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[高中生物一轮复习教学讲义 必修3]
第 21 讲 神经调节
考点一 神经调节的结构基础和反射
人和高等动物的生命活动调节的基本形式包括神经调节和体液调节，其中神经调节的作用起于主导地
位。
1．神经调节的基本方式——反射：指在中枢神经系统参与下，动物和人体对内外环境的变化作出的规律
性应答。
(1)反射的类型：条件反射和非条件反射。区分条件反射与非条件反射最关键的是分清楚引起反射的刺
激。引起非条件反射的刺激是非条件刺激，即这种刺激是一些具体的事物(食物、敲击、电流)，与反射有
直接关系，比如：缩手反射、眨眼反射、膝跳反射、排尿反射、蛙的搔扒反射。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(声音、语言)，这种刺激与反射之间没有直接联
系，必须经过日常生活中的“学习”才能引起反射。比如：画饼充饥、望梅止渴。
(2)“二看法”判断反射的类型：一看是不是先天性的：如果是先天性的(即生来就形成的)则为非条件反
射，如果是后天性的，则为条件反射。二看是否需要大脑皮层的参与：如果需要大脑皮层的参与，则为条
件反射，否则为非条件反射。
2．反射的结构基础——反射弧
(1)概念：反射弧是从接受刺激到发生反应的全部神经传导途径，是反射活动的结构基础。
(2)反射弧的组成：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器
感受器：接受一定的刺激后产生兴奋
传入神经：传导兴奋至神经中枢
神经中枢：对传入的信息进行分析和综合
传出神经：传导兴奋至效应器
效应器
(3)反射发生的必要条件：①完整的反射弧和一定条件的刺激。若反射弧不完整，如传入神经损伤，刺
激传出神经或效应器，仍能使效应器产生反应，但该过程不叫反射；②能发生反射的生物：反射是有神经
系统的生物具备的特征，并不是所有生物都具备。注意说明：
①产生反应≠反射：反射必须经过完整的反射弧。当电刺激传出神经或效应器时，都能使效应器产生
反应，但不属于反射。
②感受器、传入神经和神经中枢破坏后，产生的结果相同，但机理不同：感受器破坏，无法产生兴奋；
传入神经破坏，无法传导兴奋；神经中枢破坏，无法分析和综合兴奋，也不能向大脑传导兴奋。
③最简单的反射弧至少包括2个神经元——传入(感觉)神经元和传出(运动)神经元。
④非条件反射的完成可以不需要大脑皮层的参与，但条件反射的完成却必须有大脑皮层的参与
考点二 兴奋的传导与传递
1．神经元和神经纤维
(1)神经元：神经元即神经细胞，是神经调节的结构和功能的基本单位，由突起和细胞体两部分组成。
(2)神经元的功能：接受刺激，产生并传导兴奋。神经元的种类按功能可分为：感觉神经元(或称传入
神经元)、中间神经元(或称联络神经元)、运动神经元(或称传出神经元)。
(3)神经纤维：神经元的轴突或长的树突，以及套在外面的髓鞘共同组成神经纤维。
(4)神经：许多神经纤维集结成束，外面包裹着结缔组织膜，就成为一条神经。
2．兴奋产生和兴奋在神经纤维上的传导
(1)传导形式：兴奋是以动作电位，
即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。
(2)传导过程
膜外 膜内
兴奋方向 兴奋区→未兴奋区 兴奋区→未兴奋区
电流方向 未兴奋区→兴奋区 兴奋区→未兴奋区
方向比较 相反 相同①静息电位：神经纤维在未受到刺激时，细胞膜内外电位是外正内负，主要是由K+外流形成的。
②动作电位：当神经纤维某一部位受到刺激后，细胞膜内外电位变为外负内正，主要是由Na+内流形
成的。
3．兴奋在神经纤维上的传导特点
①生理完整性：兴奋传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断，结
构完整性遭到破坏，则神经冲动不能通过缺口，传导终止。
