高中生物必修3 1.1 通過神經系統的調節
※【學習目標】
1．知識：概述神經調節的結構基礎和反射。說明興奮在神經纖維上的傳導和在神經元之間的傳遞。概述神經系統的分級調節和人腦的高級功能。
2．能力：聯系生活實際，掌握神經系統的調節方式。
3．情感態度與價值觀：通過書上的實驗，了解興奮的傳導。
※【學習重點】
1.興奮在神經纖維上的傳導和在神經元之間的傳遞。
2.人腦的高級功能。
※【學習難點】神經沖動的產生和傳導
※【學習方法】講述與學生練習、討論相結合等
※【知識梳理】
一、神經調節的結構基礎和反射
（一）反射
1.概念：指在中樞神經系統參與下，動物體或人體對內外環境變化作出的規律性應答。
2.類型：反射是神經調節的基本方式。分為條反射和非條反射。
非條反射條反射
形成時間生就有后天獲得
刺激非條刺激（直接刺激）條刺激（信號刺激）
神經中樞大腦皮層以下中樞大腦皮層
神經聯系反射弧及神經聯系永久、固定，反射不消退反射弧及神經聯系暫時、可變，反射易消退，需強化
意義完成機體基本的生命活動大大提高人和動物適應復雜環境的能力
舉例縮手反射、眨眼反射望梅止渴、談虎色變
（二）結構基礎：反射弧通常由感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器組成。反射活動需要有完整的反射弧才能實現。
1.反射弧
①感受器 分布于皮膚、感覺器官、內臟等處，具有接受刺激，產生興奮的作用。
②傳入神經 位于周圍神經系統，具有把興奮以神經沖動的形式從感受器傳到腦或脊髓的作用。
③神經中樞 位于中樞神經系統，具有把傳入的神經沖動進行分析、綜合，然后把沖動傳給傳出神經的作用。
④傳出神經 位于周圍神經系統，具有把神經沖動從腦或脊髓傳向效應器的作用。
⑤效應器 即傳出(運動)神經末梢和它所支配的肌肉、腺體，具有對刺激作出反應的作用。
2.反射過程：
一定的刺激被一定感受器感受到，感受器接受刺激產生興奮，興奮以神經沖動的形式，經傳入神經傳導神經中樞，神經中樞經分析綜合后將興奮經傳出神經到達效應器，效應器做出應答反應
備注：反射與反射弧的關系：反射是神經系統調節人體各種活動的基本方式，是一種生理活動，而反射弧是一種結構名稱。反射活動必須通過反射弧，反射弧的各部分是由反射活動連接起的，是反射活動的結構基礎，缺少反射弧中的任何一個環節，就不能完成反射活動。
二、神經系統的分級調節
（一）中樞神經系統
1.腦：大腦、腦干、小腦。
2.脊髓。
（二）關系
1.大腦皮層是調節機體活動的最高級中樞。
2.位于脊髓的低級中樞受腦中相應的高級中樞的調控。
3.神經中樞之間相互聯系，相互調控。
三、人腦的高級功能
（一）人腦除了可感知外部世界，控制機體的反射活動外，還具有語言、學習、記憶和思維等方面的高級功能。
（二）大腦皮層言語區的劃分（如圖）
大腦皮層言語區損傷會導致特有的某種言語活動的功能障礙。
中樞名稱別名受損后的病癥病癥的癥狀
運動性書寫中樞書寫中樞（W區）失寫癥病人可聽懂別人的談話和看懂字，
也會講話，手部運動正常，但失去書
寫、繪圖能力
運動性語言中樞說話中樞（S區）運動性失語癥病人可以看懂字，也能聽懂別人講
話，但自己不會講話
聽覺性語言中樞（H區）聽覺性失語癥病人能講話、書寫，也能看懂字，能
聽懂別人發音，但不懂其含義，病人可
以模仿別人說話，但往往是答非所問
視覺性語言中樞閱讀中樞（V區）失讀癥病人的視覺無障礙，但看不懂字的含
義，即不能閱讀
四、興奮在神經纖維上的傳導
1.傳導形式：局部電流
在靜息時，神經細胞的膜電位是膜外為正，膜內為負。當受到刺激時，在刺激點上變為膜內為正膜外變負，產生興奮。鄰近的未興奮部位膜外的正電荷向興奮部位移動，膜內的興奮部位正電荷向未興奮部位移動。這種在興奮部位與相鄰未興奮部位之間的局部電流達到一定強度后，便會引起未興奮部位產生興奮，這樣興奮就傳遞下去了。而原先興奮的部位又恢復原先的電位。
2.特點：雙向傳導，即刺激神經纖維上的任何一點，所產生的神經沖動可沿神經纖維向兩側同時傳導。
3.興奮在神經纖維上的傳導方向與局部電流方向的關系（如下圖）
①在膜外，興奮傳導方向與局部電流方向相反
②在膜內，興奮傳導方向與局部電流方向相同
③在一個神經元內有一處受到刺激產生興奮，迅速至整個神經元細胞，即在該神經元的任何部位均可測到生物電變化
五、興奮在神經元之間的傳遞
1.神經元的基本結構
