高中生物神經(jīng)調(diào)節(jié)傳導與傳遞

高中生物神經(jīng)調(diào)節(jié)傳導與傳遞【關鍵問題1】神經(jīng)系統(tǒng)是如何傳遞整合學習，調(diào)節(jié)生命活動的？

答：神經(jīng)系統(tǒng)通過神經(jīng)沖動（生物電）在神經(jīng)元上傳導信息；通過神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)元之間傳遞信息；在神經(jīng)中樞中整合信息，并快速傳遞到特定的效應器，以調(diào)節(jié)生命活動?！娟P鍵問題2】神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用表現(xiàn)在哪些方面？神經(jīng)調(diào)節(jié)不同于體液調(diào)節(jié)的特點有哪些？答：神經(jīng)系統(tǒng)直接調(diào)節(jié)和控制身體各器官系統(tǒng)的活動；通過調(diào)節(jié)和控制內(nèi)分泌系統(tǒng)的活動來影響、調(diào)節(jié)機體各部分活動。與體液調(diào)節(jié)相比，神經(jīng)調(diào)節(jié)迅速而準確；作用部位有局限性；作用時間短暫。第2頁,共30頁，2024年2月25日，星期天反射：動物體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)的參與下，對外界和內(nèi)部的各種刺激（信息）所產(chǎn)生的規(guī)律性反應。感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→效應器【反射需同時具備三個條件：有刺激、有反應、有中樞神經(jīng)的參與。由此，就能判斷某些現(xiàn)象是否屬于反射】反射的結構基礎——反射弧反射弧的五個組成部分——生命活動的有序性反射是神經(jīng)系統(tǒng)最基本的活動形式。■反射有簡單與復雜之分：一些反射活動較簡單，如咀嚼反射、吞咽反射、瞬目反射、瞳孔反射、膝反射、屈發(fā)射等；復雜反射如跨步反射、直立反射及性反射等。無論哪種反射，其結果都是有利于人的生存與繁衍。反射又分為非條件反射和條件反射。條件反射使人更適應外界環(huán)境的變化。第3頁,共30頁，2024年2月25日，星期天圖1膝反射興奮性和抑制性突觸分別以“+”和“—”表示圖中顯示：伸肌A中的感受器接受刺激后產(chǎn)生興奮，并將興奮傳到胞體再經(jīng)分支，其中一個分支達到脊髓灰質(zhì)前角，通過突觸興奮前角運動神經(jīng)元，其支配的股四頭?。ㄉ旒）發(fā)生收縮。同時，另一個分支在脊髓中樞通過中間神經(jīng)元（抑制性）發(fā)生信息傳遞，再傳到脊髓前角的另一個運動神經(jīng)元的胞體使屈肌B發(fā)生舒張，這樣便出現(xiàn)了翹腿的動作?！锷窠?jīng)系統(tǒng)對軀體運動的調(diào)節(jié)：軀體運動是在神經(jīng)系統(tǒng)的支配與調(diào)節(jié)下進行的。有的反射是最簡單的二元反射弧，即只涉及兩個神經(jīng)元。如敲擊股四頭肌引起膝反射，只經(jīng)過一個感覺神經(jīng)元和一個脊髓前角的運動神經(jīng)元就可引起股四頭肌收縮。如下圖1所示。第4頁,共30頁，2024年2月25日，星期天

有的運動涉及3個以上神經(jīng)元所組成的反射弧，如同側屈發(fā)射。屈發(fā)射是肢體對傷害性刺激的屈曲反應（即課本P.6的反射弧）。當損傷性刺激作用于足部皮膚表面或深部結構時，傳入神經(jīng)將沖動傳入脊髓，通過一個中間神經(jīng)元的接替，再與脊髓傳出（運動）神經(jīng)元聯(lián)系，將傳出沖動送到同側屈肌。刺激較弱時，只引起踝關節(jié)的屈肌收縮；刺激較強時會出現(xiàn)膝關節(jié)和臀部的屈肌收縮。第5頁,共30頁，2024年2月25日，星期天效應器是產(chǎn)生效應的器官,其中包含表達效應的細胞、組織以及運動神經(jīng)末梢。感受器是專門接受各種刺激的換能結構,將刺激轉變?yōu)樯窠?jīng)沖動（生物電）,是感覺神經(jīng)末梢或特化的細胞。傳入神經(jīng)是感受器與中樞的聯(lián)系通路,由神經(jīng)纖維組成。神經(jīng)纖維是由軸突或長的樹突以及套在外面的髓鞘所組成的。神經(jīng)中樞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)某生理活動的神經(jīng)細胞群組成，起分析、整合作用,并向傳出神經(jīng)發(fā)出沖動。反射弧及其功能傳出神經(jīng)將中樞發(fā)出的沖動傳出到效應器。第6頁,共30頁，2024年2月25日，星期天讀圖5-8，回答下列問題：

