入和排出都是被动运输DNa流入和排出都是主动运输答案A解析静息电位时，Na浓度膜外高于膜内，受刺激时，Na顺浓度梯度由膜外运输到膜内，不消耗能量，属于被动运输，故B、D项错误；膜电位恢复为静息电位过程中，Na由膜内运输到膜外，属于逆浓度梯度运输，消耗能量，属于主动运输，故C项错误，A项正确。易错易混(1)Na的内流和K的外流是不消耗能量的，为协助扩散。(2)Na的外流和K的内流是消耗能量的，为主动运输。二、兴奋在神经元之间的传导过程1突触小体神经元的轴突的末端分成许多分支，每个分支的末端部分膨大成球状，形成突触小体。2突触(1)概念：指一个神经元与另一个神经元或其他细胞相互接触，并发生信息传递和整合的部位。(2)结构：包括三部分(如图)突触前膜：是突触小体的膜。突触间隙：是突触前膜与突触后膜之间存在的空隙。突触后膜：是与突触前膜相对应的胞体膜或树突膜。3神经递质的分类：兴奋性递质和抑制性递质。4兴奋在两神经元之间传导的过程兴奋在神经元间的传导途径：兴奋传导至突触小体突触小泡释放神经递质突触间隙突触后膜另一个神经元产生兴奋或抑制。知识整合比较兴奋在神经纤维上和在神经元之间的传导比较项目兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元间(突触)的传导结构基础神经元(神经纤维)突触信号形式(或变化)电信号电信号化学信号电信号速度快慢方向可以双向单向传导例3如下图所示，甘氨酸能使突触后膜的Cl通道开放，使Cl内流，从而使突触后膜的膜外正电位更高。下列有关甘氨酸的叙述正确的是()A使下一个神经元兴奋或抑制B甘氨酸通过自由扩散的方式被释放到突触间隙C使突触后神经元抑制D在该过程中甘氨酸不属于神经递质答案C解析据图可知，甘氨酸是由突触前膜通过胞吐释放的一种神经递质，能与突触后膜上的受体结合，并使突触后膜的Cl通道开放，使Cl内流，因而突触后膜的膜内外电位差更大，从而使突触后膜更难产生动作电位，使突触后神经元抑制。拓展深化药物对兴奋传导的影响(1)某些药物与突触后膜上的受体结合，兴奋无法在细胞间传导，导致肌肉松弛(肌无力)。(2)药物抑制分解神经递质的酶的活性，使神经递质持续作用于突触后膜上的受体，导致肌肉僵直、震颤。(3)药物止痛机理：药物与神经递质争夺突触后膜上的特异性受体，阻碍兴奋的传导；药物阻碍神经递质的合成与释放。例4如图是一个反射弧的部分结构示意图，甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在A点以一定的电流刺激神经纤维时，甲、乙电流表的指针发生的变化是()A甲发生一次偏转，乙不偏转B甲、乙都发生两次方向相反的偏转C甲不偏转，乙发生两次方向相反的偏转D甲发生两次方向相反的偏转，乙不偏转答案A解析由于在两个神经元之间有一个突触，兴奋在突触间的传递是单向的，即只能由上一个神经元的轴突末梢传递到下一个神经元的树突或细胞体，所以当刺激A点时，兴奋无法从左神经元传向右神经元，所以甲电流表的指针偏转一次，而乙电流表的指针不偏转。方法链接在神经元之间，如图所示：(1)刺激b点，由于兴奋在突触间的传导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。(2)刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计指针只发生一次偏转。1如图所示，当兴奋在轴突上传导时，下列叙述错误的是()A丁区域发生了K外流和Na内流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可能是从乙到丁D图示兴奋的传导方向有可能是从左到右或从右到左答案A解析丁区域只能发生K外流或Na内流，不能同时发生K外流和Na内流。2氨基丁酸是一种常见的神经递质，与突触后神经元的特异性GABA受体结合后，引起氯离子通道开放，氯离子进入突触后神经元细胞内(如图)。