人教版生物必修3第2章 第1节 通过神经系统的调节一.docx
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人教版生物必修3第2章第1节通过神经系统的调节一
第1节 通过神经系统的调节
(一)
学习目标
核心素养
1.结合教材“思考与讨论”,理解反射弧结构和各部分功能
2.结合教材图解和相关物理知识,理解兴奋在神经纤维上的产生和传导过程
1.通过分析反射弧各部分结构的破坏对功能的影响,建立结构与功能相统一的观点
2.通过分析电位的产生机理及相关曲线的解读,培训科学思维的习惯
3.通过反射弧中兴奋传递特点的实验探究,提升实验设计及对实验结果分析的能力
1.神经调节的结构基础和反射
(1)神经元的结构(据图填空)
图中序号依次表示:
①细胞体,②树突,③轴突,④轴突的末梢。
(2)反射
①概念:
在中枢神经系统参与下,动物体或人体对内外环境变化作出的规律性应答。
它是神经调节的基本方式。
②结构基础:
反射弧。
(3)反射的结构基础——反射弧(如图)
①a.效应器,b.传出神经,c.神经中枢,e.传入神经,f.感受器。
②图中a的组成:
传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体。
③直接刺激b,能够引起肌肉收缩,这不属于(填“属于”或“不属于”)反射,原因是没有通过完整反射弧。
2.兴奋在神经纤维上的传导
(1)兴奋的概念
指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)传导形式
兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导,这种电信号也叫神经冲动。
(3)静息电位和动作电位
离子运输
电位
图中状态(A区或B区)
静息电位
K+外流
外正内负
A区
动作电位
Na+内流
外负内正
B区
(4)传导特点
双向传导,即刺激神经纤维上的任何一点,兴奋可沿神经纤维向两侧同时传导。
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.任何反射弧都需要感觉神经元、中间神经元、运动神经元三个神经元的参与。
( )
2.神经纤维就是神经。
( )
3.传入神经末梢就是感受器,传出神经末梢就是效应器。
( )
4.静息电位是由K+外流形成的,外流的方式为主动运输。
( )
5.神经纤维受到刺激后,兴奋部位和未兴奋部位之间,膜内和膜外的局部电流方向相反。
( )
6.兴奋在离体神经纤维上以电信号形式双向传导。
( )
提示:
1.× 膝跳反射的反射弧只有传入神经元和传出神经元两种神经元参与。
2.× 许多神经纤维集结成束,外面包有膜,构成一条神经。
3.× 提示:
效应器是指运动神经末梢及其支配的肌肉或腺体。
4.× 静息电位形成过程中K+外流属于协助扩散。
5.√
6.√
神经调节的结构基础和反射
[问题探究]
1.给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。
若每次在铃声后即给狗喂食,这样多次结合后,狗一听到铃声就会分泌唾液。
(1)食物引起味觉属于反射吗?
提示:
不属于。
(2)铃声引起唾液分泌的反射弧与食物引起唾液分泌的反射弧相同吗?
为什么?
提示:
不相同。
铃声引起唾液分泌的神经中枢在大脑皮层,食物引起唾液分泌是非条件反射,是先天就有的,神经中枢在大脑皮层以下,这两种反射的感受器和传入神经也不相同。
2.用橡皮锤叩击某人膝盖下面的韧带,他能感受到刺激,但却没有反应,请分析其中的原因。
提示:
膝跳反射弧中的传出神经或效应器受损。
反射弧的结构与功能
反射弧结构
结构组成
功能
结构破坏对功能的影响
感受器
感觉神经元轴突末梢的特殊结构
将内外刺激信息转变为神经兴奋
既无感觉又无效应
传入神经
感觉神经元
将兴奋由感受器传入神经中枢
既无感觉又无效应
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
既无感觉又无效应
传出神经
运动神经元
将兴奋由神经中枢传至效应器
只有感觉无效应
效应器
传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
对内外刺激作出相应的应答
只有感觉无效应
相互联系
反射弧中任何一个环节中断,反射均不能发生,必须保证反射弧结构的完整性
1.下图表示青蛙的某反射弧模式图,请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和它所支配的肌肉或腺体等
D.切断③,刺激②时,会产生具体效应的结构是④
C [该题图表示反射弧的结构模式图,可以判定①表示神经中枢,②表示传入神经,③表示传出神经,④表示效应器,⑤表示感受器。
刺激②时,④效应器会产生具体效应,效应器包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体等。
当切断③时,由于反射弧不完整,刺激②时,④效应器不会产生效应。
]
结合上图回答问题。
(1)将青蛙的后趾皮肤剥掉,再将浸有稀硫酸的小纸片贴在该部位,蛙无反应。
这是因为已经破坏了该反射弧的__________。
(2)切断②,刺激③,效应器__________(填“能”或“不能”)做出反应。
如果能反应,是否属于反射?