1.說出反射弧五個環(huán)節(jié)的組成及各自的主要功能

感受器是專門接受各種刺激換能結構,將刺激轉變?yōu)樯窠?jīng)沖動（生物電）,是感覺神經(jīng)末梢或特化的細胞。傳入神經(jīng)是感受器與中樞的聯(lián)系通路,由神經(jīng)纖維組成。由軸突或長的樹突以及套在外面的髓鞘組成。神經(jīng)中樞是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中調(diào)節(jié)某生理活動的神經(jīng)細胞群組成，起分析、整合作用,并向傳出神經(jīng)發(fā)出沖動。傳出神經(jīng)將中樞發(fā)出的沖動傳出到效應器。效應器是產(chǎn)生效應的器官,其中包含表達效應的細胞、組織以及運動神經(jīng)末梢。2.一個完整的反射活動僅靠一個神經(jīng)元能完成嗎？至少需要幾個神經(jīng)元？神經(jīng)元之間如何發(fā)生聯(lián)系？3.若反射弧的不同部位受到損傷，感覺和運動情況如何？4.如果有一根神經(jīng)被剝離，如何判斷其為傳入神經(jīng)還是傳出神經(jīng)？第7頁,共30頁，2024年2月25日，星期天讀圖5-9，回答下列問題：

1.完成神經(jīng)調(diào)節(jié)的結構基礎是什么細胞？

2.神經(jīng)細胞的基本結構中，除了圖中已注明的結構名稱，再指出細胞核、突起、神經(jīng)纖維、神經(jīng)末梢。

3.細胞體的功能是什么？分布在哪里？

4.圖示細胞是感覺神經(jīng)元嗎？說出你的判斷理由。

【提示：看看上頁的圖吧！】5.請說出神經(jīng)、神經(jīng)纖維、神經(jīng)元之間的關系。第8頁,共30頁，2024年2月25日，星期天圖2屈發(fā)射、交叉伸反射與雙重交互神經(jīng)支配圖解。F表示屈肌運動神經(jīng)元，E表示伸肌運動神經(jīng)元。

在屈發(fā)射中主要是屈肌的收縮，但同時也出現(xiàn)與這些屈肌相拮抗的伸肌的舒張。這是通過脊髓中間神經(jīng)元的側支接通一個抑制性神經(jīng)元而實現(xiàn)的。抑制性信息使得伸肌處于舒張狀態(tài)。這樣，一對拮抗肌在反射活動中協(xié)調(diào)起來。這種由同一傳入神經(jīng)的刺激對拮抗肌產(chǎn)生相反的交互作用稱為交互神經(jīng)支配。∥如果刺激達到足夠強度，一側的損傷性刺激引起同側的屈發(fā)射，還會同時引起對側出現(xiàn)伸反射，伸肌收縮，屈肌舒張，這也是交互神經(jīng)支配。這種反射可使身體避開損傷性刺激，維持身體平衡。這種兩側的協(xié)同動作，稱為雙重交互神經(jīng)支配。第9頁,共30頁，2024年2月25日，星期天【靜息狀態(tài)下的細胞膜結構】膜本身的特征保持了70mV的靜息電位差。維持膜內(nèi)外的的誤差，必須要鈉泵，其消耗1個ATP，運出3個Na+、吸進2個K+?！瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛瘛馣+通道（開）Na+通道(基本關閉)鈉泵2K+3Na+很多K+，少量Na+含有兩種離子通道和1種泵很多Na+，少量K+外+內(nèi)———————K+K+K+K+Na+靜息電位接近于K+的平衡電位，即主要由K+濃度梯度決定。實驗：改變細胞內(nèi)外K+濃度梯度，將使靜息電位發(fā)生變化，并與K+濃度梯度的改變程度有一定的對應關系。第10頁,共30頁，2024年2月25日，星期天據(jù)圖分析：1.單個的神經(jīng)元能獨立完成反射活動嗎？一個完整的反射活動至少需要幾個神經(jīng)元？2.神經(jīng)元之間的聯(lián)系是直接的嗎？3.如果有一根神經(jīng)被剝離，如何判斷其為傳入神經(jīng)還是傳出神經(jīng)？4.如果反射弧的不同部位受到損傷，感覺和運動的狀況如何？感受器效應器傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)前后左右背根腹根脊神經(jīng)第11頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1、信息在神經(jīng)系統(tǒng)中的傳遞1.1神經(jīng)系統(tǒng)的基本單位———神經(jīng)細胞(神經(jīng)元)細胞體：軸突：

