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模块
模块1：学习引航
：学习引航
素材
knowledge combing
高二第三讲学习引航
1.高等动物和人是通过什么系统对外界刺激做出反应的？草履虫这样的单细胞生物，又是如何感受外界刺激、趋利
避害的？
2.敲击膝盖时小腿突然前踢，手指被针刺时下意识的缩手，这些属于什么现象？需要哪些生理结构参与？
3.神经元可长达米，在单个神经细胞上，信号是如何迅速、准确地传导的？
素材
knowledge combing
高二第三讲学习目标
1.知道神经系统和神经元的结构、功能
2.描述反射弧的组成和反射过程
3.了解兴奋在神经纤维上的传导（电信号）
素材
knowledge combing
高二第三讲腾飞班直击课堂
19-20暑高二腾飞班第
暑高二腾飞班第3讲神经
讲神经
系统的电信号
系统的电信号
1
模块
模块2：神经系统和神经元
：神经系统和神经元
素材
knowledge combing
考法：一、神经系统和神经元
神经系统和神经元
生物体生活在经常变化的环境中(如温度、光照等)，环境的变化随时影响着体内的各种功能。这就需要对机体
各项生命活动不断做出迅速而完善的调节，使机体应对环境变化带来的刺激，从而适应环境。例如，植物的根向地
生长而茎则向光生长，这分别是植物对重力和光的刺激所产生的反应；有些动物具有趋光性、趋化性等；高等动物
和人具有反射活动可应对体内外的各种刺激。
反射活动举例：
在强光下，瞳孔缩小，减少入眼光线保护视网膜，并使视网膜上成像更为清晰。
当血液中
含量较高时，机体呼吸会加深加快，从而加快对
的清除，使体内
含量维持在正常水
平。
食物进入口腔引起唾液分泌。
眨眼反射避免物质进入眼睛。
当膀胱内贮尿量和压强达到一定值时发生排尿反射。
当肢体皮肤受到伤害性刺激时(如针刺、热烫等)，该肢体的屈肌强烈收缩，伸肌舒张，发生缩回反射，以使该
肢体脱离伤害性刺激。
完成这些反射活动的结构基础是神经系统。
CO2
CO2
CO2
(一)神经元
神经元
神经系统是由大量的神经细胞(也叫神经元)相互关联而构成的网络系统，神经元是神经系统结构和功能的基本
单位。各类神经元的大小和形态可相差很大，但其大多数具有一个共同特点，即具有突起。神经元的突起有树突和
轴突之分，不同神经元的树突数目不同，但轴突通常只有一个。
1. 神经元的基本结构
典型的神经元由细胞体
细胞体和突起
突起两部分组成，突起分为树突
树突和轴突
轴突。
[注意]
神经细胞拥有分支庞大的的树突和长长的轴突，同学们认为一个神经细胞可以有多大呢？
每个神经元通常有一至多个树突，而轴突只有一个。神经元虽然只是一个细胞，但由于有长轴突，所以细胞的
总长度往往很可观：人的神经元可长过
；长颈鹿脊髓中神经元末梢可一直伸到后肢趾尖，这一神经元的全长甚
至超过
；而鲸相应的神经元更长，可达
！轴突的直径一般都较小，人脑中某些细小的轴突直径只有
，
但有些动物如乌贼的巨大轴突直径可达至
。
2. 神经元的功能：接受刺激、产生兴奋、传导兴奋
动物或人体内的某些组织或细胞(如神经元、肌细胞)感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过
程称为兴奋
兴奋。在神经系统中，沿神经纤维(轴突或感觉神经元的长树突以及套在外面的髓鞘叫做神经纤维
神经纤维)传导的兴
奋是电信号的形式，这种电信号也叫神经冲动
神经冲动。
(二)神经系统
神经系统
人的神经系统包括中枢神经系统(约含
个神经元)和周围神经系统(也叫外周神经系统)两部分。
中枢神经系统是信息集成处理器，由位于颅腔内的脑和位于脊椎管内的脊髓组成。周围神经系统分布全身，包
