第25講神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能 一 神經(jīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1 基本單位 構(gòu)成神經(jīng)系統(tǒng)的基本單位是 2 神經(jīng)元的結(jié)構(gòu) 神經(jīng)元 3 神經(jīng)元功能特性 受到刺激后會產(chǎn)生神經(jīng)沖動并沿軸突傳送出去 二 神經(jīng)沖動的產(chǎn)生與傳導(dǎo)1 神經(jīng)沖動 興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的 這種電信號也叫神經(jīng)沖動 2 興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程 1 未興奮時神經(jīng)細(xì)胞膜呈 狀態(tài) 即靜息電位 表現(xiàn)為 極化 外正內(nèi)負(fù) 2 興奮時神經(jīng)細(xì)胞膜呈 狀態(tài) 即動作電位 表現(xiàn)為 3 局部電流的形成 興奮區(qū)域與未興奮區(qū)域形成 這樣就形成了局部電流 4 電流方向 在膜外 在膜內(nèi)由興奮區(qū)域流向未興奮區(qū)域 反極化 外負(fù)內(nèi)正 電位差 由未興奮區(qū)域流 向興奮區(qū)域 三 突觸的信號傳遞1 突觸傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是通過 完成的 突觸 2 興奮在神經(jīng)元之間的傳遞 1 突觸信號的傳遞過程 當(dāng)神經(jīng)末梢有神經(jīng)沖動傳來時 突觸前膜內(nèi)的突觸小泡受到刺激 就會釋放 并擴(kuò)散到突觸后膜處 和 結(jié)合 引發(fā)突觸后膜去極化 形成電位變化 乙酰膽堿 乙酰膽堿受體 2 興奮傳遞過程中信號的轉(zhuǎn)變 3 興奮傳遞的特點 即只能由突觸前膜傳至突觸后膜 電信號 化學(xué)信號 電信號 單向性 四 反射與反射弧1 神經(jīng)系統(tǒng)活動的基本形式 2 反射 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下 機(jī)體對刺激感受器所發(fā)生的 具有 的動物才會出現(xiàn)反射現(xiàn)象 3 完成反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 反射 規(guī)律性反應(yīng) 神經(jīng)系統(tǒng) 反射弧 五 大腦皮層的功能1 是整個神經(jīng)系統(tǒng)中最高級的部位 它除了對外部世界進(jìn)行感知以及控制機(jī)體的反射活動外 還具有語言 學(xué)習(xí) 記憶和思維等方面的高級功能 大腦皮層 2 言語區(qū) 人類特有的高級神經(jīng)中樞 大腦皮層中與語言功能有關(guān)的區(qū)域為言語區(qū) 1 受損 可以理解語言 但不能說完整的句子 也不能書寫表達(dá)思想即表達(dá)性失語癥 白洛嘉區(qū) 2 受損 可以說 但不能理解語言 即可以聽到聲音 卻不理解它的意義 3 運動區(qū) 位于 一般支配對側(cè)肢體的運動 4 體覺區(qū) 位于 一般支配對側(cè)肢體的感覺 韋尼克區(qū) 中央前回 中央后回 六 體溫調(diào)節(jié)1 主要產(chǎn)熱組織 肌肉 等 2 人體的散熱 1 主要散熱器官 2 散熱方式 有傳導(dǎo) 對流 等物理方式 其中 是非常有效的散熱方式 內(nèi)臟 腦 皮膚 輻射 蒸發(fā) 蒸發(fā) 3 在35 以上的環(huán)境中 唯一有效的散熱機(jī)制是 出汗 1 反射 是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式 分為先天性的非條件反射和后天形成的條件反射 2 反射弧的結(jié)構(gòu)與功能分析 