樹突：神經(jīng)元神經(jīng)纖維主要集中在腦和脊髓，營養(yǎng)與代謝中心。結構（見下頁）及相應功能神經(jīng)元的功能：接受信息，產(chǎn)生興奮，并傳導興奮。神經(jīng)神經(jīng)末梢末端集合樹突細胞體軸突接收信息傳出信息第12頁,共30頁，2024年2月25日，星期天細胞體細胞核樹突軸突髓鞘神經(jīng)末梢纖維神經(jīng)神經(jīng)神經(jīng)元思考：神經(jīng)元、神經(jīng)纖維、神經(jīng)三者的關系？第13頁,共30頁，2024年2月25日，星期天圖1運動神經(jīng)元第14頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1.2神經(jīng)沖動的傳導（以局部電流形式）

靜息（膜）電位靜息狀態(tài)下神經(jīng)細胞膜兩側的電位差內(nèi)負外正。K+大量外流。定義：特點：原因：興奮（神經(jīng)沖動）Na＋大量內(nèi)流。概念：特點：原因：受刺激的局部區(qū)域膜內(nèi)外電位反轉的過程。內(nèi)正外負。神經(jīng)沖動傳導生物電（局部電流）概念：形式：特點：興奮沿神經(jīng)纖維推進的過程雙向性第15頁,共30頁，2024年2月25日，星期天靜息時：K＋外流→內(nèi)負外正神經(jīng)沖動的產(chǎn)生與傳導（示體內(nèi)正常神經(jīng)元中）興奮區(qū)Na＋內(nèi)流→內(nèi)正外負→興奮興奮的傳導：膜同一側的興奮區(qū)與鄰近部位之間存在電位差，膜兩側形成局部電流。局部電流不斷推進（直到神經(jīng)末梢）?！裥畔⒃谏窠?jīng)元上以生物電的形式傳導第16頁,共30頁，2024年2月25日，星期天1．神經(jīng)沖動：神經(jīng)纖維上傳播的興奮?！九d奮＝神經(jīng)沖動＝?jīng)_動】

神經(jīng)沖動的發(fā)生以生物電為基礎?！拘畔⒃谏窠?jīng)元上以生物電的形式傳導】2．靜息電位（1）定義：神經(jīng)元在靜息時存在于細胞膜兩側的跨膜電位差。又稱K＋平衡電位。（2）電位特征：內(nèi)負外正。（3）形成機制：

★膜電位取決于離子的跨膜濃度梯度和細胞膜對不同離子通透性的不同?！鶎嶒炞C據(jù)：將神經(jīng)元置于不同濃度的K+或Na+溶液中，分別測定靜息電位的值。結果靜息電位的大小（絕對值）與細胞外K+的濃度呈反比；而在不同濃度Na+溶液中的靜息電位不變。（1）這一結果說明：靜息電位的大小取決于K+的跨膜濃度梯度，而與Na+無關。（2）嘗試用曲線圖表示實驗結果（走勢）。①細胞內(nèi)K＋濃度高于細胞外；②細胞內(nèi)K＋更容易擴散到細胞外；而其他離子基本不通透。細胞內(nèi)的陽離子比細胞外的少