括与脑相连的
对脑神经(由成束的神经纤维组成)和与
对脊髓相连的脊神经(由成束的神经纤维组成)。
1m
1m
10m
1 μ m
1mm
1011
12
31
[思考探究
思考探究]
中枢神经系统是信息集成处理器，那么遍布全身的外周神经系统具有什么功能呢？
在整个神经系统中，遍布着若干条兴奋传导通路——反射弧，反射弧就是从接受刺激到发生反应，兴奋在神经系统
内循行的路径；接受刺激做出反应的过程就是反射。
素材
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考法：二、神经调节的基本方式——反射
神经调节的基本方式——反射
(一)反射的定义
反射的定义
反射
反射是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。
(二)完成反射的结构基础
完成反射的结构基础——反射弧
反射弧
一个完整的反射弧一般包括五部分：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经
感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器
效应器。如下图示意典型的三
元反射弧(包含三个神经元：感觉神经元、中间神经元和运动神经元)。另外也有二元反射弧(如膝跳反射)和多元反射
弧。
感觉神经元(传入神经元)
联络神经元(中间神经元)
运动神经元(传出神经元)
哺乳动物的皮肤中有丰富的神经末梢(如图)，将外界的压力、温度、痛觉等刺激转换为神经信号，这些神经末
梢统称为皮肤感受器。
生物体可以通过眼、耳等结构感受光和声波，通过鼻腔中的嗅黏膜和舌上的味蕾感受化学分子的刺激。
许多动物还有特殊的感受器，如鱼的侧线感受水流方位、蛇类的颊窝具有红外线感受器等。
(三)反射的基本过程
实例：膝跳反射与缩手反射
发生反射活动的必需条件是：一定强度的刺激；结构和功能完好的反射弧。
[“引航
引航”解答
解答]
1.高等动物和人是通过什么系统对外界刺激做出反应的？草履虫这样的单细胞生物，是如何感受外界刺激、趋利避
害的？
【答案】主要通过神经系统；单细胞生物有应激性，但无神经系统。
2.敲击膝盖时小腿突然前踢，手指被针刺时下意识的缩手，这些属于什么现象？需要哪些生理结构参与？
【答案】反射；反射的结构基础是反射弧，包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器
[思考探究
思考探究]
1.只要感受器接受了刺激，就一定发生反射活动吗?
2.若切断传入神经，再刺激传出神经，效应器还能发生反应吗？
3.下图所示的反射弧中，a~e分别指反射弧的五个部分？你能判断出a和e哪一个代表感受器？
在整个神经系统中，遍布着若干条反射弧，这些反射弧的神经中枢位于脑和脊髓的各个部位。大家知道膝跳反射、
排尿反射、缩手反射的神经中枢的位置吗？你还知道其他的实例吗？
为什么我们能憋尿、也能屏住呼吸、打针时也能控制住不缩手？
膝跳反射、排尿反射、缩手反射的神经中枢分布于脊髓的不同位置；呼吸中枢位于脑干；体温调节中枢位于下
丘脑。
大脑是整个神经系统中最高级的部位，它对其他低级中枢有调控作用。
我们将在同步课进一步学习各反射弧神经中枢的分布位置及其关联，以及大脑的高级功能。
1 下列关于神经元的叙述，错误的是( ) 72%
A. 是构成神经系统的基本单位
B. 一般包含胞体和树突两部分
C. 是一种可兴奋细胞
D. 神经元可传导兴奋
考法：达标检测
1 关于神经系统和神经元，下列叙述正确的是( )
A. 人的神经系统包括中枢神经系统和周围神经系统两部分
B. 感觉神经元的主要结构特点是树突少、轴突长
