2018-2019版高中生物 第二章 生物的个体稳态 第二节 第2课 兴奋在神经元之间的传递和人脑的高级功能学案 苏教版必修3.doc

第2课时兴奋在神经元之间的传递和人脑的高级功能学习目标1.说明兴奋在神经元之间的传递。 2.简述神经系统的分级调节。3.概述人脑的高级功能。|基础知识|一、兴奋在神经元之间的传递(1)结构基础：突触。概念：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。结构基础：突触前膜、突触间隙和突触后膜。(2)传递过程：神经元兴奋突触小体释放神经递质作用于突触后膜下一神经元产生兴奋或抑制。(3)传递方向：单方向。原因：神经递质存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放后作用于突触后膜，再使后一个神经元产生兴奋或抑制。二、人脑的高级功能1.脑的组成及功能(1)大脑：大脑皮层是高级神经活动的结构基础，其上有语言、听觉、视觉、运动等高级中枢，调节人体各项生命活动。(2)小脑：重要的运动调节中枢。(3)脑干：内部有许多重要的生命活动中枢，如心血管中枢、呼吸中枢等。2.语言中枢(1)人脑特有的高级功能是语言功能，左侧大脑半球在语言活动功能上占优势。(2)组成及受损症状书写性语言中枢，受损后出现失写症。视觉性语言中枢，受损后出现失读症。运动性语言中枢，受损后出现运动性失语症。听觉性语言中枢，受损后出现听觉性失语症。3.大脑皮层不同部位的关系及其意义各自具有不同的分工，又相互协调，共同调控机体各部分的活动，以适应内外环境的变化。|自查自纠|1.兴奋在神经纤维上和突触间都是双向传导的()2.在突触后膜上发生电信号化学信号电信号的转换()3.听觉性言语区(H区)受损伤后听不见别人说话()4.完成呼吸、排尿、阅读反射的神经中枢依次是脑干、脊髓、大脑皮层()5.针刺指尖引起的缩手反射属于低级中枢控制的非条件反射()|图解图说|某些神经抑制或阻断类药物作用于突触处，能够抑制递质与受体的结合，从而阻断兴奋的传递。醉酒后出现语无伦次、走路不稳、大小便失禁、呼吸急促等症状。考试期间憋尿和少儿夜间遗尿说明了什么？提示：考试期间憋尿是大脑皮层对位于脊髓中的排尿中枢的有意识的控制；少儿夜间遗尿是少儿的大脑发育还不完善造成的。二者都说明大脑皮层可以控制低级的神经中枢。探究点一兴奋在神经元之间的传递阅读教材“积极思维”，思考以下问题：1.区分概念：突触、突触小体、突触小泡、突触前膜、突触后膜。提示：突触小体：是指一个神经元的轴突末梢分枝末端的膨大部分形成的小体，这些突触小体可以与多个神经元的细胞体或树突相接触而形成突触，在突触小体内，靠近前膜处含有大量突触小泡，内含化学物质神经递质(如乙酰胆碱等)。2.释放的神经递质是否是内环境的成分？说明理由。提示：是，突触间隙的液体为组织液。3.信号在突触中传递时，信号的转变方式是怎样的？提示：电信号化学信号电信号。4.兴奋从上一个神经元传递到下一个神经元，一定会引起下一个神经元兴奋吗？为什么？提示：不一定，因为神经递质有两类，若为兴奋性递质则引起后膜兴奋；若为抑制性递质则可使后膜受到抑制。(1)在已知突触结构中，根据突触小泡存在的位置，可以判断出突触前膜和突触后膜，进而判定兴奋传递的方向。(2)神经递质的释放是胞吐现象，突触小体内高尔基体和线粒体较多。【例1】 下图表示一个神经元在一次兴奋后，将兴奋传递给另一个神经元的过程。下面相关叙述不正确的是()A.a处产生的动作电位，表现为内正外负B.神经递质是通过简单扩散释放到突触间隙的C.兴奋由abc的传递过程体现了细胞膜的信息传递功能D.麻醉药的作用机理之一是通过抑制突触前膜神经递质的释放而发挥作用的解析静息电位是内负外正，动作电位是内正外负；神经递质是通过胞吐作用释放到突触间隙的，需要消耗能量；麻醉药的作用机理有的是通过抑制突触前膜神经递质的释放发挥作用的，有的是通过与神经递质竞争突触后膜上的受体发挥作用的。答案B突触影响神经冲动传递情况的判断与分析(1)正常情况下，神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后，立即被相应酶分解而失活。