氨基丁酸对突触后神经元的效应是()A使Na通道开放B抑制细胞兴奋C维持膜电位不变D形成局部电流答案B解析某一神经递质使氯离子(Cl)进入细胞内，导致膜内负电荷增多，膜两侧电位差增大，抑制细胞兴奋。3(2018陕西安康中学高二月考)如图是突触局部模式图，以下说法不正确的是()A和的结合具有特异性B兴奋只能由传导到，而不能反过来C内的液体是组织液D的形成与高尔基体有关答案B解析根据突触的结构可知，是受体，是神经递质，是突触后膜，是突触前膜，是突触间隙，是突触小泡。神经递质只能由突触前膜释放，通过突触间隙，然后和突触后膜上的受体特异性地结合，使突触后膜兴奋或者抑制；突触间隙的实质是神经细胞间隙，其中的液体为组织液；突触小泡来自于高尔基体产生的囊泡。4兴奋在两个神经元之间传导时，以下生理活动不会发生的是()A生物膜的融合和转化B离子通道的开放和关闭CATP的合成和水解D信号分子与突触前膜上受体的识别和结合答案D解析兴奋在神经元之间的传导是通过突触前膜以胞吐的方式释放神经递质到突触间隙，神经递质被突触后膜上的受体识别，激活突触后膜离子通道的开放和关闭，引起下一个神经元兴奋或抑制，这个过程消耗能量，自然发生ATP的合成和水解，注意受体在突触后膜上，不在突触前膜上。5取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜的环境中，进行如图所示的实验。G表示灵敏电流计，a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。请据图分析回答下列问题：(1)静息状态时的电位，A侧为_电位，B侧为_电位(填“正”或“负”)。(2)局部电流在膜外由_部位流向_部位，这样就形成了局部电流回路。(3)兴奋在神经纤维上的传导是_的。(4)如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给予一个强刺激(如上图所示)，电流计的指针会发生两次方向_(填“相同”或“相反”)的偏转。答案(1)正负(2)未兴奋兴奋(3)双向 (4)相反解析神经纤维上兴奋的传导具有双向性。静息状态时，电位是“外正内负”；兴奋状态时，兴奋部位的电位是“外负内正”。若在c处给予一个强刺激，当b点兴奋时，a点并未兴奋，即b点膜外是负电位，而a点膜外是正电位，根据电流由正极流向负极，可知此时电流计的指针向右偏转；同理，当a点兴奋时，b点并未兴奋，此时电流计的指针向左偏转。 对点训练题组一兴奋在神经纤维上的传导过程1静息时，大多数神经细胞的细胞膜()A对阴离子的通透性比较大，氯离子大量流出膜外B对阳离子的通透性比较大，钠离子大量流出膜外C对钠离子的通透性比较小，对钾离子的通透性比较大D对钠离子的通透性比较大，对钾离子的通透性比较小答案C解析静息电位是钾离子外流形成的。2如图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向)，正确的是()答案C解析细胞膜电位在未受到刺激时(静息电位)是“内负外正”。当受到刺激时，膜电位变为“内正外负”。在离体的神经纤维上可以由“兴奋点”向两端传导。3(2018吉林乾安七中高二月考)试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物河豚毒素(钠离子转运载体抑制剂)后，是如何变化的()答案A解析在静息状态下，神经细胞中钾离子外流，从而使膜的内外形成电位差，产生静息电位。钾离子的外流与钠离子转运载体抑制剂无关，故静息电位不会受到影响；钠离子转运载体抑制剂会抑制受刺激部位的钠离子内流，使动作电位无法形成，故A项正确。4如下图表示一神经细胞动作电位和静息电位相互转变过程中离子运输途径。该细胞受到刺激时，通过途径运输离子，形成动作电位。下列说法正确的是()A由图可知，途径属于主动运输B途径的发生使膜内离子浓度高于膜外C正常情况下，离子的细胞外浓度高于细胞内D静息时由于途径的作用，膜电位分布为内正外负答案A解析由图可知，途径需要载体、消耗能量，属于主动运输，A项正确；无论是静息电位还是动作电位时，膜外Na(即图中)的浓度始终高于膜内，B项错误；在静息电位时，细胞内K(即图中)的浓度高于细胞外，C项错误；静息时，由于途径的作用，膜电位分布为外正内负，D项错误。