特別提醒 1 反射活動的進(jìn)行除需要完整的反射弧外 還需要適宜的刺激 2 沒有感覺產(chǎn)生 可能是感受器 傳入神經(jīng)元或反射中樞受損傷 而反射弧的任何一個環(huán)節(jié)受損傷都有可能導(dǎo)致無法完成反射活動 即時應(yīng)用1 反射和反射弧的關(guān)系是 a 反射活動可以不完全通過反射弧來實現(xiàn)b 反射活動的完成必須通過反射弧來實現(xiàn)c 只要反射弧完整 必然出現(xiàn)反射活動d 反射和反射弧在性質(zhì)上完全相同 解析 選b 反射是神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式 是動物機(jī)體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下 對內(nèi) 外環(huán)境變化產(chǎn)生的適應(yīng)性反應(yīng) 反射弧是反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ) 反射弧的完整性是完成反射的前提條件 通常構(gòu)成反射弧的五個環(huán)節(jié)是 感受器 傳入神經(jīng)元 反射中樞 傳出神經(jīng)元 效應(yīng)器 2 下圖為反射弧結(jié)構(gòu)示意圖 相關(guān)敘述中錯誤的是 a 伸肌肌群內(nèi)既有感受器也有效應(yīng)器b b處注入麻醉劑后 在 處檢測不到動作電位c 若在 處施加一個有效刺激 a處膜電位的變化為 內(nèi)負(fù)外正 內(nèi)正外負(fù) 內(nèi)負(fù)外正d 在 處施加刺激引起屈肌收縮屬于反射 解析 選d 觀察反射弧結(jié)構(gòu)圖 上有神經(jīng)節(jié) 判定其為傳入神經(jīng)元 伸肌肌群既連有傳入神經(jīng)元又連有傳出神經(jīng)元 判定其內(nèi)既有感受器也有效應(yīng)器 b處注入麻醉劑后 興奮的傳導(dǎo)被阻斷 在 處檢測不到動作電位 若在 處施加一個有效刺激 興奮向兩端傳導(dǎo) a處膜電位變化由靜息電位 內(nèi)負(fù)外正 動作電位 內(nèi)正外負(fù) 靜息電位 內(nèi)負(fù)外正 在 處施加刺激引起屈肌收縮不屬于反射 原因是沒有完整的反射弧 1 膜電位 1 極化狀態(tài) 細(xì)胞內(nèi) 外各種離子濃度不等 膜內(nèi)k 濃度高 膜外na 濃度高 靜息時由于細(xì)胞膜上k 通道開放 造成k 外流 而膜內(nèi)帶負(fù)電的蛋白離子則不能透出細(xì)胞膜 于是形成細(xì)胞膜 外正內(nèi)負(fù) 的靜息膜電位 如圖 2 反極化狀態(tài) 當(dāng)細(xì)胞受到刺激時 na 通道開放 使na 內(nèi)流超過了k 外流 導(dǎo)致膜形成 外負(fù)內(nèi)正 的動作電位 如圖 3 極化狀態(tài)的恢復(fù) 動作電位產(chǎn)生后 通過na k 泵 細(xì)胞排鈉保鉀 再恢復(fù)到靜息膜電位 2 興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo) 電傳導(dǎo) 1 過程 2 特點 生理完整性 神經(jīng)傳導(dǎo)要求神經(jīng)纖維在結(jié)構(gòu)上和生理功能上都是完整的 如果神經(jīng)纖維被切斷 破壞了結(jié)構(gòu)的完整性 沖動不可能通過斷口傳導(dǎo)下去 雙向傳導(dǎo) 刺激神經(jīng)纖維上的任何一點 所產(chǎn)生的沖動均可沿著神經(jīng)纖維向兩側(cè)同時傳導(dǎo) 3 興奮在神經(jīng)元之間的傳遞 突觸傳遞 1 突觸 一般情況下每一神經(jīng)元的軸突末梢與其他神經(jīng)元的胞體或樹突形成接點 由此可分為兩類 2 過程 突觸小泡釋放化學(xué)遞質(zhì) 如乙酰膽堿等 到突觸間隙 再擴(kuò)散到突觸后膜并與后膜上的受體結(jié)合 引起突觸后膜去極化 形成動作電位 3 特點 