第二章动物和人体生命活动的调节 第1节通过神经系统的调节 重点研析 知识点一神经调节的结构基础和反射 1.神经元 (1)结构(如下图所示) 树突 细胞体 神经元{细胞体:主要分布在中枢神经系统 突起{树突:短儿多。将兴奋传向细胞 轴突:长而少。将兴奋由细胞体传向外围 (2)功能:接受刺激产生兴奋并能传导兴奋。其中兴奋是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。 (3)神经元、神经纤维和神经的关系:神经元的轴突和长的树突外表大都套有一层鞘,称为髓鞘。髓鞘与这 些突起共同组成了神经纤维;许多神经纤维集结成束,外面包着由结缔组织形成的膜,构成了一条神经。神经 纤维和神经的关系就像是细铜丝与导线的关系 2.神经调节的方式——反射 (1)反射的概念:指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。 (2)反射的两种类型:非条件反射和条件反射 ①非条件反射:通过遗传而获得的先天性反射,如膝跳反射 ②条件反射:在生活过程中通过训练逐渐形成的后天性反射,如望梅止渴 【提醒】1.单细胞动物没有神经系统,因此无反射,但具有应激性,如草履虫。 2.条件反射和非条件反射的主要区别(如下表) 获得 刺激 参与反射的中 反射弧 是否需强化 枢 厂非条件 通过遗传获 反射得,是先天性非条件刺激脑干和脊髓 (直接刺激) 固定 「不变 不需要 条件 通过学习获 反射得,是后天性条件刺激信 号刺激) 大脑皮层不固定,可变需不断强化 条件反射与非条件反射的区分,最关键的一点是清楚引起反射的刺激。引起非条件反射的刺激是非条件刺 激,也叫直接刺激,即这种刺激是一些具体的事物,与反射之间有直接的关系;引起条件反射的刺激是条件刺 激,也叫信号刺激,这种刺激是某些事物的一些信号,这种刺激与反射之间没有直接的关系,而必须经过日常 生活中的“学习”才能引起反射。 3.反射弧:完成反射的结构基础
1 第二章 动物和人体生命活动的调节 第 1 节 通过神经系统的调节 知识点一 神经调节的结构基础和反射 1．神经元 (1)结构(如下图所示) 神经元 细胞体：主要分布在中枢神经系统 突起 树突：短儿多。将兴奋传向细胞 轴突：长而少。将兴奋由细胞体传向外围 (2)功能：接受刺激产生兴奋并能传导兴奋。其中兴奋是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。 (3)神经元、神经纤维和神经的关系：神经元的轴突和长的树突外表大都套有一层鞘，称为髓鞘。髓鞘与这 些突起共同组成了神经纤维；许多神经纤维集结成束，外面包着由结缔组织形成的膜，构成了一条神经。神经 纤维和神经的关系就像是细铜丝与导线的关系。 2．神经调节的方式——反射 (1)反射的概念：指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。 (2)反射的两种类型：非条件反射和条件反射。 ①非条件反射：通过遗传而获得的先天性反射，如膝跳反射。 ②条件反射：在生活过程中通过训练逐渐形成的后天性反射，如望梅止渴。 【提醒】 1.单细胞动物没有神经系统，因此无反射，但具有应激性，如草履虫。 2．条件反射和非条件反射的主要区别(如下表) 获得 刺激 参与反射的中 枢 反射弧 是否需强化 非条件 反射 通过遗传获 得，是先天性 的 非条件刺激 (直接刺激) 脑干和脊髓 固定 不变 不需要 条件 反射 通过学习获 得，是后天性 的 条件刺激(信 号刺激) 大脑皮层 不固定，可变 需不断强化 条件反射与非条件反射的区分，最关键的一点是清楚引起反射的刺激。引起非条件反射的刺激是非条件刺 激，也叫直接刺激，即这种刺激是一些具体的事物，与反射之间有直接的关系；引起条件反射的刺激是条件刺 激，也叫信号刺激，这种刺激是某些事物的一些信号，这种刺激与反射之间没有直接的关系，而必须经过日常 生活中的“学习”才能引起反射。 3．反射弧：完成反射的结构基础