题组二兴奋在神经元之间的传导过程5(2018甘肃天水高二段测)如图表示3个通过突触相连接的神经元，若在箭头处施加一强刺激，则能测到膜内外电位变化的是()Ac、d、e Ba、b、c、d、eCa、b、c Db、c、d、e答案D解析根据题意和图示分析可知：a、c、e是轴突，b、d是神经元的胞体。由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的，所以在箭头处施加一强刺激，b、c处都能检测到膜内外电位变化。因为在神经元之间兴奋的传导是单方向的，兴奋只能向下一个神经元传导，不能向上一个神经元传导，所以d、e处能检测到膜内外电位变化，a处不能检测到膜内外电位变化。6(2018江苏启东中学高二上月考)下图表示神经元之间通过突触传导信息，以下分析正确的是()A神经递质释放到突触间隙需穿过2层磷脂分子B突触后膜一定是下一个神经元胞体的膜C神经递质发挥效应后被酶水解而迅速灭活D神经元间传递信息的方式与精子和卵细胞间的方式相同答案C解析神经递质释放的方式是胞吐，不需要跨膜运输；突触后膜是下一个神经元的树突膜或胞体膜；精子与卵细胞的结合是两个细胞直接接触识别，而两个神经元是通过神经递质间接进行联系，二者传递信息的方式不同；神经递质发挥作用后迅速灭活，否则突触后膜将持续兴奋或抑制。7(2018信阳高二上质检)下列关于兴奋传导的叙述，正确的是()A神经纤维膜内局部电流的流动方向与兴奋传导方向一致B神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位C突触小体完成“化学信号电信号”的转变D神经递质作用于突触后膜，使突触后膜产生兴奋答案A解析B项应是恢复为静息状态的内负外正的静息电位；C项应是完成“电信号化学信号”的转变；D项应是使下一个神经元产生兴奋或抑制。A项局部电流在神经纤维内的流动方向是与兴奋传导方向一致的。8(2018江苏海安曲塘中学高二段测)下图为突触结构模式图，对其描述正确的是()Aa为树突末梢，构成突触小体B中物质通过协助扩散释放至中C中的神经递质属于内环境的成分D在a、b两神经元之间信号传导方向是ba答案C解析分析题图可知，a为轴突末梢，A项错误；突触小泡中的神经递质通过胞吐的方式释放到突触间隙；B项错误；突触间隙相当于组织间隙，其中的液体是组织液，属于内环境，C项正确；在a、b两神经元之间信号传导方向是ab，D项错误。9(2017河北武邑中学高二下检测)某同学利用电子显微镜观察了神经细胞的神经突触结构，如图是某同学按电子显微镜扫描图像绘制的简图。下列关于下图的叙述中，正确的是()兴奋在神经元之间的传导需要能量神经兴奋从B细胞向A细胞传导神经兴奋从B细胞向C细胞传导神经兴奋从C细胞向B细胞传导细胞的突触小泡中包含着神经递质A BC D答案C解析突触小体中有大量线粒体，说明兴奋传导需要消耗能量；分析题图可以看出，兴奋只能从A传向B，从B传向C，不能逆向传导；神经递质存在于突触小体的突触小泡内。综合强化10(2018江苏扬中高级中学高二期中)银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合；有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此，银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是()A肌肉松弛、肌肉僵直 B肌肉僵直、肌肉松弛C肌肉松弛、肌肉松弛 D肌肉僵直、肌肉僵直答案A解析根据题意可知，银环蛇毒能够阻断乙酰胆碱和受体的正常结合，因此使肌肉松弛；而有机磷农药的存在使结合到受体上的乙酰胆碱不能够被及时清除而连续发挥作用，使肌肉呈僵直状态。