單向傳遞 只能由一個神經(jīng)元的軸突傳到另一個神經(jīng)元的樹突或細(xì)胞體 易誤警示軸突 突觸小體 突觸小泡 突觸概念的比較 即時應(yīng)用3 2012 嘉興市測試 果蠅的某種突變體因動作電位異常而易發(fā)生驚厥 右圖表示兩種果蠅的動作電位 據(jù)圖分析 突變體果蠅的神經(jīng)細(xì)胞膜異常的是 a 鈉離子通道和去極化過程b 鉀離子通道和復(fù)極化過程c 鈉離子通道和復(fù)極化過程d 鉀離子通道和反極化過程 解析 選b 動作電位的形成包括上升值 峰值 下降值 其中上升值是去極化過程 是由鈉離子內(nèi)流形成的 下降值是復(fù)極化的過程 是由鉀離子外流形成的 分析該圖可以看出野生型和突變型果蠅的動作電位的下降值不同 即復(fù)極化過程異常 是鉀離子通道異常導(dǎo)致的 4 2012 麗水市等三市聯(lián)考 右圖是神經(jīng)元和神經(jīng)末梢的結(jié)構(gòu)模式圖 下列有關(guān)敘述中 正確的是 a 在 處給予適當(dāng)刺激 該處膜電位會從外負(fù)內(nèi)正轉(zhuǎn)變?yōu)橥庹齼?nèi)負(fù)b 在 處給予適當(dāng)刺激 神經(jīng)沖動能沿箭頭 和 方向傳導(dǎo)c 神經(jīng)末梢 小泡內(nèi)含有的物質(zhì)與突觸后膜結(jié)合后 能引起突觸后膜反極化 去極化和復(fù)極化的過程 d 若該細(xì)胞是下丘腦的神經(jīng)細(xì)胞 它是通過神經(jīng)調(diào)節(jié)方式來控制腺垂體的分泌解析 選b 處受刺激 該部位由外正內(nèi)負(fù)的靜息電位轉(zhuǎn)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正的動作電位 神經(jīng)遞質(zhì)釋放后作用于突觸后膜 引起突觸后膜反極化和去極化過程 若該細(xì)胞為下丘腦的神經(jīng)細(xì)胞 它是通過體液調(diào)節(jié)方式來控制腺垂體分泌促激素 1 調(diào)節(jié)過程 通過神經(jīng) 體液的反饋調(diào)節(jié) 機(jī)體實現(xiàn)了產(chǎn)熱和散熱的動態(tài)平衡 從而維持了體溫的恒定 但是人體調(diào)節(jié)體溫的能力是有限度的 如果環(huán)境溫度長時間地劇烈變化 或機(jī)體內(nèi)調(diào)節(jié)過程發(fā)生了障礙 就可能出現(xiàn)中暑或體溫過低等病癥 2 通過體溫調(diào)節(jié) 使機(jī)體產(chǎn)熱量 散熱量 維持體溫恒定 易誤警示 1 寒冷環(huán)境中 人體體表溫度與環(huán)境溫度之間溫差大 散失熱量快 所以機(jī)體才需要增加產(chǎn)熱 減少散熱來維持體溫恒定 2 寒冷環(huán)境中機(jī)體雖減少散熱 但其散熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于炎熱環(huán)境中的散熱量 3 機(jī)體的體溫調(diào)節(jié)能力是有一定限度的 外界溫度過高或過低也會使體溫升高或降低 即時應(yīng)用5 2012 江西師大附中臨川一中聯(lián)考 下列關(guān)于人體體溫的說法不正確的是 a 體溫的調(diào)節(jié)也是人體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的一部分b 體溫因年齡 性別等不同而存在微小的差異 c 發(fā)燒時厭食是因為體溫高影響了消化酶的活性d 人體在寒冷環(huán)境中能增加代謝產(chǎn)熱的激素主要是腎上腺素和胰島素解析 選d 人體在寒冷環(huán)境中能增加代謝產(chǎn)熱的激素主要是腎上腺素和甲狀腺激素 6 下列有關(guān)體溫調(diào)節(jié)的說法 正確的是 a 恒溫動物的體溫是恒定不變的b 體溫升高都是由細(xì)胞代謝產(chǎn)熱增加引起的c 皮膚冷覺感受器興奮 會引起皮下毛細(xì)血管舒張d 