(1)組组成:反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌 肉或腺体等)组成。 感受器 感受一定刺激并产生兴奋 传入神经 将感受器产生的兴奋,传向神经中枢 神经中枢将传入神经传来的兴奋进行分析与综合,并产生兴奋 传出神经 将神经中枢产生的兴奋,传向效应器 匚效应器 将传出神经传来的兴奋转变成肌肉或腺体的活动 传入神经→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器,如图所示 传人神经 剩激[感受器 神经中枢 中间神经元 反应细 效应器传出神经 各种反射都是由反射弧完成的,只有保证反射弧结构的完整性,反射活动才能完成。如缩手反射,当手的 皮肤受到刺激(如针刺),皮肤里的感觉神经末梢就将刺激转变成兴奋,这种兴奋沿着传入神经传到中枢神经系 统中的某一神经中枢,该神经中枢把传来的兴奋分析和综合再产生一种兴奋,沿着传出神经传向手臂上的相应 肌肉,引起肌肉的收缩或舒张,产生缩手反射 知识点二兴在神经纤维上的传导 1.兴奋的本质 (1)探究实验 ①在蛙的坐骨神经上放置两个电极,连接到一个电表上。静息状态时(神经未受刺激,没有兴奋传导时的状 态)电表没有测出电位差,说明神经表面各处电位相等(如图甲) ②当在神经的左侧一端给予刺激时,可以看到a处神经表面先变为负电位,接着恢复正电位(如图乙):然 后b处变为负电位(如图丙),接着也恢复正电位(如图丁)。 (2)探究结论 从以上实验可以看出,在神经的一端给予刺激,使神经表面产生电位变化,并向前传导,由此证明兴奋在 神经纤维上是以电信号的形式传导的。这种沿着神经纤维传导的电信号称为神经冲动。 2.兴奋的产生和传导 (1)静息状态 ①静息电位:在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态,这时细胞膜的电位表现为内负外正,称为静息电 位。如图所示: ++++十十十++++十十+++++十 静息电位 ②形成原因:神经细胞内K浓度明显高于膜外,而Nat浓度低于膜外。在静息状态时,细胞膜上的Nat通 道关闭,K通道打开,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,形成静息电位,即内负外正。 (2)刺激状态 ①动作电位:当神经纤维某一部位受到刺激时,这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化,由内负外正变 为内正外负,形成动作电位。如图所示:
2 (1)组成：反射弧通常由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器(传出神经末梢和它所支配的肌 肉或腺体等)组成。 组成 功能 感受器 感受一定刺激并产生兴奋 传入神经 将感受器产生的兴奋，传向神经中枢 神经中枢 将传入神经传来的兴奋进行分析与综合，并产生兴奋 传出神经 将神经中枢产生的兴奋，传向效应器 效应器 将传出神经传来的兴奋转变成肌肉或腺体的活动 传入神经→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器，如图所示。 各种反射都是由反射弧完成的，只有保证反射弧结构的完整性，反射活动才能完成。如缩手反射，当手的 皮肤受到刺激(如针刺)，皮肤里的感觉神经末梢就将刺激转变成兴奋，这种兴奋沿着传入神经传到中枢神经系 统中的某一神经中枢，该神经中枢把传来的兴奋分析和综合再产生一种兴奋，沿着传出神经传向手臂上的相应 肌肉，引起肌肉的收缩或舒张，产生缩手反射。 知识点二 兴在神经纤维上的传导 1．兴奋的本质 (1)探究实验 ①在蛙的坐骨神经上放置两个电极，连接到一个电表上。静息状态时(神经未受刺激，没有兴奋传导时的状 态)电表没有测出电位差，说明神经表面各处电位相等(如图甲) ②当在神经的左侧一端给予刺激时，可以看到 a 处神经表面先变为负电位，接着恢复正电位(如图乙)；然 后 b 处变为负电位(如图丙)，接着也恢复正电位(如图丁)。 (2)探究结论 从以上实验可以看出，在神经的一端给予刺激，使神经表面产生电位变化，并向前传导，由此证明兴奋在 神经纤维上是以电信号的形式传导的。这种沿着神经纤维传导的电信号称为神经冲动。 2．兴奋的产生和传导 (1)静息状态 ①静息电位：在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态，这时细胞膜的电位表现为内负外正，称为静息电 位。如图所示： ②形成原因：神经细胞内 K+浓度明显高于膜外，而 Na+浓度低于膜外。在静息状态时，细胞膜上的 Na+通 道关闭，K+通道打开，造成 K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，形成静息电位，即内负外正。 (2)刺激状态 ①动作电位：当神经纤维某一部位受到刺激时，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，由内负外正变 为内正外负，形成动作电位。如图所示：
