浙江专版版高中生物 第二章 动物生命活动的调节 第3课时 神经系统的重要作.docx
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浙江专版版高中生物第二章动物生命活动的调节第3课时神经系统的重要作
第3课时 神经系统的重要作用、神经元的结构和动作电位
学考要求
知识内容
必考要求
加试要求
神经调节与体液调节的区别
a
a
神经系统的作用
a
a
神经元的种类、主要结构及特性
a
a
动作电位的概念
a
a
课时要求
(1)辨析神经调节与体液调节的不同。
(2)辨析神经元的种类及其主要结构,明确动作电位的概念。
一、神经系统的重要作用
1.人和动物调节机制的种类
有两种调节机制:
神经调节和体液调节,其中后者又称为内分泌调节或激素调节。
2.神经调节的特点
(1)神经调节比体液调节更迅速,更准确,原因是由于神经调节的信息是神经细胞发放的神经冲动,其沿着神经系统内的路径快速传递到特定的效应器,并使效应器作出准确的反应。
(2)体液调节往往是在神经系统的影响下进行的。
(3)神经系统一方面通过感觉器官接受体内、外的刺激,作出反应,直接调节或控制身体各器官、系统的活动;另一方面又通过调节或控制内分泌系统的活动来影响、调节机体各部分的活动。
3.神经系统的重要作用
(1)对周围环境的变化作出迅速的反应。
(2)维持内环境的稳定
①人和动物主要通过神经系统及时感知内、外环境的变化。
②对内能协调各器官、各系统的活动,使它们相互配合形成一个整体。
探究1——比较异同
神经调节与体液调节的区别
比较项目
神经调节
体液调节
作用途径
反射弧
体液运输
作用范围
准确、比较局限
较广泛
作用时间
短暂
比较长
反应速度
迅速
较缓慢
探究2——实例分析
通过实例总结神经系统的重要作用
材料1 一群小鸟在草地上觅食,当有人经过时,小鸟“轰”的一声飞走了,这是我们经常见到的现象。
同样,在草原上觅食的植食动物必须时时察觉肉食动物的光顾并及时逃跑,否则便会变成肉食动物的食物。
材料2 当食物过咸时,人体内环境渗透压会上升,刺激神经系统做出反应,主动饮水。
从材料可分析,神经系统的重要作用是能感受体内、外环境的变化,并相应地调节人和动物多方面的活动,对内能协调各器官、各系统的活动,使它们相互配合形成一个整体,对外使人和动物能适应外部环境的各种变化。
例1
人和高等动物对环境的各种变化能迅速作出反应。
这主要依靠( )
A.内环境B.神经系统
C.内分泌系统D.循环系统
答案 B
解析 神经调节的特点之一是快速准确。
例2
(2014·浙江6月学考)与体液调节相比,神经调节的作用特点是( )
A.比较缓慢B.迅速而准确
C.持续时间较长D.范围较广泛
答案 B
解析 神经调节的作用特点是迅速而准确,而体液调节作用比较缓慢,但持续时间较长,范围也比较广泛,B项正确。
二、神经元的结构和功能
1.神经元的结构
神经元
2.运动神经元各部分功能
(1)胞体位于脊髓,它发出轴突支配骨骼肌纤维。
(2)轴突的外周有髓鞘。
(3)神经元的树突和胞体的表面膜受到其他神经元轴突末梢(又称神经末梢)的支配。
3.神经元的基本特性
受到刺激后能迅速发生反应而产生神经冲动。
4.神经元的特点
神经元是一种可兴奋细胞,即受到刺激后能产生神经冲动并沿轴突传送出去。
5.兴奋在一个神经元中传导的方向:
树突→胞体→轴突。
6.神经元的种类
运动神经元、中间神经元和感觉神经元等。
例3
(2016·浙江4月学考)神经系统结构与功能的基本单位是( )
A.神经元B.反射弧
C.神经纤维D.反射中枢
答案 A
解析 神经元即神经细胞,是构成人神经系统的基本单位,而细胞是生物体的结构和功能的基本单位,因此神经元是神经系统结构与功能的基本单位。
例4
(2017·湖州期末)下列关于神经元的叙述,错误的是( )
A.神经元是一种可兴奋细胞
B.神经元是神经系统结构与功能的基本单位
C.神经元一般包括胞体、树突、轴突三部分
D.神经元受到刺激后会产生神经冲动并沿树突传送出去
答案 D
解析 神经元是一种可兴奋细胞,A项正确;神经元是神经系统结构与功能的基本单位,B项正确;神经元的结构一般包括胞体、树突、轴突三部分,C项正确;神经元受到刺激后会产生神经冲动并沿轴突传送出去,D项错误。