(2)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因：若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据，则突触后膜会持续兴奋或抑制。(3)药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因：药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放；药物或有毒有害物质使神经递质失活；突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据，使神经递质不能和后膜上的受体结合。【跟踪训练】1.如图为突触模式图，请据图回答(平角括号内写标号)：(1)用箭头在图下方的方框中标出神经冲动的传递方向。(2)中所包含的物质称为_，这些物质可与作用改变_的离子通透性；结构的合成与细胞结构中的细胞器_有关，结构_的形成与细胞器_有关。(3)维持Na、K浓度在细胞内外的差异与_的代谢活动密切相关。解析当神经冲动传递到突触小体时，突触小泡(图中的)向突触前膜移动并与突触前膜融合，向突触间隙释放神经递质。释放到突触间隙的神经递质与突触后膜上的特异性受体(图中的)结合，引起突触后神经元的兴奋或抑制。在神经细胞中，突触小泡的形成与高尔基体有关，突触后膜上受体蛋白质的合成发生在核糖体上。细胞内外Na、K浓度差异主要通过主动运输维持，主动运输消耗的能量主要来自线粒体的活动。答案(1)(2)神经递质突触后膜核糖体突触小泡高尔基体(3)线粒体探究点二神经系统的分级调节如图为神经肌肉连接示意图。黑点()表示神经元细胞体，表示神经纤维。肌肉受到刺激不由自主地收缩，大脑也能产生感觉。(1)写出肌肉受到刺激不由自主收缩的途径_(用标号表示)。提示：(2)写出肌肉受到刺激，大脑产生感觉的兴奋传导途径_(用标号表示)。提示：辨析神经系统的分级调节(1)高级中枢位于大脑皮层，控制人体的高级生命活动。(2)低级中枢位于大脑皮层以外，控制人体的低级生命活动，如可以自主地控制一些反射行为，如眨眼反射、排尿反射、膝跳反射等。(3)低级中枢受脑中相应的高级中枢的调控，如成人可有意识地控制排尿。【例2】 如图是人的排尿反射的反射弧结构简图(表示从树突到胞体到轴突)，方框甲代表大脑皮层的部分区域，乙代表脊髓中控制排尿的神经中枢。下列有关对此生理过程的分析不正确的是()A.婴儿的a兴奋，就会引起e发生反应；正常成年人的a兴奋，e不一定发生反应B.如果正常成年人的n兴奋，就会引起神经元d的兴奋C.若正常成年人的b受损，其排尿反射将不会存在D.若正常成年人的m和n受到损伤，其排尿反射仍会存在解析图中的abcde构成了一个完整的反射弧，b受损，则排尿反射将不会存在；m或n受损排尿反射仍存在，只是不受大脑控制；婴儿大脑发育不健全，对低级中枢的控制能力极差。正常成年人的n兴奋，释放的递质对下一个神经元有兴奋或抑制的作用。答案B【跟踪训练】2.某人因为交通事故脊髓从胸部折断了，在这种情况下()A.膝跳反射存在，针刺足部无感觉B.膝跳反射不存在，针刺足部有感觉 C.膝跳反射不存在，针刺足部无感觉 D.膝跳反射存在，针刺足部有感觉解析膝跳反射的神经中枢是位于脊髓里的低级中枢，脊髓从胸部折断后的病人，膝跳反射的反射弧还完整，因此膝跳反射存在；而感觉是在大脑皮层的感觉中枢形成的，脊髓折断，其传导功能被破坏，因此针刺足部无感觉。答案A知识脉络要点晨背1.突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙三部分。2.兴奋在神经元之间的传递是单向的，其原因是神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。3.下丘脑有体温调节中枢、水平衡调节中枢以及与生物节律控制有关的神经中枢。4.一般来说，位于骨髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的控制。5.人脑言语区损伤症：W区不能写字；V区不能看懂文字。