干++ 动作电位 ②形成原因:神经纤维某一部位受到刺激时,刺激部位膜通透性发生改变,细胞膜对Na'的通透性增加, Na内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,表现为内正外负 (3)传导状态 由于兴奋部位与其邻近的未兴奋部位之间产生了电位差,于是就产生了局部电流,即兴奋部位和未兴奋部 位之间由于存在电位差而发生电荷移动。如图所示 局部电流 4)兴奋传导 ①这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又 恢复静息电位。如图所示: 毒 兴奋传导 ②恢复静息电位的原因:当动作电位通过神经纤维时,细胞内Na通过Na通道转运到膜外,使膜恢复内 负外正的静息电位 【方法技巧】1在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动 因此,“冲动”一词含有兴奋和传导两层意义。由此可见,兴奋传导的基本形式是神经冲动,而神经冲动的传 导是通过膜电位变化实现的 2.兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流,此局部电流又导致新的膜电位变化,如此循环向前传递。 兴奋在神经纤维上的传导很快,并且不衰减 知识点三兴奋在神经元之间的传递 1.突触小体 神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。 2.突触 (1)概念:突触小体可以与其他神经元的细胞体、树突等相接触,共同形成突触。 (2)类型(见图1) 突触后膜 图 图2 ①轴突一树突突触(如图1甲所示)。 ②轴突一胞体突触(如图1乙所示)。 (3)结构:包括三部分(如图2) ①突触前膜:是突触小体的膜。 ②突触间隙:是突触前膜与突触后膜之间存在的空隙 ③突触后膜:是与突膜前膜相应的胞体膜或树突膜。 3.兴奋在神经元之间的传递 的1)传递过程:当神经末梢有神经冲动(局部电流传来时,突触前膜的突触小泡受到刺激,以胞吐的形式释 经递质,神经递质经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜上的特异性受体结合,如下图所示。使突触后膜 上的电位发生变化,进而形成局部电流,这样就使兴奋在突触后膜(下一个神经元)上再以神经冲动的形式传导 下去
3 ②形成原因：神经纤维某一部位受到刺激时，刺激部位膜通透性发生改变，细胞膜对 Na＋的通透性增加， Na＋内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，表现为内正外负。 (3)传导状态 由于兴奋部位与其邻近的未兴奋部位之间产生了电位差，于是就产生了局部电流，即兴奋部位和未兴奋部 位之间由于存在电位差而发生电荷移动。如图所示： (4)兴奋传导 ①这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又 恢复静息电位。如图所示： ②恢复静息电位的原因：当动作电位通过神经纤维时，细胞内 Na+通过 Na+通道转运到膜外，使膜恢复内 负外正的静息电位。 【方法技巧】 1.在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动； 因此，“冲动”一词含有兴奋和传导两层意义。由此可见，兴奋传导的基本形式是神经冲动，而神经冲动的传 导是通过膜电位变化实现的。 2．兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流，此局部电流又导致新的膜电位变化，如此循环向前传递。 兴奋在神经纤维上的传导很快，并且不衰减。 知识点三 兴奋在神经元之间的传递 1．突触小体 神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫做突触小体。 2．突触 (1)概念：突触小体可以与其他神经元的细胞体、树突等相接触，共同形成突触。 (2)类型(见图 1) ①轴突—树突突触(如图 1 甲所示)。 ②轴突—胞体突触(如图 1 乙所示)。 (3)结构：包括三部分(如图 2) ①突触前膜：是突触小体的膜。 ②突触间隙：是突触前膜与突触后膜之间存在的空隙。 ③突触后膜：是与突膜前膜相应的胞体膜或树突膜。 3．兴奋在神经元之间的传递 (1)传递过程：当神经末梢有神经冲动(局部电流)传来时，突触前膜的突触小泡受到刺激，以胞吐的形式释 放神经递质，神经递质经扩散通过突触间隙，然后与突触后膜上的特异性受体结合，如下图所示。使突触后膜 上的电位发生变化，进而形成局部电流，这样就使兴奋在突触后膜(下一个神经元)上再以神经冲动的形式传导 下去
