高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座专题十三动物的神经系统Word文档格式.docx

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有树突、轴突。

树突短而分支多，有感受刺激的能力，为传入纤维。

轴突长而分支少，仅末端分支；

无感受刺激的能力，为传出神经。

轴突末端分支、膨大为突触小体，与下一个神经元、效应器相连。

神经轴突外面包有外膜，为神经膜，是施旺细胞（神经胶质），有保护、营养、再生的作用。

神经纤维受到损伤后，在有施旺细胞包裹的情况下，细胞体能再生出新的轴突。

在施旺细胞和轴突之间还常有另一外鞘，称髓鞘，神经膜（雪旺氏）细胞向内延伸而成，位于神经膜与轴突之间、多层、片状，由磷脂构成，有绝缘作用。

两个雪旺氏细胞相邻处为郎飞氏节。

依据轴突是否有髓鞘，将轴突分为有髓（鞘）神经纤维和无髓（鞘）神经纤维。

3．神经元类型可分为单极神经元、双极神经元、多极神经元。

（二）神经胶质细胞：

数量多。

无传导功能，有保护、支持、营养、再生、绝缘等功能；

参与神经递质代谢；

帮助记忆。

2．神经节

神经元细胞体聚集形成为神经节。

在无脊椎动物体内，神经元细胞体集中的部位为神经节；

在脊椎动物中，神经元细胞体大多在中枢神经系统（脑、脊髓）内，少数在脊神经节、交感神经节中。

二、反射弧

（一）反射：

机体对刺激有规律的反应；

是神经调控的基本方式。

（二）反射弧：

从接受刺激到发生反应的全部神经传导途径。

反射弧分5部分：

感受器：

感受刺激、产生兴奋（冲动）；

传入神经：

将冲动传导（传入）至反射中枢；

反射中枢：

脑、脊髓中起调节作用的细胞群，整合、发出指令（神经冲动）；

传出神经：

将指令传导（传出）至效应器官；

效应器：

肌肉、腺体等，受到刺激后发生反应。

（三）反射弧的类型

1．含1个神经细胞；

2．含2个神经细胞；

3．含3神经细胞；

4．人的反射弧

膝跳反射是人体最简单、唯一的单突触反射弧，其反射中枢位于脊髓内，与脑等其他部位有复杂的联系，受意识控制。

人体反射的特点：

（1）中间神经元多（3），神经元越多，反射活动越复杂；

（2）传导通路复杂，是人体复杂行为的基础。

（四）反射的意义：

反应迅速—无需思考；

适应环境，进化中形成的、先天性行为；

是复杂行为的基础。

三、神经冲动的传导

（一）静息电位

1．离子浓度差：

任何细胞内、外均存在离子浓度差。

在神经元中，K+的浓度差为：

内/外=30；

Na+的浓度差为：

外/内=10倍。

原因是Na+-K+泵的作用进行主动运输，每次将三个Na+泵出细胞、将两个K+泵入细胞，结果膜内、外两个相反的浓度梯度。

2．极化

静息状态是指神经细胞在安静、无刺激时的状态，些时神经细胞膜的通透性为：

Na+通道关闭，Na+不能进入膜内；

但由于膜内K+浓度高，K+通道部分张开，依靠化学扩散力，少量K+渗出；

细胞内存在带负电的大分子，使膜内负电性增强。

结果形成跨膜电位—外正内负。

这种状态为极化状态，这种膜为极化膜。

3．静息电位：

由于化学扩散力使K+渗出，跨膜电位增高，跨膜电位阻力增大，当二者平衡时，即化学扩散力=跨膜电位阻力，跨膜电位就稳定了，此时的电位为静息电位，外正内负，哺乳动物神经细胞约在-70~-90mV之间。