三、动作电位及其测量
1.神经元的功能
阅读教材,试分析下面的实验,归纳神经元的功能。
材料 下图是一个坐骨神经腓肠肌标本,给坐骨神经上的a点一个适宜刺激,肌肉发生收缩。
若在a点和肌肉之间放置一如图1所示的电流表,则能检测到电位变化(如图2)。
(①为未受刺激状态,②~⑥为受刺激后指针连续偏转的过程,细胞膜外表面为正电位)。
(1)由图1结合材料说明,神经元是一种可兴奋细胞,其基本特性是受到刺激后会产生神经冲动并沿轴突传送出去。
(2)静息状态时,电流表指针不发生偏转,说明坐骨神经表面各处电位相等。
(3)描述图2中③~⑤中b、c两处膜外电位变化及流经电流表的电流变化。
答案 ③中b处为负电位,c处为正电位,电流方向为c向b。
④中b、c两处皆为正电位,无电流。
⑤中b处为正电位,c处为负电位,电流方向为b向c。
(4)由上述分析说明,刺激坐骨神经时,产生一个负电波,它沿着神经传导,这个负电波叫做动作电位。
2.上述材料和分析说明,神经冲动就是动作电位,神经冲动的传导就是动作电位的传播。
特别提醒
神经元、神经与神经冲动的关系
(1)神经元是一种可兴奋细胞。
可兴奋细胞的特性就是在受到刺激后能迅速发生反应。
(2)神经是由许多神经纤维被结缔组织包围而成的。
在蛙的坐骨神经上给一个适当强度的电刺激,腓肠肌便会产生收缩。
(3)神经冲动就是动作电位,神经冲动的传导就是动作电位的传播。
探究——注重方法
分析电流表指针的偏转方向和偏转次数
分析下面电流表的偏转次数与方向(电流表的两个电极均接在膜外,偏转的方向与电流方向一致,bc=cd)
(1)①若刺激a点时,电流表指针先向左再向右,偏转两次。
②若刺激c点时,电流表指针不偏转。
③若刺激e点时,电流表指针先向右再向左,偏转两次。
④若刺激f点时,电流表指针先向右再向左,偏转两次。
(2)据此,你能总结出什么规律?
答案 若刺激两个电极的中点,电流表指针不会偏转,若刺激其他点,都会发生方向相反的两次偏转,刺激点离哪一个电极近,就先向哪个电极偏转。
例5
下图中,用枪乌贼的粗大神经纤维测定电位变化,阴影部分表示冲动传导的部位,其中符合事实的是( )
答案 A
解析 两电极处都是正电荷,无电位差,故电流表不偏转,A项正确;兴奋传到左侧,电位为内正外负,左右两侧存在电位差,故电流表应向左偏转,B项错误;左右电极均是正电荷,电流表不偏转,C项错误;左右两侧都兴奋,膜外都是负电荷,电流表不偏转,D项错误。
例6
若在图甲所示神经的右侧给予一适当的刺激,则电流表偏转的顺序依次是( )
A.②→①→②→③→②B.②→③→②→①→②
C.③→②→①→②→③D.③→②→①→②→③
答案 A
解析 电流表指针的方向与电流的方向一致,即从正电位流向负电位。
1.与体液调节相比,神经调节的特点是( )
A.调节准确、迅速
B.通过体液运送调节物
C.调节物均由内分泌腺产生
D.调节作用范围广泛
答案 A
2.(2017·金华十校联考)下列关于运动神经元的叙述,正确的是( )
A.胞体位于大脑
B.轴突是胞体发出的短突起,又称神经纤维
C.受刺激后能产生并传导动作电位
D.可接受其他神经元树突的支配
答案 C
解析 通常运动神经元的胞体位于脊髓,A项错误;轴突是胞体发出的长突起,又称神经纤维,B项错误;神经元是可兴奋细胞,其基本功能是产生并传导兴奋,C项正确;通常神经元的树突是接受信号的,而轴突能传出信号,所以一个运动神经元可接受其他神经元轴突末梢的支配,D项错误。
3.人体神经调节与体液调节的区别在于神经调节( )
A.作用慢、持续时间长B.作用快、持续时间短
C.作用快、持续时间长D.作用慢、持续时间短
答案 B
解析 神经调节和体液调节相比较,具有反应迅速,作用时间短,作用范围准确、比较局限的特点。
4.如图表示将连接灵敏电流计的导线两端置于神经纤维的外表面,刺激该神经纤维的④部位时,电流计指针将发生( )
A.一次偏转
B.两次方向相同的偏转
C.两次方向相反的偏转
D.不偏转
答案 C
解析 刺激④,兴奋双向传导,兴奋向左先传导到电流计的右接点,指针发生偏转;后传导到电流计的左接点,指针发生方向相反的偏转。