突触前膜 突触后膜 神经冲动 ③ 突触小泡 化学信号(神经递质)→化学信号(神经递质)→电信号 化学能→化学能→电能。 (4)传递特点:兴奋通过突触时有一个时间延搁,由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突 触前膜释放,然后作用于突触后膜上,所以这种传递是单向的,不能反过来传递。由于突触的单向传递,反射 弧内神经冲动的传递就有一定的方向,即从感受器方向传向效应器方向 知识点四神经系统的分级调节 1.神经系统的组成 脑小脑 中枢神经系统 脑干 神经系统 脊髓 周围神经系统/的神经 脊神经 【注意】1周围神经系统按其与中枢神经系统的连接关系,分为与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神 经 2.周围神经系统也可以按其分布范围,分为躯体神经和内脏神经。躯体神经主要分布在体表和骨骼肌 内脏神经主要分布在器官、心肌和腺体。 2.神经系统中各级中枢及功能(如图所示) 大脑皮层 调节机体活动的最高级 有体温调节中枢,水 物节律等的控制有关 (有维持身体平衡的中枢) 有许多维持生命必要的中枢 如呼吸中枢、心血管运动中枢等) 排尿、排便等低级反射活动 各级中枢示意图 3.神经系统的分级调节 神经中枢的分布部位和功能各不相同,但彼此之间又相互联系、相互调控。一般来说,位于脊髓的低级中 枢受脑中相应的高级中枢的调控,如膝跳反射的初级中枢位于脊髓,可以受到大脑皮层相应高级中枢的调控 因此不能“刻意”控制小腿。人和其他高等动物,由于大脑两半球的高度发达,机能皮质化,大脑皮层中枢神 经系统各级中枢一般都具有调控、协调作用 知识点五人脑的高级功能 1.大脑皮层的语言功能 (1)语言功能是人类特有的高级功能,包括与语言、文字相关的全部智力活动,涉及到人类的听、写、读、 (2)人语言功能的结构基础:大脑皮层言语区,它是大脑皮层上与语言功能有关的特定区域 (3)大脑皮层主要言语区的种类和定位,如图所示
4 化学信号(神经递质)→化学信号(神经递质)→电信号。 化学能→化学能→电能。 (4)传递特点：兴奋通过突触时有一个时间延搁，由于神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突 触前膜释放，然后作用于突触后膜上，所以这种传递是单向的，不能反过来传递。由于突触的单向传递，反射 弧内神经冲动的传递就有一定的方向，即从感受器方向传向效应器方向。 知识点四 神经系统的分级调节 1．神经系统的组成 神经系统 中枢神经系统 脑 大脑 小脑 脑干 脊髓 周围神经系统 脑神经 脊神经 【注意】 1.周围神经系统按其与中枢神经系统的连接关系，分为与脑相连的脑神经和与脊髓相连的脊神 经。 2．周围神经系统也可以按其分布范围，分为躯体神经和内脏神经。躯体神经主要分布在体表和骨骼肌， 内脏神经主要分布在器官、心肌和腺体。 2．神经系统中各级中枢及功能(如图所示) 3．神经系统的分级调节 神经中枢的分布部位和功能各不相同，但彼此之间又相互联系、相互调控。一般来说，位于脊髓的低级中 枢受脑中相应的高级中枢的调控，如膝跳反射的初级中枢位于脊髓，可以受到大脑皮层相应高级中枢的调控， 因此不能“刻意”控制小腿。人和其他高等动物，由于大脑两半球的高度发达，机能皮质化，大脑皮层中枢神 经系统各级中枢一般都具有调控、协调作用。 知识点五 人脑的高级功能 1．大脑皮层的语言功能 (1)语言功能是人类特有的高级功能，包括与语言、文字相关的全部智力活动，涉及到人类的听、写、读、 说。 (2)人语言功能的结构基础：大脑皮层言语区，它是大脑皮层上与语言功能有关的特定区域。 (3)大脑皮层主要言语区的种类和定位，如图所示