S区不能讲话；H区不能听懂话。1.与人体高级神经中枢无直接联系的活动是()A.上自习课时边看书边记笔记B.开始上课时听到“起立”的声音就站立起来C.叩击膝盖下面的韧带引起小腿抬起D.遇到多年不见的老朋友一时想不起对方的姓名解析C项膝跳反射为非条件反射，和高级神经中枢大脑皮层无直接关系；其余选项均与大脑皮层有关。答案C2.下图表示当有神经冲动传到神经末稍时，神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制，下列叙述错误的是()A.神经递质存在于突触小泡内B.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C.神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放D.图中离子通道开放后，Na和Cl同时内流解析若神经递质为兴奋性神经递质，则引起Na通道开放，Na内流，若神经递质为抑制性神经递质，则引起Cl内流，D错误。答案D3.图1是当A接受一定强度刺激后引起F收缩过程的示意图，图2为图1中D结构的放大示意图。请回答：(1)图2的结构名称是_，结构的名称是_。(2)神经纤维B在A中的细小分支叫做_，用针刺A时，引起F收缩的现象被称为_。针刺引起疼痛，产生痛觉的部位是_。(3)当兴奋在神经纤维B上传导时，兴奋部位的膜内外两侧的电位呈_。(4)如果在图2中和的间隙处注射乙酰胆碱，处发生的变化是_(填“兴奋”或“抑制”)，原因是乙酰胆碱引起结构上_的变化。解析(1)神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成.图1的结构名称是反射弧，图2的结构名称是突触，结构的名称分别是突触前膜和突触后膜。(2)图1中A结构叫做感受器，用针刺A时，引起F收缩的现象被称为反射；针刺会引起人疼痛，产生痛觉的部位是大脑皮层。(3)神经纤维未受到刺激时，K外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负；当某一部位受刺激时，神经纤维膜对钠离子通透性增加，Na内流，使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负。(4)乙酰胆碱是兴奋性递质，所以在之间注射乙酰胆碱，可引起突触后膜的膜电位发生变化，可使处发生兴奋。答案(1)突触突触后膜(2)感受器(感觉神经末梢)反射大脑皮层(3)外负内正(4)兴奋膜电位课后跟踪分层训练 (时间：30分钟)1.研究表明，同一突触小体中可能存在两种或两种以上的神经递质，此现象称为递质共存现象。下列说法中错误的是()A.兴奋在突触中的传递有赖于生物膜的流动性B.同一突触后膜上可能存在多种受体C.突触后膜所在的神经元中无神经递质D.共存的递质可能起协同作用也可能起拮抗作用解析由于突触小体中可能存在两种或两种以上的神经递质，那么同一突触后膜上也可能相应地存在两种或多种受体；神经递质位于轴突末梢突触小体的突触小泡中，突触后膜所在的神经元也有突触小泡，所以其内也有神经递质。答案C2.神经元接受刺激后产生兴奋并传导兴奋过程中，发生了机械刺激(或其他刺激)转变为电信号、电信号转变成化学信号和化学信号转变为电信号等变化，上述这些转变依次发生在()A.突触小体、突触前膜、突触后膜B.刺激部位、突触前膜、突触后膜C.刺激部位、突触小体、突触后膜D.刺激部位、突触间隙、突触后膜解析神经元受刺激后，由于Na内流，产生动作电位，实现了机械刺激(或其他刺激)向电信号的转变，然后兴奋以电信号的形式传导到突触前膜时，由电信号转变为化学信号，在突触后膜由化学信号转变为电信号。答案B3.决定反射时间的长短的主要因素是()A.刺激强度的大小 B.感受器的兴奋性C.中枢突触的数目 D.效应器的兴奋性解析兴奋在神经纤维上的传导以电信号的形式进行，速度较快，而在神经细胞内传递需经电信号化学信号电信号的过程，速度较慢，因此反射时间的长短主要取决于中枢突触的数目。答案C4.生活中存在以下现象：(1)婴幼儿经常尿床，但随着年龄的增长，这种现象会明显减少；(2)由于惊恐而出现无意识排尿。