內(nèi)負外正（靜息電位）知識梳理：第17頁,共30頁，2024年2月25日，星期天3．興奮時形成內(nèi)正外負電位差的主要機制■某些神經(jīng)毒素或藥物，能改變細胞膜上K+或Na+通道的通透性，進而使人中毒或改善癥狀。①胞外Na＋濃度高于胞內(nèi)；②興奮時，胞外Na＋大量內(nèi)流細胞內(nèi)的陽離子比細胞外的多內(nèi)正外負（動作電位）★膜電位的正負僅表示膜內(nèi)外電位的相對關系，而不是數(shù)學意義上數(shù)值的大小★上圖中，哪個箭頭與興奮時刺激部位的離子擴散相吻合？outin第18頁,共30頁，2024年2月25日，星期天■無論是測定靜息還是興奮時的膜電位，總是測定膜兩側的電位差。因此，兩根微電極肯定是一個置于膜外，另一個置于膜內(nèi)?！鋈缱髨D，設兩根電極間有足夠的距離。則在兩根電極之間的中點a處給予適宜刺激，電壓表的指針偏轉嗎？若在兩根電極之外的b處給予適宜刺激，指針又怎樣偏轉？■若將兩根電極都置于神經(jīng)纖維外側，則在b處給予適宜刺激，電壓表的指針如何偏轉？這一現(xiàn)象說明信息在神經(jīng)元上是以何種形式傳導的？■如何證明神經(jīng)纖維上興奮傳導是雙向還是單向的？4.神經(jīng)電位的測量（見P.9）ba第19頁,共30頁，2024年2月25日，星期天突觸1.3突觸傳遞（以神經(jīng)遞質(zhì)為中介）■思考：▲單個的神經(jīng)元能獨立完成反射活動嗎？一個完整的反射活動至少需要幾個神經(jīng)元？▲神經(jīng)元之間在結構上是直接聯(lián)系的嗎？神經(jīng)元之間還能以神經(jīng)沖動的形式直接傳遞信息嗎？設想該怎樣傳遞？■讀圖，描述基本過程第20頁,共30頁，2024年2月25日，星期天（2）結構

知識要點【突觸與興奮的傳遞】1.突觸（1）定義：突觸是神經(jīng)元之間相互接觸的部分，是神經(jīng)元之間相互聯(lián)系、傳遞信息的結構?！窠?jīng)元以軸突末端膨大與其他神經(jīng)元的細胞體或樹突接觸。

※突觸數(shù)量遠多于神經(jīng)元數(shù)量。通過突觸，一個神經(jīng)元可影響多個神經(jīng)元（因為軸突末梢有很多分枝），一個神經(jīng)元也可接受多個神經(jīng)元的信息。以此形成網(wǎng)絡。

突觸前膜：軸突末梢的膜。膜內(nèi)的細胞質(zhì)里分布許多含有神經(jīng)遞質(zhì)的突觸小泡。突觸突觸間隙：突觸前膜與突觸后膜之間的間隙。屬于內(nèi)環(huán)境中的組織液。

突觸后膜：與突觸前膜相對的細胞體膜或樹突膜其上有能與遞質(zhì)特異性結合的受體。第21頁,共30頁，2024年2月25日，星期天（3）經(jīng)過突觸的信息轉換過程

★由于突觸間隙的存在，興奮在神經(jīng)元之間不能以神經(jīng)沖動形式進行傳遞，而是通過神經(jīng)遞質(zhì)與特異性受體相結合的形式傳遞興奮。

軸突末端膨大（突觸小體）電信號化學信號電信號

軸突末端突觸后膜突觸突觸是神經(jīng)元之間聯(lián)系的基本方式。化學性突觸傳遞是神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)信息傳遞的主要方式，是以釋放化學遞質(zhì)為中介的突觸傳遞，是一種“電—化學—電”的變化過程，是突觸前末梢釋放遞質(zhì)（興奮性/抑制性）引起突觸后膜產(chǎn)生興奮或抑制的過程。第22頁,共30頁，2024年2月25日，星期天2.神經(jīng)遞質(zhì)（1）定義：由神經(jīng)元合成并釋放（分泌），在神經(jīng)元之間傳遞信息的化學物質(zhì)。

【具有分泌功能的細胞：內(nèi)分泌細胞，外分泌細胞，神經(jīng)細胞等。】（2）化學本質(zhì)：乙酰膽堿、單胺類

、NO等（3）來源：上一個神經(jīng)元的高爾基體形成的突觸小泡，暫時儲存于突觸前膜內(nèi)。（4）作用：作為信息分子，與突觸后膜上的特異性受體結合，引起突觸后膜的膜電位發(fā)生變化，使突觸后膜興奮或抑制。即：神經(jīng)遞質(zhì)完成了神經(jīng)元之間的信息傳遞。缺乏遞質(zhì)，興奮傳遞能力將下降，神經(jīng)元無法控制其支配的組織器官。（5）去向：突觸小泡→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜受體→發(fā)揮作用后，被突觸間隙的酶催化降解而失活。

※膜融合釋放遞質(zhì)的運輸方式屬于胞吐，不直接穿過細胞膜。

※若遞質(zhì)發(fā)生效應后不被破壞或移走，則將持續(xù)發(fā)揮相應的作用（使突觸后膜持續(xù)興奮或抑制）。第23頁,共30頁，2024年2月25日，星期天3.受體