下丘腦有體溫調(diào)節(jié)中樞 同時還對某些腺體活動具有調(diào)節(jié)功能 解析 選d 恒溫動物的體溫不是恒定不變的 而是一個動態(tài)變化的過程 有一個相對穩(wěn)定的范圍 體溫升高是由細(xì)胞代謝產(chǎn)熱增加引起的這種說法是錯誤的 體溫的變化應(yīng)該考慮兩個方面 產(chǎn)熱和散熱 皮膚冷覺感受器興奮 是寒冷刺激所造成的 會引起皮下毛細(xì)血管收縮 興奮的傳導(dǎo)方向 特點的判斷分析與設(shè)計1 興奮在完整反射弧中的傳導(dǎo)方向的判斷與分析由于興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的 導(dǎo)致興奮在完整反射弧中的傳導(dǎo)也是單向的 只能由傳入神經(jīng)元傳入 傳出神經(jīng)元傳出 2 興奮傳導(dǎo)特點的設(shè)計驗證 1 驗證沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方法設(shè)計 電刺激圖 處 觀察a的變化 同時測量 處的電位有無變化 結(jié)果分析 若a有反應(yīng) 且 處電位改變 說明沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的 若a有反應(yīng)而 處無電位變化 則說明沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是單向的 2 驗證沖動在神經(jīng)元之間的傳遞方法設(shè)計 先電刺激圖 處 測量 處電位變化 再電刺激 處 測量 處的電位變化 結(jié)果分析 若兩次實驗的檢測部位均發(fā)生電位變化 說明沖動在神經(jīng)元間的傳遞是雙向的 若只有一處電位改變 則說明沖動在神經(jīng)元間的傳遞是單向的 圖甲是反射弧結(jié)構(gòu)模式圖 a b分別是放置在傳出神經(jīng)元和骨骼肌上的電極 用于刺激神經(jīng)和骨骼肌 c是放置在傳出神經(jīng)元上的電表 用于記錄神經(jīng)興奮電位變化 請分析回答下列問題 1 圖甲中的d表示 最簡單的反射弧由 種神經(jīng)元組成 2 若將該反射弧放入較低濃度的鈉鹽培養(yǎng)液中 傳入神經(jīng)元靜息時 膜內(nèi)na 濃度將 高于 低于 等于 膜外 3 用a刺激神經(jīng) c測到的電位變化如乙圖 膜電位從 到 變化時 膜上打開的離子通道是 4 正常時 分別用a b刺激神經(jīng)和骨骼肌 會引起骨骼肌收縮 某同學(xué)用a刺激神經(jīng) 發(fā)現(xiàn)骨骼肌不收縮 是傳出神經(jīng)元受損 d部位受損還是骨骼肌受損導(dǎo)致骨骼肌不收縮 為探究骨骼肌不收縮的原因 該同學(xué)利用圖甲中的反射弧 設(shè)計了如下實驗方案 注 只考慮一個部位受損 請根據(jù)該實驗步驟預(yù)測現(xiàn)象及結(jié)論 第一步 用a刺激神經(jīng) 觀察c的電位變化和骨骼肌是否收縮 如果 則說明傳出神經(jīng)元受損 如果 則要繼續(xù)往下做實驗 第二步 用b刺激骨骼肌 觀察骨骼肌是否收縮 如果 則說明部位d受損 如果 則說明骨骼肌受損 解析 1 圖中d是傳出神經(jīng)末梢與肌肉的接點 即由神經(jīng)與肌肉形成的突觸 最簡單的反射弧也應(yīng)含有傳入神經(jīng)元和傳出神經(jīng)元 2 靜息狀態(tài)下 神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)na 低于細(xì)胞外 但k 高于細(xì)胞外 3 圖2中 是動作電位的產(chǎn)生過程 即興奮過程 是興奮后的恢復(fù)過程 此時k 外流 4 若傳出神經(jīng)受損 則刺激a處 c處不能測得電位變化 若骨骼肌受損 則刺激b處 骨骼肌不收縮 答案 1 神經(jīng)肌肉接點或突觸2 2 低于 3 鉀通道 4 在c處不能記錄到電位變化 骨骼肌不收縮在c處記錄到電位變化 骨骼肌不收縮骨骼肌收縮骨骼肌不收縮 