以上现象说明()A.婴幼儿在夜间产生的尿液较白天多B.婴幼儿排尿反射的传入神经兴奋只到达脊髓C.由于惊恐而无意识排尿不属于神经反射活动D.脊髓的生理活动依赖于大脑皮层的功能状态解析成人和婴幼儿控制排尿的初级中枢都在脊髓，但它受大脑控制。婴幼儿因大脑发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱，排尿次数增多。由于惊恐而无意识排尿，也涉及大脑皮层的功能。答案D5.下列有关中枢神经系统的功能叙述中，错误的是()A.人脑的高级功能专指语言、学习、记忆和思维功能B.下丘脑与调节体温、水平衡调节和生物节律等功能有关C.维持生命活动的基本中枢如呼吸和心血管中枢在脑干D.小脑和脊髓内有调节躯体运动等生命活动的低级中枢解析人脑的大脑皮层是整个神经系统中最高级的部位。它除了对外部世界的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。答案A6.当你专心作答生物试题时，参与的高级中枢主要有图中的哪些区域()A.H区和S区B.S区和V区C.W区和H区D.V区和W区解析作答生物试题时，要看懂题意并写出答案，参与的高级中枢主要有V区和W区。答案D7.下图为突触结构模式图，下列说法不正确的是()A.在a中发生电信号化学信号的转变，信息传递需要能量B.中内容物释放至中主要借助于突触前膜的选择透过性C.处的液体为组织液，含有能被特异性识别的物质D.中内容物使b兴奋时，兴奋处外表面分布着负电荷解析是突触小泡，其内容物为神经递质，通过胞吐作用释放到突触间隙，借助于突触前膜的流动性，而不是选择透过性，B错误。答案B8.如图为一突触的结构模式图。下列相关叙述正确的是()A.刺激b点，bc段膜外电流方向为bcB.刺激b点，c、d同时兴奋C.刺激b点，a、c均会兴奋D.刺激b点，必定会引起B神经元的兴奋解析刺激b点，bc段膜外电流方向是cb；刺激b点，c点先兴奋，然后是d点或不兴奋；兴奋在单个神经纤维上的传导是双向的，所以刺激b点，a、c均会兴奋；刺激b点，因神经递质的种类有兴奋性和抑制性的，故B神经元可能会兴奋也可能会抑制。答案C9.如图显示一个传出神经元，该神经元在X位置受到刺激，下列相关叙述中正确的是()A.兴奋会传到大脑皮层B.兴奋会传到Y处后的效应器C.会使Z处释放神经递质D.会形成反射活动解析兴奋在神经元之间的传递是单向的，该神经元为传出神经元，X位置受刺激产生的兴奋可传向效应器，但不能传到大脑皮层，A错误，B正确；神经递质由Y处释放，C错误；反射活动的完成需要完整的反射弧，D错误。答案B10.如图是反射弧的局部结构示意图，a、b、c、d、e为各个刺激点，为电位变化检测各位点。下列说法正确的是()A.若刺激a点都有电位变化，刺激e点都没有电位变化，说明兴奋在神经元间是单向传递的B.若刺激c点有两次电位变化，说明兴奋在同一神经元内是双向传导的C.刺激b点有电位变化，没有电位变化是因为兴奋在神经元内是电信号，在神经元之间是化学信号，而电流表对化学信号不反应D.d位于两个电极中间，刺激d位点指针都没有偏转，其产生的原因两者是相同的解析兴奋在神经纤维上是双向传导的，在神经元之间是单向传递的。刺激c点，有两次电位变化，是因为兴奋先后通过电流表的两电极，不能说明兴奋在同一神经元上是双向传导的。刺激b点或d点，无电位变化是因为兴奋在神经元之间的传递是单向的。而刺激d点指针不偏转的原因是电极连接点的电位是相同的。答案A11.如图是某低等海洋动物完成某反射的反射弧模式图。下列叙述错误的是()A.a处接受适宜的电刺激，b处能测定到电位变化B.b处给予适宜刺激，引起的反应不属于反射C.能接受各种刺激，引起发生相应反应D.图中有三个神经元，a处兴奋传导的速度大于c处解析如果a处接受适宜的电刺激，兴奋在反射弧上的传导途径是abc和ac，因此b处可以测定到电位变化；b处给予适宜刺激，引起的反应，没有感受器参与，所以不属于反射； 只有适宜刺激，才能引起感受器产生兴奋，并引起相应效应器发生反应；分析题图可知，图中有3个神经元细胞体，因此有3个神经元，由于存在突触延搁，兴奋在神经纤维上的传导速度大于突触处的传递速度。答案C12.