(1)神經元包括胞體和突起兩部分。突起一般又可分為樹突和軸突兩種，神經元的軸突或長的樹突以及套在外面的髓鞘共同構成了神經纖維。神經末梢是神經纖維末端的細小分枝。
(2)許多神經纖維結成束，外包由結締組織形成的膜，就成為一條神經。
備注：一個完整的反射活動不可能僅靠一個神經元完成，至少需要兩個，如膝條反射等單突觸反射的傳入神經纖維經背根進入中樞（即脊髓）后，直達腹根與運動神經元發生突觸聯系；而絕大多數的反射活動都是多突觸反射，也就是需要三個或三個以上的神經元參與；而且反射活動越復雜，參與的神經元越多。
2.突觸類型
(1)從結構上看常見的類型有：A：軸突—胞體
B：軸突—樹突
（2）從功能上看：突觸分為興奮性突觸和抑制性突觸。
突觸前膜釋放電信號通過突觸傳遞，影響突觸后神經
元的活動，使突觸后膜發生興奮性的突觸稱興奮性突
觸；使突觸后膜發生抑制的稱抑制性突觸。突觸的興奮和抑制，不僅取決于神經遞質的種類，更重要的還取決于其突觸后膜上受體類型。
3.遞質：遞質是神經細胞產生的一種化學物質，對有相應受體的神經細胞產生特異性（興奮或抑制）。
（1）供體：軸突末端突觸小體內的突觸小泡
（2）傳遞：突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜
（3）受體：與軸突相鄰的另一神經元的樹突膜或胞體膜上的蛋白質
（4）作用：使另一神經元興奮或抑制
（5）種類：有興奮性遞質（乙酰膽堿、去甲腎上腺素等，引起下一個神經元的興奮）、抑制性遞質（甘氨酸、谷氨酸等，引起下一個神經元的抑制）
4.傳遞過程
軸突→突觸小體→突觸小泡→遞質→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜（下一個神經元）
傳遞實質變化：電信號→化學信號→電信號
5.傳遞特點
①單向傳遞：即只能從上一個神經元的軸突傳導下一個神經元的樹突或胞體。因為遞質只存在于突觸前膜的突觸小泡中，與遞質結合的受體只存在于突觸后膜上，所以興奮在突觸上的傳遞只能從突觸前膜到突觸后膜，單向傳遞，使得整個神經系統的活動能夠有規律的進行。
②突觸延擱：興奮在突觸處的傳遞，比在神經纖維上的傳導要慢，這是因為興奮由突觸前神經末梢傳至突觸后神經元，需要經歷遞質的釋放、擴散以及對突觸后膜作用的過程，所以需要較長的時間（約0.5ms）
③對某些藥物敏感：突觸后膜的受體對遞質有高度的選擇性，因此某些藥物也可以特異性地作用于突觸傳遞過程，阻斷或者加強突觸的傳遞。
六、傳導與傳遞的比較
過程特點速度
神經纖維刺激→電位差→局部電流→局部電流回路（興奮區）→未興奮區雙向傳導快
神經細胞間突觸小體→突觸小泡→遞質→突觸（前膜→間隙→后膜）→下一個神經元的細胞體或樹突單向傳遞慢
七、依電位，確定電流方向
通過電極在神經纖維上或神經元之間接上電流表后，隨著興奮的傳導或傳遞，神經表面各處的電位發生由正（靜息）→負（興奮）→正（靜息）的變化，但是由于發生此電位變化的先后次序不同，從而引起了電流表指針向不同方向偏轉，因此，可通過神經表面電位變化的先后次序確定電流表指針偏轉方向及偏轉次數。
1．興奮在神經纖維上傳導時電流表指針偏轉問題
如下表中圖示，在神經纖維表面的b點和f點之間接一電流表，當刺激a、c、d、e不同部位時，b點和f點的電位均可發生“正→負→正”的變化，由于變化的先后不同，電流表指針的偏轉方向不同，其電位變化先后、指針偏轉方向、b點和f點的興奮及指針偏轉次數可歸納為下表。
圖 示
刺激部位acde
變化次序先b后f先b后f同時變化先f后b
指針方向向左向右向左向右不偏轉向右
向左
興奮部位b點f點b點f點b、f同時興奮f點b點
偏轉次數2202
2．興奮在神經元之間傳遞時電流表指針偏轉問題
如下表中圖示，在兩神經元的b點和e點之間接一電流計，當刺激a、c、d不同部位時，b點和e點之間電位變化的先后不同，引起電流表指針向不同方向偏轉。由于興奮在突觸間的傳導速度小于在神經纖維上的傳導速度，所以，盡管bc=ce，但刺激c點時同樣能引起電流表指針偏轉。
圖 示
刺激部位acd
電位變化b、e：正→負→正b：不變；e：正→負→正
變化次序先b后e
先b后eb不變e變
指針方向向左
向右向左向右向右
興奮部位b點e點b點e點e點興奮，b點不興奮
偏轉次數221
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