11(2017江苏，8)下图为突触结构示意图，下列相关叙述正确的是()A结构为神经递质与受体结合提供能量B当兴奋传导到时，膜电位由内正外负变为内负外正C递质经的转运和的主动运输释放至突触间隙D结构膜电位的变化与其选择透过性密切相关答案D解析由图可知，为线粒体，为突触小泡，为突触前膜，为突触后膜。结构在突触小体中，而神经递质与受体的结合发生在突触后膜，结构产生的能量不可能为神经递质与受体结合提供能量，A错误；当兴奋传导到时，膜电位由外正内负的静息电位转变为外负内正的动作电位，B错误；神经递质被突触小泡包裹运输至突触前膜，发生膜融合后通过胞吐将神经递质释放至突触间隙，C错误；神经递质与突触后膜上的特异性受体结合后，突触后膜离子通道开放，产生膜电位变化，D正确。12如图为神经肌肉接头的结构及其生理变化示意图，发生刺激时，产生的兴奋沿神经纤维传到突触前膜，导致突触小泡与前膜融合，释放神经递质(Ach)，下列说法错误的是()AAch与Ach受体结合后，肌膜发生电位变化，引起肌肉收缩BAch受体具有特异性，一般由蛋白质组成C突触小泡的形成与高尔基体有关DAch从突触前膜释放出来穿过了两层膜答案D解析由图可知，Ach与受体结合后，肌膜受刺激导致电位变化，引起肌肉收缩；受体的化学本质一般是蛋白质，具有特异性；突触小泡的形成和高尔基体有关；Ach通过胞吐释放到突触间隙，不需要跨膜运输。13下列关于神经兴奋的叙述，正确的是()A神经元受到刺激时，贮存于突触小泡内的神经递质就会释放出来B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C兴奋在神经元之间的传导是双向的D神经元细胞膜外Na的内流是形成静息电位的基础答案B解析神经元受到刺激后，只有当兴奋传导到轴突末梢时，贮存于突触小泡内的神经递质才能被释放到突触间隙，作用于突触后膜，A项错误；神经递质与突触后膜上的受体结合后，可能引起下一神经元兴奋或抑制，B项正确；兴奋在神经元之间的传导是单向的，C项错误；神经元细胞膜外Na的内流是形成动作电位的基础，静息电位形成的基础是K的外流，D项错误。14如图是突触结构模式图，请据图回答问题：(1)用箭头在图下方的长框中标出兴奋的传递方向。(2)图中4的名称是_，是由一个神经元的_经过多次分支最后膨大形成的。(3)当有兴奋传来时，_中的神经递质被释放，神经递质经胞吐进入_，最后作用于_上的特异性受体，引起电位变化，产生新的_。(4)维持Na、K浓度在细胞内外的差异与_的代谢活动密切相关。答案(1)(2)突触小体轴突末梢(3)7突触小泡突触间隙3突触后膜神经冲动(4)6线粒体解析兴奋在神经元间的传导方向是从上一个神经元的轴突末梢传到下一个神经元的树突或胞体；当兴奋传导到突触小体时，7突触小泡向突触前膜移动并与8突触前膜融合，向突触间隙释放神经递质，神经递质经体液运输与突触后膜上的受体结合，引起电位变化。细胞内外Na、K浓度差异主要通过主动运输维持，其能量来自6线粒体。15如图甲所示为测量神经纤维膜内外电位的装置，图乙所示为测得的膜电位变化。请回答：(1)图甲中装置A测得的电位相当于图乙中的_点的电位，该电位称为_电位。装置B测得的电位相当于图乙中的_点的电位，该电位称为_电位。(2)当神经纤维受到适宜刺激后，在兴奋部位，膜对离子的_性发生变化，钠离子大量流向膜_，引起电位逐步变化，此时相当于图乙中的_段。答案(1)a静息c动作(2)通透内b解析由图示可知，A装置测的是静息电位，B装置测的是动作电位。神经纤维受到刺激后，细胞膜的通透性发生急剧变化，钠离子的流入量增加，形成动作电位。16结合图示探究1、2、3处单独刺激时，电流表指针的偏转次数及方向(2处于两电极中央)。(1)刺激1处：偏转次数：_次。偏转方向：_(填“两次方向相反”“两次方向相同”或“不偏转”)。(2)刺激2处：偏转次数：_次。偏转方向：_(填“两次方向相反”“两次方向相同”或“不偏转”)。(3)刺激3处：偏转次数：_次。偏转方向：_(填“两次方向相反”“两次方向相同”或“不偏转”)。答案(1)2两次方向相反(2)0不偏转(3)2两次方向相反