（1）定義：任何能同激素、神經(jīng)遞質(zhì)、藥物或細胞內(nèi)的信號分

子發(fā)生特異性結合，并引起細胞功能變化的生物大分子。

※受體與信號分子非共價結合，所以可逆、可再利用，其不同于抗體。（2）化學本質(zhì)：糖蛋白【神經(jīng)遞質(zhì)的受體只存在于突觸后膜上】（3）功能：識別并與特定的信號結合，將信息傳遞到細胞內(nèi)，

進而引起細胞功能的變化。

※所有信號分子都要與相應的受體結合，才能發(fā)揮調(diào)節(jié)效應。

※遞質(zhì)和大多數(shù)激素（親水性）的受體在細胞膜上，親脂性信號（如性激素、甲狀腺激素）的受體在細胞膜以內(nèi)。（4）特性：特異性。

【也具有飽和性】（5）存在：突觸后膜。

∴神經(jīng)元的樹突和細胞體都能接受其他神經(jīng)元傳來的沖動。第24頁,共30頁，2024年2月25日，星期天4．突觸傳遞的過程和特點★（1）過程：①神經(jīng)沖動（動作電位）傳到軸突末端；②突觸小泡與突觸前膜融合；③神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙；④遞質(zhì)擴散并與突觸后膜上的

遞質(zhì)受體特異性結合；⑤突觸后膜的膜電位發(fā)生變化。過程決定特點！第25頁,共30頁，2024年2月25日，星期天（2）突觸傳遞的特點：【關鍵：經(jīng)過神經(jīng)遞質(zhì)的中間作用】★①單向傳遞——使神經(jīng)系統(tǒng)活動有規(guī)律地進行∵神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜的突觸小泡內(nèi)，只能由突觸前膜釋放然后作用于突觸后膜?！铫谕挥|延擱——慢于神經(jīng)纖維上興奮的傳導速度∵需經(jīng)歷神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、擴散、作用于突觸后膜的過程。

經(jīng)過突觸的傳遞，需要完成2次信號轉變的過程。

【反射弧中，突觸數(shù)量越多，完成反射需要的時間越長。】※③敏感性——反射活動中，突觸最易疲勞，也最易受環(huán)境影響。對內(nèi)環(huán)境的變化（O2、CO2、離子濃度、pH等）和某些藥物敏感?！灸承┧幬锟墒惯f質(zhì)失活障礙，或使受體與遞質(zhì)的結合發(fā)生障礙，以治療某些疾病?！俊竞与喽舅啬茏钄郚a+通道，使突觸后膜不能興奮】※④容易疲勞——中樞性疲勞持續(xù)的刺激使神經(jīng)遞質(zhì)的釋放速率大于合成速率，導致遞質(zhì)耗盡。

第26頁,共30頁，2024年2月25日，星期天小結1：神經(jīng)沖動傳導與突觸傳遞

比較項目神經(jīng)沖動傳導突觸傳遞結構基礎

神經(jīng)纖維傳導形式信號變化

電信號（電位反轉）電信號→

→電信號方向性（體外）速度※疲勞性

相對不疲勞

具有疲勞性※影響因素

一般不易受阻易受環(huán)境因素和藥物影響突觸

局部電流（生物電）

神經(jīng)遞質(zhì)

雙向傳導

單向傳遞

化學信號

較快

較慢，有時間延擱

第27頁,共30頁，2024年2月25日，星期天小結2：神經(jīng)元結構與功能相適應的特點：（1）細胞核中，核仁明顯（核仁與核糖體的形成有關）；（2）細胞質(zhì)中，含有豐富的線粒體、高爾基體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等。

▲線粒體——為合成代謝、分泌遞質(zhì)（胞吐）、主動運輸?shù)裙┠堋！郀柣w——形成大量的突觸小泡，突觸小泡內(nèi)含有神經(jīng)遞質(zhì)。▲核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——合成大量的蛋白質(zhì)，尤其是膜蛋白。（3）細胞膜功能更為特化，存在大量的離子通道、載體、遞質(zhì)的受體、酶等膜蛋白。

★離子通道——控制特定離子的擴散，與膜電位的維持、變化和信息傳遞

密切相關。★載體蛋白——幫助K+的運進、Na+的運出等主動轉運和協(xié)助葡萄糖的吸收