5.以蛙坐骨神经腓肠肌标本为材料,在适宜条件下进行实验。
下列叙述正确的是( )
A.电刺激坐骨神经,腓肠肌不收缩
B.电刺激坐骨神经,同时腓肠肌收缩
C.电刺激腓肠肌,腓肠肌收缩
D.电刺激腓肠肌,肌膜上测不到动作电位
答案 C
解析 坐骨神经为传出神经,电刺激坐骨神经,腓肠肌收缩,A项错误;兴奋在神经纤维上传导需要一定的时间,电刺激坐骨神经,随后腓肠肌收缩,B项错误;电刺激腓肠肌,肌膜上也会发生电位的改变,能测到动作电位,C项正确,D项错误。
题组一 神经调节与体液调节的区别
1.下列各项,不属于神经调节的特点的是( )
A.通过神经冲动传播完成
B.作用范围比较广
C.反应迅速
D.作用时间短
答案 B
2.与激素调节相比,高等动物神经调节具有的特点是( )
①调节速度快 ②调节速度慢 ③作用范围广 ④作用时间短 ⑤作用部位准确 ⑥作用时间比较长
A.①④⑤B.①③⑥C.②③⑤D.②③⑥
答案 A
解析 神经调节具有调节速度快、作用时间短、作用部位准确等特点。
题组二 神经系统的作用
3.运动员在长跑比赛中,会出现呼吸极度困难、腿酸痛,甚至有不想再跑的念头,但是当听到震耳的“加油”声后,却能加速冲刺,其主要调节过程是( )
A.声音→神经系统→心血管活动增强→促进需氧呼吸
B.声音→神经系统→甲状腺激素增高→促进厌氧呼吸
C.声音→神经系统→甲状腺激素增高→促进需氧呼吸
D.声音→神经系统→肾上腺素增高→促进厌氧呼吸
答案 A
解析 运动员在长跑比赛中,会出现呼吸极度困难、腿酸痛的现象,这是由于供氧不足而进行厌氧呼吸产生了乳酸。
听到“加油”声后,能加速冲刺,其主要调节过程是声音→神经系统→心血管活动增强→促进需氧呼吸。
4.下列属于神经调节的是( )
A.松树的树冠呈现宝塔型
B.人用手触摸含羞草时,含羞草的叶片立即下垂合拢
C.夏季炎热,人出汗
D.草履虫避开有害刺激
答案 C
解析 草履虫、含羞草无神经系统,无神经调节。
5.(2017·宁波期末考试)下列有关人体生理活动属于神经调节作用的是( )
A.小肠黏膜上皮细胞以主动转运的方式吸收氨基酸
B.躯体运动时骨骼肌的活动
C.骨髓造血干细胞形成红细胞
D.幼年生长激素分泌不足形成侏儒症
答案 B
题组三 神经元的种类、主要结构及特性
6.(2018·金华质检)以下关于神经元的突起的说法中,不正确的是( )
A.神经元的轴突都比树突长
B.区别轴突末梢和树突末梢的重要标志是其末端是否膨大
C.运动神经元的轴突外有髓鞘,它对神经元有保护和营养的作用
D.一般而言,神经元的树突分支多,轴突分支少
答案 A
7.(2017·杭州高三期末)下列关于神经元结构和功能的叙述,错误的是( )
A.神经元是可兴奋细胞
B.神经元的长轴突称为神经
C.神经元一般包含胞体、树突和轴突三部分
D.多数神经元有一个轴突和多个树突
答案 B
解析 神经元受到适宜刺激后,能产生动作电位,所以是一种可兴奋细胞,A项正确;轴突是胞体发出的长突起,称为神经纤维,B项错误;神经元由胞体和突起两部分组成,突起又分为树突和轴突,所以一般包含胞体、树突和轴突三部分,C项正确;多数神经元有一个轴突和多个树突,D项正确。
题组四 动作电位的概念及测量
8.刺激神经纤维的某一部位产生兴奋,膜内外产生局部电流,电流方向是( )
A.膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,膜内与膜外相同
B.膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,膜内与膜外相反
C.膜外由兴奋部位流向未兴奋部位,膜内与膜外相反
D.膜外由兴奋部位流向未兴奋部位,膜内与膜外相同
答案 B
解析 神经纤维产生兴奋时,膜内外的电流方向是:
膜外由未兴奋部位流向兴奋部位,膜内由兴奋部位流向未兴奋部位。
因此,B选项正确。
9.如图的神经纤维上有A、B、C三个点,现将一个灵敏电流计连接到神经纤维细胞膜的表面A、B两点,若在C处给一强刺激,则电流变化情况为( )
答案 C