躯体运动中枢躯体感觉中枢 W区)书写语言中枢 (S区)运动性语言中枢 视觉性语言中枢(v区 听觉性语言中枢(H区 人大脑皮层主要功能区示意图 ①躯体运动中枢——位于中央前回,又称“第一运动区”,一般支配对侧运动 ②躯体感觉中枢——位于中央后回,一般支配对侧感觉 ③人类特有的语言中枢—言语区 大脑皮层主要言语区包括:书写语言中枢(书写运动区W区:视觉性语言中枢(视觉言语区 听觉性语言中枢(听觉言语区H区:运动性语言中枢(运动言语区S区 (4)大脑皮层言语区损伤导致的语言功能障碍 功能障 障碍症特征 W区 额中回后部,接近中央前回 可听懂别人讲话和看懂文 手部代表区 失写症 字,也会说话,手部运动正 常,但失去书写、绘图能力 V区 位于角回,靠近视觉中枢 失读症 「视觉无障碍,但看不懂文字 的含义,变得不能阅读 H区 颞上回后部 感觉性 失语症能讲话、书写,也能看懂文 字,但听不懂别人谈话 S区 中央前回底部之前 动性 可看懂文字,也能听懂别人 失语症 的谈话,但自己却不会讲 话,不能用词语表达思想 2学习和记忆 (1)学习与记忆的概念:学习是神经系统不断地接受刺激,获得新的行为、习惯和积累经验的过程:记忆是 将获得的经验进行贮存和再现的过程。学习和记忆相互联系,不可分割 (2)记忆类型 ①瞬时记忆(也称感觉记忆):指在实际的感觉体验以后,在脑的感觉区保留很短时间的感觉信号。通常只 有几百毫秒,但常在不到一秒的时间内即被新的信号代替。它可以被用于进一步的分析,以筛选出重要信息, 这就是记忆过程的初级阶段 ②短期记忆(第一级记忆):指对少量信息(如事实、语词、数字等)每次都能持续几秒到一分钟或更长一些时 间的记忆。典型的例子是在查看电话号码簿后,可以在短时间内记住电话号码的数字,当有新的信息输入时, 旧的信息即被替换。如当人査到第二个电话号码时,第一个号码常常被忘掉。短期记忆的一个最重要特征是, 记忆贮存中的信息属于即时应用性的,不需要像在长期记忆贮存中的信息那样动脑筋去搜索它 ③长期记忆(也称固定记忆或持久记忆):指那些能在几分钟、几小时、几天、几个月或几年以上被回想出 来的脑内贮存的信息,有的信息可以终生不忘变为永久记忆。 外界信息输入 通过视觉听 觉、触觉等 瞬时记忆 遗忘 信息丢失) 注意 短期记忆一不重复 遗忘 长期记忆 永久记忆
5 ①躯体运动中枢——位于中央前回，又称“第一运动区”，一般支配对侧运动。 ②躯体感觉中枢——位于中央后回，一般支配对侧感觉。 ③人类特有的语言中枢——言语区。 大脑皮层主要言语区包括：书写语言中枢(书写运动区)——W 区；视觉性语言中枢(视觉言语区)——V 区； 听觉性语言中枢(听觉言语区)——H 区；运动性语言中枢(运动言语区)——S 区。 (4)大脑皮层言语区损伤导致的语言功能障碍 损伤 功能区 具体位置 功能障 碍症 障碍症特征 W 区 额中回后部，接近中央前回 手部代表区 失写症 可听懂别人讲话和看懂文 字，也会说话，手部运动正 常，但失去书写、绘图能力 V 区 位于角回，靠近视觉中枢 失读症 视觉无障碍，但看不懂文字 的含义，变得不能阅读 H 区 颞上回后部 感觉性 失语症 能讲话、书写，也能看懂文 字，但听不懂别人谈话 S 区 中央前回底部之前 运动性 失语症 可看懂文字，也能听懂别人 的谈话，但自己却不会讲 话，不能用词语表达思想 2.学习和记忆 (1)学习与记忆的概念：学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程；记忆是 将获得的经验进行贮存和再现的过程。学习和记忆相互联系，不可分割。 (2)记忆类型 ①瞬时记忆(也称感觉记忆)：指在实际的感觉体验以后，在脑的感觉区保留很短时间的感觉信号。通常只 有几百毫秒，但常在不到一秒的时间内即被新的信号代替。它可以被用于进一步的分析，以筛选出重要信息， 这就是记忆过程的初级阶段。 ②短期记忆(第一级记忆)：指对少量信息(如事实、语词、数字等)每次都能持续几秒到一分钟或更长一些时 间的记忆。典型的例子是在查看电话号码簿后，可以在短时间内记住电话号码的数字，当有新的信息输入时， 旧的信息即被替换。如当人查到第二个电话号码时，第一个号码常常被忘掉。短期记忆的一个最重要特征是， 记忆贮存中的信息属于即时应用性的，不需要像在长期记忆贮存中的信息那样动脑筋去搜索它。 ③长期记忆(也称固定记忆或持久记忆)：指那些能在几分钟、几小时、几天、几个月或几年以上被回想出 来的脑内贮存的信息，有的信息可以终生不忘变为永久记忆