對神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上受體結(jié)合情況不同 引起效應(yīng)器的不同效果辨析不清刺激某一個神經(jīng)元引起后一個神經(jīng)元興奮 當(dāng)給予某種藥物后 再刺激同一個神經(jīng)元 發(fā)現(xiàn)神經(jīng)沖動的傳遞被阻斷 但檢測到突觸間隙中神經(jīng)遞質(zhì)的量與給予藥物之前相同 這是由于該藥物 a 抑制了突觸小體中遞質(zhì)的合成b 抑制了突觸后膜的功能c 與遞質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)完全相同d 抑制了突觸前膜遞質(zhì)的釋放 解析 由于突觸間隙中神經(jīng)遞質(zhì)的量與給予藥物之前相同 說明該藥物不可能作用于突觸前膜 不會抑制突觸小體中遞質(zhì)的合成 也不會抑制突觸前膜遞質(zhì)的釋放 所以選項a d均錯誤 如果該藥物與遞質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)完全相同 則不會引起神經(jīng)沖動傳導(dǎo)被阻斷 因此選項c也是錯誤的 綜上所述 該藥物只能作用于突觸后膜 抑制了突觸后膜的功能 影響了神經(jīng)沖動的傳遞 答案 b 糾錯筆記 1 正常情況下神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上受體結(jié)合引起突觸后膜興奮或抑制后 立即被相應(yīng)酶分解而失活 2 異常情況1 若某種有毒有害物質(zhì)將分解神經(jīng)遞質(zhì)的相應(yīng)酶變性失活 則突觸后膜會持續(xù)興奮或抑制 3 異常情況2 若突觸后膜上受體位置被某種有毒物質(zhì)占據(jù) 則神經(jīng)遞質(zhì)不能與之結(jié)合 突觸后膜不會產(chǎn)生電位變化 阻斷信息傳導(dǎo) 答題不規(guī)范氨基丁酸 ga ba 作為哺乳動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)中廣泛分布的神經(jīng)遞質(zhì) 在控制疼痛方面的作用不容忽視 其作用機(jī)理如圖所示 請回答有關(guān)問題 1 ga ba在突觸前神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)合成后 貯存在 內(nèi) 以防止被胞漿內(nèi)其他酶系破壞 當(dāng)興奮抵達(dá)神經(jīng)末梢時 ga ba釋放 并與位于圖中 上的ga ba受體結(jié)合 該受體是膜上某些離子的通道 當(dāng)ga ba與受體結(jié)合后 通道開啟 使 離子內(nèi)流 從而抑制突觸后神經(jīng)細(xì)胞動作電位的產(chǎn)生 上述過程體現(xiàn)出細(xì)胞膜具有 功能 2 釋放的ga ba可被體內(nèi)氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶降解而失活 研究發(fā)現(xiàn)癲癇病人體內(nèi)ga ba的量不正常 若將氨基丁酸轉(zhuǎn)氨酶的抑制劑作為藥物施用于病人 可緩解病情 這是由于 從而可抑制癲癇病人異常興奮的形成 3 圖中麻醉劑分子嵌入的結(jié)構(gòu)是 它的嵌入起到了與ga ba一樣的功能 從而可 縮短 延長 該離子通道打開的時間 產(chǎn)生麻醉效果 常見錯誤 錯因分析 本題出現(xiàn)錯誤的原因主要有以下幾個方面 1 第一空基本概念記憶不牢 掌握不準(zhǔn) 不能正確地掌握 突觸小泡 這一專業(yè)名詞 而錯答成 突觸囊泡 囊泡 等 第四空審題不清 在做該問題時 只看到 細(xì)胞膜具有 功能 卻忽視了 上述過程 體現(xiàn)出 這一關(guān)鍵要求 從而將 信息交流 答成 選擇透性 或 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 該過程強調(diào)的