本质是K+的电与化学平衡电位相等。

（二）动作电位与神经冲动的传导

1．动作电位（兴奋）

（1）定义：

神经纤维受到刺激时，膜电位产生的短暂、周期性、可传导的变化。

（2）膜电位的变化：

负→→0→→正→→0→→负

去极化倒极化（去极化）再极化（复极化）

（3）动作电位产生的机制

去极化与倒极化：

是由于膜的通透性变化。

当神经细胞受到外界刺激时，Na+通道张开，Na+大量涌入，致使更多的Na+通道张开（正反馈），结果更大量的Na+涌入膜内。

跨膜电位的变化从-70mV→0→+35mV。

这种外负内正的电位称为动作电位。

去极化倒极化

不应期：

膜内正电荷增多，致使Na+进入的阻力增大，结果Na+通道逐渐关闭（失活），此时不能再接受刺激，称不应期。

复极化（再极化）：

静息电位的恢复。

膜对K+通透性增高（K+通道张开），致使K+大量外移，静息电位恢复。

原因是K+浓度内>

外，膜内正电位斥力所致。

（4）动作电位的实质

刺激引起膜电位（膜极性）发生短暂的、周期性变化，主要包括2个过程：

去极化、倒极化：

Na+渗入，电位变化为由外正内负→外负内正；

再极化（复极化）：

K+渗出，电位变化为由外负内正→外正内负。

这两个过程构成了动作电位。

（5）膜内外Na+、K+正常分布的恢复

膜电位复极化后，膜内外Na+、K+分布情形：

细胞内：

Na+浓度受刺激后大于受刺激前；

K+浓度受刺激后小于受刺激前；

细胞外：

Na+浓度受刺激后小于受刺激前；

K+浓度受刺激后大于受刺激前；

膜内外Na+、K+分布是如何恢复正常的（即：

Na+-K+泵起何作用？

）？

主动运输：

将Na+泵出细胞、K+泵入细胞

2．动作电位的传导

（1）传导机理：

局部兴奋（即产生了动作电位），引起兴奋部位与非兴奋部位之间产生局部电流，致使临近部位短暂的膜电位倒转，结果整个神经纤维依次短暂的膜电位倒转。

（2）特点：

为“全或无”，或者不能产生，一旦产生，就会恒定大小传遍整个神经细胞。

（三）髓鞘和神经传导速度

髓鞘：

由脂类物质构成，具有绝缘作用。

在髓鞘内无（或很少有）Na+、K+通道。

郎飞氏节：

是未被髓鞘包裹、裸露的轴突部位，有很多Na+、K+通道。

神经冲动在神经纤维上呈跳跃式传导。

传播速度快，人脊髓神经可达100m/秒，此外，这种传播方式节约能量，是非跳跃式传导的1/5000。

四、突触和神经递质

（一）突触

定义：

一个神经元的神经末梢与下一个神经元树突或细胞体之间接触部位。

构造：

3部分

突触小体（突触前膜）；

突触间隙；

突触后膜

1．电突触和化学突触

（1）电突触与化学突触

电突触化学突触

———————————————————

存在无脊椎动物脊椎动物

突触间隙、阻力小大

神经递质无有

传导速度快慢

传导方向双向单向

（2）神经递质：

很多种，如乙酰胆碱（Ach）、单胺类等；

（3）突触囊泡：

位于轴突神经末梢（神经前膜）内、突触小体中，内含神经递质。

（4）神经冲动的定向传导：

神经递质仅存在于突触前膜的突触囊泡内，神经后膜内无突触囊泡。

（5）神经传导的实质：

兴奋（动作电位）传导至突触时，导致突触前膜通透性变化，Ca+通道打开，突触间隙中的Ca+进入突触前膜，促使突触囊泡释放乙酰胆碱至突触间隙，乙酰胆碱与突出后膜上的受体结合，致使突触后膜通透性变化，Na+通道打开，Na+涌入，结果突触后（膜）电位变化，突触后膜产生动作电位。