②双向传导：即刺激神经纤维上的任何一点，所产生的神经冲动可沿神经纤维向两侧同时传导。在膜
外，兴奋传导方向与局部电流方向相反；在膜内，兴奋传导方向与局部电流方向相同。
③单向传导：神经纤维接受胞体传导的兴奋时，神经冲动由胞体出发、沿轴突向轴突末端传导。
④绝缘性：一条神经包含着许多神经纤维，各条神经纤维上传导的兴奋基本上互不干扰，被称为传导
的传导的绝缘性。
⑤相对不疲劳性：与肌肉组织相比，神经纤维相对不容易疲劳(研究显示，在实验条件下用每秒50～
100次的电刺激神经9～12 h，观察神经纤维始终保持其传导能力)，这对于动物适应外界环境的变化具有
重要意义。
4．膜电位的测量
测量项目 测量方法 测量结果
静息电位
动作电位
5．膜电位变化曲线解读
a点——由于K＋外流，产生内负外正的静息电位
b点——受到刺激，Na＋通道开放，Na＋内流
bc段(不包括c点)——Na＋内流→形成动作电位
cd段(不包括c点)——K＋外流→静息电位恢复过程
de段——静息电位恢复后，Na＋—K＋泵活动加强，排Na＋吸K＋，使膜内外离子分布恢复到初始静息水
平6．兴奋在神经元之间的传递
(1)结构基础——突触：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
作突触小体。突触小体与其他神经元的细胞体、树突或肌肉细胞、腺体细二、兴奋在神经元间的传递胞等
可兴奋细胞间相接触，共同形成突触。兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的。
(2)突触的常见类型
①从结构上看：根据连接方式不同可分为四种，最常见的为A、B两种。
A：轴突—细胞
体
B：轴突—树突
C：轴突—轴突
D：树突—树突
也可以表示为
②从功能上分：根据突触的功能可分为兴奋性突触和抑制性突触。突触前神经元电信号通过突触传递，
影响突触后神经元的活动，使突触后膜发生兴奋的突触称为兴奋性突触，使突触后膜发生抑制的称为抑制
性突触。突触的兴奋或抑制不仅取决于神经递质的种类，还取决于其受体的种类。
(3)突触的结构
①突触前膜：上一个神经元突触小体顶端的细胞膜。
②突触间隙：间隙内的液体是组织液(属于内环境)。
③突触后膜：下一个神经元与突触前膜相对应的树突膜或细胞体膜。
(4)信号分子——神经递质：神经递质是神经细胞的突触小泡释放的一种化学信使物，对相应的受体的
神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。与突触后膜上的受体蛋白结合，引起下一个神经元兴奋或抑制。
①递质释放方式：胞吐，体现了生物膜的流动性。②受体的化学本质为糖蛋白，突触小泡的形成与高
尔基体密切相关。③递质去向：迅速被酶分解或被重吸收到突触小体或扩散离开突触间隙，为下一次兴奋
作准备。
(5)兴奋在神经元之间的传递过程(6)传递特点：单向传递，原因是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，作
用于突触后膜。
考点三 神经系统的分级调节和人脑的高级功能
1．神经系统的组成及功能
(1)组成：神经系统可分为中枢神经系统和周围神经系统。中枢神经系统包括脑和脊髓。周围神经系统
是指中枢神经系统以外的神经元和神经纤维。
(2)功能：神经系统在人体的一切活动中处于主导地位，是人体生命活动的控制着和调节者。神经系统
既调节人体各系统的活动，维持内环境的相对稳定，使人成为一个统一的整体，又能通过各种感受器接受
外界刺激，并做出相应的反应，使人体与外界环境保持和平和统一
①大脑皮层：调节机体活动的最高级中枢，其不同部位具有不同的功能。
②下丘脑：有体温调节中枢、水平衡调节中枢，还与生物节律等的控制有关。
③脑干：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。
④小脑：有维持身体平衡的中枢。
⑤脊髓：有调躯体体运动的低级中枢，如排尿、排便等低级反射活动中枢。
注意说明：