解析 C点刺激传至B点时,该点膜外为负电位,A点未兴奋,仍为正电位,此时电流方向为A→B,电流计指针向右偏转;B点兴奋后恢复为静息电位,局部电流向A处传播,传至A处时膜外变为负电位,电流计指针向左偏转。
10.神经纤维受到刺激时,细胞膜内、外的电位变化是( )
①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位 ③膜外由负电位变为正电位 ④膜内由正电位变为负电位
A.①②B.③④C.②③D.①③
答案 A
解析 静息时膜电位为内负外正,兴奋时变为内正外负。
11.下列能正确表示神经纤维受刺激时,刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程的是( )
A.①→④B.②→③
C.③→②D.④→①
答案 D
解析 静息电位:
外正内负;动作电位:
内正外负。
题组五 综合应用
12.为研究兴奋的传导,科学家先后进行了以下实验。
据此回答下列问题:
材料一 在蛙的坐骨神经表面放置两个电极,连接到一个电表上(如图一)。
静息时,电表没有测出电位差(如图一①);当给a点刺激时,电表指针发生从图一②~⑥的连续变化。
电表指针偏转方向代表电流方向。
材料二 以枪乌贼的巨轴突为测试对象,将一电极插入轴突膜内,另一电极置于膜外,电表指针发生偏转,如图二中的A图。
给予刺激后,电表指针发生偏转的情况如图二中的B图和C图。
(1)材料一说明在神经系统中,兴奋是以________的形式沿着神经纤维传导的。
(2)请用材料二的结论解释图一③中的结果。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果用图二的方法测量图一④中c点的膜电位,将会出现图二中______图所示的结果(用字母表示)。
答案
(1)神经冲动(动作电位)
(2)b点膜电位为内正外负,c点膜电位为内负外正,b点和c点膜外存在电位差,电流从c流向b (3)A
解析
(1)兴奋是以神经冲动的形式沿着神经纤维传导的。
(2)在静息状态时,神经纤维膜外为正电位,膜内为负电位,当受到外界刺激时,膜外为负电位,膜内为正电位,因此电流方向由c→b,指针偏左。
(3)在图一④中c点电位仍为静息电位,因此应是图二中A图结果。
13.结合图示探究1、2、3处单独刺激时,电表指针的偏转次数及方向(2处于两电极中央)。
(1)刺激1:
偏转次数:
________次。
偏转方向:
________________(两次方向相反、两次方向相同或不偏转)。
(2)刺激2:
偏转次数:
________次。
偏转方向:
________________(两次方向相反、两次方向相同或不偏转)。
(3)刺激3:
偏转次数:
________次。
偏转方向:
_________________(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
【自助加餐】
14.用连着微伏表的两个电极测试受刺激后的神经纤维上的电位变化,已知该纤维静息电位为-70mV,如果微伏表上发生一次持续约1ms的电位差的变化:
由-70mV上升到0,再继续上升至+40mV,然后再下降恢复到-70mV,则刺激部位和微电极放置位置正确的是( )
答案 B
解析 根据微伏表上的电位差的变化可知,起始电位差为负值,A、D选项图示微伏表两极均置于膜外,起始电位差为0;C选项图示微伏表两极均置于膜内,起始电位差也为0;B选项图示微伏表左边一极在膜内,为负电位,右边一极在膜外,为正电位,起始电位差为负值。
15.(2017·嘉兴3月)将一灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1),在①处给予一适宜强度的刺激,测得的电位变化如图2所示。
若在②处给予同等强度的刺激,测得的电位变化是( )
答案 B
解析 已知灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经的外侧,静息电位时为0,当①处给予一适宜强度的刺激,指针发生两次方向相反的偏转,如图2所示;而当在②处给予同等强度的刺激时,指针也发生两次方向相反的偏转,但是每一次偏转的方向正好与刺激①的相反,故选B。