（6）神经递质的回收、再利用：

作用后神经递质必须与突触后膜受体分离。

原因是二者分离，可使递质回收再利用，否则神经持续冲动，不能恢复静息状态。

回收方式：

各种递质不同；

Ach的回收：

Ach脂酶→Ach分解（破坏）→与突触后膜受体分离→通过突触间隙→进入突触前膜→进入突触小体→合成Ach→储于突触囊泡内→备用。

杀虫剂的两种作用：

有机磷杀虫剂：

抑制Ach脂酶→使Ach无法分解→无法与突触后膜受体分离，结果→神经系统失控（无法恢复静息状态），导致→震颤、痉挛→死亡。

尼古丁等杀虫剂：

覆盖在突触后膜受体→阻断神经传导。

2．兴奋性、抑制性突触

决定因素：

是神经递质；

递质→促进Na+渗入→突触后膜去极化→兴奋→冲动传导—兴奋性突触；

递质→阻止Na+渗入（或促进K+渗出、CL-渗入）→突触后膜极化加强→冲动被抑制—抑制性突触（更强的刺激才能引起兴奋）。

突触后膜（受体）的影响

Ach作用于骨骼肌，引起兴奋；

但作用于心肌，则引起抑制。

原因是骨骼肌、心肌的受体不同。

（二）神经递质

1．常见的神经递质

乙酰胆碱（Ach）：

兴奋性（骨骼肌），是外周神经系统最主要的递质。

去甲肾上腺素（激素）：

兴奋性，在中枢神经系统（脑）中最常见。

5-羟色胺（血清素，氨基酸衍生物）：

抑制性，导致睡眠。

是中枢神经系统主要神经递质；

分布于脑与兴奋、警觉有关的区域。

2．神经递质的作用机制

（1）两种作用机制

机制1：

递质直接发挥作用。

递质与突触后膜受体结合后，引起后膜膜蛋白构相变化，形成某些离子通道，使神经元的细胞质与周围的液体之间可以交换离子，也可以使已经存在的通道关闭，中断离子的流动。

结果使突触后极化程度发生变化。

机制2：

递质通过第二信使发挥作用。

递质与突触后膜受体结合后，活化后膜上某种酶，启动第二信使（cAMP—环腺苷酸，cGMP—环鸟苷酸等），结果仍然是使突触后膜极化程度变化。

（2）递质的性质：

兴奋性、抑制性不是绝对的。

1个轴突可末端有多个分支神经末梢，释放同1种递质，作用于多个神经元、多个突触（神经网络），引起突触后膜兴奋、也可能抑制。

（3）神经调节物

来源：

轴突末梢或其他细胞的分泌物；

小肽分子：

内啡呔、干扰素；

白细胞介素等多种激素；

作用：

辅助性神经递质。

神经调节物与突触后膜上的受体结合，改变离子通道状态或启动第二信使，作用是调节细胞对主要神经递质的反应。

内啡肽是自身产生的，具有止痛、振奋情绪等作用，与吗啡、海洛因等的效力相同。

药物的副作用是具有依赖性。

（三）突触和整合

神经元之间不是单线联系，而是多线连接成错综复杂的神经元网络。

整合作用机制：

大量信息进入一个神经无，它会加工处理信息，使信息叠加或抵消，然后决定是兴奋还是抑制。

神经整合主要是在脑、脊髓内完成的。

突触与记忆：

突触在神经活动调控中的重要作用见下述实验：

五、神经系统的进化

最早出现神经系统的生物是腔肠动物的网状神经系统。

水螅的神经细胞体位于外胚层和内胚层的基部细胞。

没有中枢和周围神经系统之分。

腔肠动物的突触大部分是电突触，但也有化学突触，因而神经冲动在神经网上的传导大部分是多方向的，单向的传导是很少见的。

涡虫的神经系统一方面保留着网状的特性，即神经细胞分散，并以突触相连成网状；

另一方面很多神经细胞已集中而成身体腹面的2个神经索和头部的“脑”。

环节动物和节肢动物等的神经称为链状或神经节式神经系统。

其特点是神经细胞集中成神经节，神经纤维聚集成都市束而成神经。

链状神经系统已可分为中枢和外围两个部分，脑和腹神经索属于中枢系统，从脑和各神经节伸到身体各部分的神经属外围系统。

环节动物和软体动物神经系统的另一特点是有巨大神经。

节肢动物的神经系统比环节动物和软体动物更集中。

昆虫头部最前面的三对神经节愈合为脑，分别为前脑、中脑和后脑。

脑以围咽神经与头部腹面的食管下神经节相连。

食管下神经节与胸部和腹部的