图甲表示受到刺激时神经纤维上的电位变化，图乙表示突触，有关叙述错误的是()A.轴突膜处于状态时Na内流B.轴突膜处于和状态时K外流C.在a处能完成电信号化学信号的转变D.a兴奋一定会使b产生图甲所示的变化解析轴突膜处于状态时，细胞产生了动作电位，说明细胞膜对Na通透性增加，Na内流，A正确；轴突膜处于和状态时，动作电位逐渐恢复静息电位，这时细胞膜对K通透性增加，K外流，B正确；a轴突末梢形成突触小体，兴奋以电信号形式传导，引起突触小泡释放神经递质后作用于下一个神经元细胞膜，引起下一个神经元膜电位变化，故a处信号转变形式为电信号化学信号，C正确；a所在的神经元兴奋释放的神经递质可能是抑制性递质，使下一个神经元产生抑制，D错误。答案D13.如图为突触的结构，在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计。据图回答：(1)图示的结构涉及_个神经元，含有_个突触。 (2)如果B受刺激，C会兴奋，如果A受刺激，C不会兴奋。由此判断A、B释放的神经递质依次是_、_。 (3)如图，已知abbd，则刺激b点，灵敏电流计指针偏转_次，如刺激c点，则偏转_次。 解析(1)由图知，图中有3个神经元，2个突触。(2)B受刺激，C会兴奋，所以B释放的递质是兴奋性递质；A受刺激，C不会兴奋，所以A释放的是抑制性神经递质。(3)兴奋在神经纤维上进行双向传导，在神经元间进行单向传递。兴奋在神经纤维上传导速度快于突触中传递，所以刺激b点，电流计发生2次偏转，刺激c点发生1次偏转。答案(1)32(2)抑制性神经递质兴奋性神经递质(3)2114.如图表示三个神经元及其联系。其中“”表示从树突到细胞体，再到轴突及末梢(即一个完整的神经元模式)，为了研究兴奋在一个神经元上的传导方向和在神经元间的传递方向，研究人员进行了相关实验。请据图回答下列问题：(1)若代表小腿上的感受器，代表神经支配的小腿肌肉，则称为_，能代表反射弧的结构为(用图中序号表示)_。 (2)刺激图中b点，则b点处发生的膜电位变化是_，图中_点可发生兴奋。 (3)若刺激d点，图中_点可发生兴奋。 (4)由图中可看出一个神经元的突触小体与下一个神经元的_相联系而形成突触，图中共有_个突触。 (5)由此说明：兴奋在一个神经元上的传导是_。兴奋在两个神经元间的传递是_，其原因是_。 解析由图可知，该反射弧的起点是，神经冲动传导的单方向是指由感受器向效应器方向进行。在突触部位，突触前膜与突触后膜间的兴奋传递的单方向性是神经元间兴奋传递单方向性的根本原因。答案(1)神经中枢(2)由外正内负变为外负内正a、c、d、e(3)e、c(4)树突或细胞体3(5)双向的单向的神经递质的释放是单向的(总是从突触前膜到突触间隙，然后到突触后膜)15.(实验探究)为探究铅中毒对大鼠学习记忆的影响，将大鼠分为四组，其中一组饮水，其余三组饮醋酸铅溶液，60天后进行检测。检测a：用如图水迷宫(池水黑色，大鼠无法看到平台)进行实验，大鼠从入水点入水，训练其寻找水面下隐蔽平台，重复训练4天后撤去平台，测定大鼠从入水点到达原平台水域的时间；检测b：测定脑组织匀浆铅含量及乙酰胆碱酯酶(AChE)活性。AChE活性检测原理：AChE可将乙酰胆碱(ACh)水解为胆碱和乙酸，胆碱与显色剂显色，根据颜色深浅计算酶活性。组别醋酸铅溶液浓度/(gL1)脑组织铅含量/(ggprot1)AChE活性/(Umgprot1)到达原平台水域时间/s00.181.5622.70.050.291.3723.110.571.0826.921.050.7636.4请回答：(1)表中用于评价大鼠学习记忆能力的指标是_，通过该指标可知_组大鼠学习记忆能力最弱。 (2)ACh是与学习记忆有关的神经递质，该递质由突触前膜释放进入_，与突触后膜上的受体结合，引发突触后膜_变化。ACh发挥效应后在_酶的催化下水解，本实验是通过检测单位时间内_的生成量，进而计算该酶的活性。 (3)表中结果表明：脑组织铅含量越高，ACh水解速度越_。 (4)水迷宫实验过程中，使短期记忆转化为长期记忆的措施是_，以此强化神经元之间的联系。 答案(1)到达原平台水域的时间(2)突触间隙电位乙酰胆碱酯胆碱(3)慢(4)重复训练