①脊髓具有传导功能，同时还是很多简单反射活动的低级中枢。因此，分析脊髓受损的病人大小便失禁
时，即应考虑脊髓的传导功能受损，还应考虑其具有反射功能。
②人体的所有感觉都是在大脑皮层形成的
③脑干是脊髓与大脑间的上下通路。脑干的功能主要是维持个体生命，如呼吸、心血管运动、消化、
体温、睡眠等重要生理功能。
④一般来说，位于脊髓的低级中枢受脑中相应高级中枢的调控。
2．神经系统的分级调节
(1)分级调节
①中枢神经系统周围神经系统
②高级中枢低级中枢
③最高级神经中枢为大脑皮层
知识拓展：
(1)中枢神经系统与神经中枢是两个不同的概念，中枢神经系统包括脑与脊髓的结构，神经中枢是指中
枢神经系统中负责调控某一特定生理功能的区域。
(2)中枢神经系统中含有许多神经中枢，它们分别负责调控某一特定的生理功能；同一生理功能可以分
别由不同的神经中枢来调控，这些不同的神经中枢之间相互联系与调控，但一般情况下，低级中枢受高级
中枢的调控，如脊髓中控制排尿的低级中枢受到大脑皮层中相应的高级中枢的调控。
3．人脑的高级功能
大脑皮层是整个神经系统中最高级的中枢，它除了对外部世界进行感知以及控制机体的反射活动，还
具有语言、学习、记忆和思维等方面的高级功能。1．如图为一高等动物中某反射弧的部分结构示意图，传出神经末梢和肌肉通过突触连接。下列有关说法
正确的是( )
A．Ⅵ为效应器，Ⅲ位于中枢神经系统
B．图中共有6个突触结构，其中3个位于神经中枢
C．刺激Ⅱ能引起肌肉收缩，刺激Ⅳ也一定能引起肌肉收缩
D．Ⅲ可以接受到来自Ⅳ和大脑皮层传来的兴奋
2．下列叙述正确的是( )
A．感受器接受刺激就会产生兴奋
B．看到酸梅而引起唾液分泌是非条件反射
C．神经纤维上兴奋的传导方向与膜内的电流方向相同
D．大脑皮层语言S区受损伤，导致人不能听懂别人讲话
3．兴奋在神经元间传递异常有多种原因。下列情况中，使突触后膜无法兴奋的原因不包括( )
A．突触间隙Ca2＋浓度低，使神经递质的释放量远低于正常值
B．兴奋类递质与突触后膜上的受体结合后，无法被及时灭活
C．突触后膜上的一种神经递质受体与某病原体抗原结构类似，被免疫系统攻击
D．某种神经毒素使突触后膜上的大量Cl－通道开放
4．利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化，处理方式及作用机理如下：①利用药物Ⅰ阻断
Na＋通道；②利用药物Ⅱ阻断K＋通道；③利用药物Ⅲ打开Cl－通道，导致Cl－内流；④将神经纤维置于低
Na＋溶液中。上述处理方式与下列可能出现的结果对应正确的是( )
A．甲—①，乙—②，丙—③，丁—④
B．甲—④，乙—①，丙—②，丁—③
C．甲—③，乙—①，丙—④，丁—②
D．甲—④，乙—②，丙—③，丁—①5．科学家在细胞外液渗透压和钾离子浓度相同的条件下进行
了含有不同钠离子浓度的细胞外液对离体枪乌贼神经纤维电位
变化影响的实验，结果如图。下列相关说法正确的是( )
A．Na＋和K＋进入神经细胞内都是主动运输方式
B．由图中三条曲线a、b、c可知，细胞外液中Na＋浓度高低的关系是a1/2ab
段。电流表指针偏转方向与电流方向一致)。下列关于指针偏转情况的预测，错误的是( )A．若该离体神经轴突未受到刺激时，则电流表指针不偏转
B．若在M点处给予适宜强度的电刺激，则电流表指针不偏转
C．若同时在O点、M点给予相同且适宜的电刺激，则电流表指针先左偏后右偏
D．若将甲、乙电极都置于轴突膜内侧，在甲左侧给予适宜的电刺激，则电流表指针先右偏后左偏
9．下图是人体缩手反射的反射弧结构，方框甲代表大脑皮层，乙代表脊髓神经中枢。以下分析正确的是(
)
A．图中e为感受器，a为效应器
B．当有刺激作用时，发生先缩手后产生痛觉的现
象，说明缩手中枢位于乙方框处；痛觉中枢位于甲方框处
C．受到刺激时，神经纤维d处膜外的电位变化是由负电位变为正电位
D．由甲发出的传出神经纤维末端释放的神经递质只能引起乙的兴奋
10．将灵敏电表连接到神经纤维表面如图1，突触结构两端的表面如图2，每个电表两电极之间的距离都为