________________。
(3)判断下列哪些活动要在反射弧中完成:
__________。
①食虫鸟见到黄蜂不敢吃
②熟睡的人被蚊虫叮咬会动一动
③精彩的哑剧表演引来人们热烈的掌声
④实验中离体的腓肠肌连一段坐骨神经,用电来刺激坐骨神经,引起腓肠肌收缩
提示:
(1)⑤感受器
(2)能 不属于 (3)①②③
2.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,该病是由于病毒侵染了位于脊髓的传出神经元的细胞体引起的,下列关于两位同学的叙述,正确的是( )
A.甲膝跳反射不存在,针刺足部有感觉
B.甲膝跳反射不存在,针刺足部无感觉
C.乙运动障碍,对刺激有感觉
D.乙能运动,对刺激无感觉
C [膝跳反射的中枢在脊髓胸部以下部分,感觉中枢在大脑皮层。
甲同学膝跳反射存在,针刺足底无感觉,A、B错误;乙由于病毒侵染了位于脊髓的传出神经元的细胞体,传出神经受损,因此运动障碍,针刺足底有感觉,C正确,D错误。
]
兴奋在神经纤维上的传导
[问题探究]
辨析下列图示,完成相关问题:
图甲 图乙
(1)在图甲中箭头处给予刺激时,兴奋传导方向如何?
(用图示表示)
提示:
。
(2)图乙中箭头表示神经冲动的传导途径,其中哪一条最为正确?
提示:
兴奋在神经纤维上双向传递,兴奋在神经元之间单向传导,因此D最符合题意。
(3)若测量该神经纤维上的静息电位和动作电位,电流计的两极应怎样连接?
电流计指针如何偏转?
提示:
静息电位和动作电位的测量
①测静息电位:
灵敏电流计一极与神经纤维膜外侧连接,另一极与膜内侧连接(如图甲),只观察到指针发生一次偏转。
②测动作电位:
灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外(或内)侧(如图乙),可观察到指针发生两次方向相反的偏转。
(1)K+、Na+与静息电位和动作电位的关系
①
②
(2)神经纤维上膜电位差变化曲线解读
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。
如图表示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化。
详细分析如下:
①a点——静息电位,外正内负,此时细胞膜主要对K+有通透性;
②b点——零电位,动作电位形成过程中,细胞膜对Na+的通透性增强;
③bc段——动作电位,细胞膜继续保持对Na+的通透性强度;
④cd段——静息电位恢复;K+通道开放使K+外流。
⑤de段——Na+-K+泵活动加强,排Na+吸K+,使膜内外离子分布恢复到静息水平。
1.下列关于兴奋沿神经纤维向前传导的叙述中,正确的是( )
A.膜内电流由未兴奋部位流向兴奋部位
B.膜外电流由兴奋部位流向未兴奋部位
C.兴奋在神经纤维上以电信号的形式单向传导
D.神经纤维在未受到刺激时,膜内为负电位
D [兴奋在神经纤维上传导时,膜内电流由兴奋部位流向未兴奋部位,膜外电流由未兴奋部位流向兴奋部位;兴奋在神经纤维上以电信号的形式双向传导;神经纤维在未受到刺激时,钾离子外流,形成内负外正的静息电位。
]
2.图甲为某一神经纤维示意图,将一电流表的a、b两极置于膜外,在X处给予适宜刺激,测得电位变化如图乙所示。
下列说法正确的是( )
甲 乙
A.未受刺激时,电流表测得的为静息电位
B.动作电位传导方向与神经纤维膜外局部电流方向相同
C.在图乙中的t3时刻,兴奋传导至b电极处
D.t1~t2,t3~t4电位的变化分别是Na+内流和K+外流造成的
C [静息状态时,神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正,称为静息电位,图甲所示两电极都在膜外,所以电流表测得的为零电位,A错误;兴奋的传导方向和膜内的电流传导方向一致,B错误;静息电位是外正内负,动作电位是外负内正,电流表会有不同方向的偏转,在图乙中的t3时刻,兴奋传导至b电极处,并产生电位变化,C正确;t1~t2和t3~t4电位的变化都是Na+内流造成的,D错误。
]
[课堂小结]
知识网络构建
核心语句归纳