L，当在图1的P点给予足够强度的刺激时，测得电位变化如图3。若分别在图1和图2的a、b、c、d处给
予足够强度的刺激(a点离左右两个电极的距离相等)，测得的电位变化图正确的是
A．a点对应图5
B．b点对应图3
C．c点对应图3
D．d点对应图4
11．图甲中a部位为神经纤维与肌细胞接头(突触的一种)，图乙是a部位的放大图。乙酰胆碱(Ach)与肌肉
细胞膜上的受体结合会引起肌肉收缩。将2个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外，并与灵敏电流计正
负两极相连。下列相关叙述中，错误的是( )
A．在e处给予刺激，电流计的指针会发生两次方向相反的偏转
B．图乙中的Ach与Ach受体结合后，会引起肌细胞快速吸收Na+C．图甲中的腓肠肌属于反射弧中的效应器，刺激e会引起f的收缩D．图乙中的Ach与Ach受体结合后，正常情况下会持续发挥作用
12．NO是一种半衰期很短(平均5s后即失活)的神经递质，它凭借其脂溶性穿过细胞膜，迅速在细胞间扩
散，不经受体介导，直接进入突触后膜细胞内，如进入血管平滑肌细胞内，通过增强GC(鸟苷酸环化酶)的
催化活性，打开离子通道，血管平滑肌松驰。下列关于NO的叙述，错误的是( )
A．可打开血管平滑肌细胞膜上的Na+通道
B．机体内没有使NO失活的特殊机制
C．突触前膜可实现电信号到化学信号的转变
D．突触后膜上没有NO的特异性受体
13．下图为人体某神经调节示意图，有关说法正确的是
A．针刺肌肉后，图中电流计发生两次方向相反的偏转
B．感受器产生兴奋主要是因为神经细胞的细胞膜对钾离子的通透性增加
C．针刺手指皮肤后，兴奋到达脊髓中枢，经过分析综合产生痛觉
D．针刺取血时未出现缩手反射，与脊髓中枢内突触的抑制有关
14．下列对健康实验小白鼠进行的处理，对机体功能产生的相应影响分析正确的是( )
A．损伤脑干，会影响小鼠生物节律的控制、呼吸及运动的平衡
B．兴奋在神经纤维上的传导和细胞间的传递过程均与细胞膜上的蛋白质有关
C．在反射弧完整的情况下，只要给感受器一个刺激，就会引起感受器的兴奋
D．当肾上腺素作为神经递质发挥作用时，该生命活动的调节方式为神经-体液调节
15．北师大研究团队发现自突触的兴奋传导机制，为深入揭示一些脑疾病的发病机理提供了新的思路。自
突触只存在于中枢神经系统，是神经元的轴突与自身的树突或胞体形成的突触连接，如图所示，其中A、
B、C为作用位点。下列叙述错误的是( )
A．刺激A点时，细胞膜对钠离子的通透性大于钾离子
B．刺激C点时，引起胞体反应的信号有电信号和化学信号
C．为检测到自突触引起的突触后膜反应可选择切断B点
D．自突触的形成具有细胞特异性，可降低神经元的反应性16．当人提起重物时，会发生复杂的神经调节，下图是表示该反射通路的简图，首先大脑皮层发出冲动，
可以引起α神经元、γ神经元兴奋，进而引起骨骼肌中的梭外肌纤维(肌纤维即肌细胞)收缩，从而提起重物。
已知图中突触释放的神经递质均为兴奋性递质。下列说法错误的是( )
A．α神经元兴奋时，兴奋可以传递给梭外肌纤维，但不能传递给A神经元
B．γ神经元兴奋，肌梭能感受梭内肌纤维收缩，产生兴奋并传导给A神经元，最终会使骨骼肌收缩的
力量增强
C．从反射弧结构组成的角度分析，肌梭是感受器和效应器
D．A神经元属于传出神经元
17．如图为缩手反射受大脑皮层控制的反射弧示意图，其中字母A、C表示实验过程中的刺激位点，B、
M、N表示相应位置的神经元、Ⅰ、Ⅱ表示两个电流表，甲表示脑部神经中枢、乙表示脊髓神经中枢，据
图回答问题：
(1)在反射弧中，兴奋传导的方向具有__________________ ，在突触处，兴奋传递具有单向性的原因是
___________________ 。
(2)在上图反射弧结构和功能均正常的情况下，若给予A点以有效刺激，图示肌肉不收缩，此过程中B
释放的神经递质使M_________________(填“兴奋”、“抑制”或“兴奋或抑制”)，N释放的神经递质使
突触后神经元_________________(填“兴奋”、“抑制”或“兴奋或抑制”)。这体现了神经调节具有
_________________的特点。
(3)若要利用上图结构验证兴奋在突触处传递是单向的，请补充写出实验思路：切断M、N，
____________________________________________ 。
(4)脊休克是在脊髓第五颈段水平以下切断脊髓后，实验动物表现为横断面以下脊髓所支配的反射均减退
以致消失的现象，脊休克一段时间后，动物的简单反射逐渐恢复。恢复后对动物在第一次离断水平下方行
第二次脊髓离断术，“脊休克”不再出现。以上实验说明，脊休克的发生是因为_________________，而
非___________________。
18．神经元细胞膜受到的刺激达到一定强度才能产生动作电位，此强度称为兴奋阈值。在突触传递过程中，
如果信号强度在阈值以上，则突触后神经元膜电位表现为动作电位，阈值以下表现为膜振荡，类似于噪声
信号，称为突触噪声。某科研团队利用8种神经元模型，模拟不同突触噪声输入，研究其对神经元兴奋性
的影响。第一组是在神经元上直接给予双斜坡电流刺激，第二组是在突触噪声输入(分三类：兴奋性突触输
入、抑制性突触输入、混合性突触输入)情况下再给予双斜坡电流刺激，分别记录动作电位阈值和动作电位
个数变化幅度并减去对应双斜坡电流刺激的幅度得出下图结果(增量)。分析回答问题：
(1)神经元细胞膜受到刺激产生动作电位时，膜外的电位变化是__________________，产生该变化的主
要原因是_________________________。
(2)兴奋在突触中传递的特点是_________________(填“单向传递”或“双向传递”)，原因是
________________。
(3)上述研究过程中起对照作用的是第________________组。在图甲8种不同的神经元中，兴奋的动作
电位阈值变化规律并不一致，其可能的原因是_______________________。
(4)分析图乙可知，在_________________情况下，动作电位的个数比第一组双斜坡电流刺激时要少。
通过上述分析，由本实验可得出的结论是_________________。
19． mHb和IPn分别是脑中两个不同的区域，前者可通过相应神经纤维对后者进行调控，相关结构合称为
“mHb-IPn通路”。烟碱(又称尼古丁)是烟雾中主要的有害物质之一，机体可通过“mHb-IPn通路”产生
对其的厌恶反应。
(1)烟碱可激活脑中某些释放GLP-1(一种多肽类物质)的神经元。这些神经元以_______方式将GLP-1释
放到突触_________中，从而增强mHb神经元介导的兴奋性传递。(2)研究发现，T蛋白(由T基因编码)作为GLP-1的下游信号分子，在mHb神经元中表达量显著高于其他脑区，且能够降低机体对烟碱的需求。为探究T蛋白作用机制，科研人
员进行了系列实验。
①将烟碱注射入大鼠mHb，分别检测野生型大鼠和T基因突变型大鼠体内IPn神经元的兴奋性电流，
如图1。由图1结果可知，mHb神经元中T蛋白是通过__________，提高烟碱对“mHb-IPn通路”的激活
能力。
②将烟碱以不同频率注射入大鼠mHb，检测两种大鼠mHb神经元细胞膜上的R受体电流，处理方法
和实验结果如图2所示。由图2可知，在________的注射条件下，记录到的R受体电流的幅度显著减低，
表明该处理使R受体进入失敏状态；后续的电流变化表明mHb神经元中T蛋白能够__________。
③后续实验发现，GLP-1受体激动剂能够提高野生型大鼠mHb神经元中cAMP含量但对T基因突变型
大鼠无此作用；cAMP类似物能够让T基因突变型大鼠的mHb神经元中R受体从失敏状态恢复正常。综合
所有相关信息，推测T蛋白在机体对烟碱产生厌恶反应过程中的作用机制是__________。
(3)增强对烟碱的厌恶反应可能有助于戒除烟瘾。请根据以上信息提出一条增强对烟碱厌恶反应的思路
____________。