1.神经调节的基本方式是反射,反射的结构基础是反射弧。
2.反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器组成,效应器包括传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体。
3.静息电位表现为内负外正,是由K+外流形成的。
4.动作电位表现为内正外负,是由Na+内流形成的。
5.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。
6.兴奋在一条神经纤维上可以双向传导。
1.一个人的手掌触到裸露的电线会立即反射性握紧电线,被解救后当他再次看到裸露的电线时,会立即反射性地把手缩回,对这两种反射的神经中枢的叙述正确的是( )
A.两种反射中枢都在脊髓
B.两种反射中枢都在大脑
C.前者在脊髓,后者在大脑和脊髓
D.前者在大脑,后者在大脑和脊髓
C [前者缩手反射的神经中枢在脊髓,属于非条件反射。
后者缩手反射的低级中枢在脊髓,高级中枢在大脑,属于条件反射。
]
2.当快速牵拉骨骼肌时,会在d处记录到电位变化过程。
据图判断,下列相关叙述错误的是( )
A.感受器位于骨骼肌中
B.d处位于传出神经上
C.从a到d构成一个完整的反射弧
D.b为传入神经
C [牵拉骨骼肌,能在d处检测到电位变化,再根据神经节所在位置可判断,感受器位于骨骼肌中,d位于传出神经上,A、B正确;题干图中缺少效应器,不能构成完整的反射弧,C错误;b上有神经节的存在,故为传入神经,D正确。
]
3.(2018·全国卷Ⅲ)神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是( )
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反
D [静息状态时,神经细胞膜两侧电位为外正内负,此时细胞膜内钾离子浓度比膜外高很多倍,而钠离子浓度的分布与钾离子相反,因此A、B、C错误,D正确。
]
4.如图是神经元受到刺激后产生的电位变化图。
据图可判断下列说法错误的是( )
A.神经纤维兴奋部位和未兴奋部位由于电位差的存在形成局部电流
B.刺激形成的兴奋部位电位变化是由于K+内流引起的
C.膜内电流的方向与兴奋传导的方向相同
D.兴奋传导过后又会恢复到静息电位
B [刺激形成的兴奋部位电位变化是由于Na+内流引起的,由此判断B项错误。
]
5.如图所示,神经纤维MB段距离长于MC段,在M处给予电刺激,在B、C处用电流计测其电位变化,电流计指针( )
A.不动 B.向左摆
C.向右摆D.发生两次方向相反的摆动
D [根据题意和图示分析可知:
在M处给以电刺激,由于兴奋在神经纤维上的传导是双向的,所以兴奋能传导到B、C处。
又由于神经纤维MB段距离长于MC段,所以兴奋先传导到C,使电流计指针发生摆动;后传导到B,使电流计指针又发生一次方向相反的摆动。
]
6.下图是反射弧结构模式图,请回答:
(1)图中,刺激结构4时,会产生具体效应的结构是[ ]________,该结构在组成上包括____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________。
若抑制该细胞的呼吸作用,发现神经纤维在一次兴奋后,其细胞膜不能再恢复到静息状态,说明带电离子通过细胞膜的方式是________。
(2)兴奋在此反射弧中神经纤维上的传导是__________。
(填“双向的”或“单向的”)
解析:
(1)
效应器,由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等构成。
若抑制细胞的呼吸作用(细胞中ATP量不足),则神经纤维在一次兴奋后,其细胞膜不能再恢复到内负外正的状态,说明离开了ATP,带电离子就不能通过细胞膜,所以带电离子通过细胞膜的方式是主动运输。
(2)兴奋在机体内的某一反射弧中的神经纤维上传导时应该是单向的。
答案:
(1)5 效应器 传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体等 主动运输
(2)单向的