C. 神经纤维和神经末梢主要分布在中枢神经系统
D. 神经元产生兴奋后沿树突传送出去
1 如图为运动神经元的结构示意图，下列叙述正确的是( )
例题1
例题2
例题3
A. ①的作用是将兴奋传递给下一个神经元
B. 该神经元有多个突起
C. 一个完整的反射弧至少由三个这样的细胞组成
D. 图中②为效应器
考法：达标检测
1 有关反射和反射弧，下列说法不正确的是( )
A. 感受器受到刺激后不一定产生兴奋
B. 只有保持完整的反射弧结构才能完成反射活动
C. 效应器是指传出神经末梢
D. 白细胞吞噬细菌不属于反射
1 如图表示人体的某反射弧模式图，请据图判断下列叙述正确的是( )
A. 该图中，①是神经中枢，②是传出神经，③是传入神经
B. 刺激②时，会产生具体效应的结构是⑤
C. 结构④在组成上包括传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体
例题4
例题5
D. 切断③，刺激②时，④会产生效应
1 为了研究神经纤维的兴奋传导和神经-肌肉突触的兴奋传递，将蛙的脑和脊髓损毁，然后剥制坐骨神经-腓肠肌标
本，如下图所示，实验过程保持标本活性。反射弧五个组成部分中，该标本仍然发挥功能的部分有
，刺激坐骨神经能引起腓肠肌收缩，这
(属于/不属于)反射。
1 如图是缩手反射图解，请根据图写出
所示结构的名称：
；
；
；
；
。
例题6
例题7
A ∼E
A
B
C
D
E
模块
模块3：神经系统的电信号
：神经系统的电信号
素材
knowledge combing
考法：三、神经系统的电信号
神经系统的电信号
(一)实验探究
实验探究
[思考探究
思考探究]
结合物理学知识想一想，电流的产生需要什么条件？你觉得生物电的产生也需要满足这些条件吗？
(二)兴奋的产生
兴奋的产生
1. 静息电位的产生机理
正常生理状态下，由于
泵的主动运输作用，导致细胞膜内
浓度高于膜外，
浓度低于膜外。
未受刺激时，处于静息状态，神经细胞膜主要对
有通透性(
通道的协助扩散作用)，
顺浓度梯度扩散
至细胞外，形成外正内负的静息电位
外正内负的静息电位。而细胞内的负离子无法通过细胞膜，聚集于膜内表面，这样(跨膜电场)使
不会扩散太远，而是局限于膜外表面，所以静息电位仅存在于膜内外两侧很小的范围内。
[思考探究]
1. 静息状态下，
会一直外流吗？
Na -K
+
+
K+
Na+
K+
K+
K+
K+
K+
2.
外流会导致神经细胞内
浓度明显下降吗？
3. 若细胞外的
浓度升高，静息电位的绝对值会如何变化？
2. 兴奋电位的产生机理
受刺激时，细胞膜对
的通透性(
通道的协助扩散作用)增加，
内流，使兴奋部位膜内阳离子浓度
高于膜外。
兴奋部位膜两侧电位变为：外负内正。相邻未兴奋部位膜两侧电位仍是：外正内负。
[思考探究
思考探究]
静息状态时有无
内流？兴奋时有无
外流？
3. 动作电位
动作电位是指细胞受到一个有效刺激时，膜电位在静息电位的基础上发生的一次快速的、可向远端传播的电位
波动。(兴奋是指产生动作电位的过程或动作电位的同义词)
①静息时，非电压变化控制的
通道开放，形成静息电位(如图
，不同类型的细胞静息电位可能不
同)。
②当膜受刺激，且刺激强度足够大时，
通道开放，
内流使膜外正内负的电位差不断减小直至，再
反转为外负内正。动作电位上升支的峰值取决于膜内外
的浓度差。
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
K+
−70mV
Na+
Na+
0
Na+
③
通道开放后迅速失活，而兴奋电位导致电压敏感的
通道开放，
外流增加，这是动作电位出现下
降支的原因。
④动作电位下降至静息电位水平时，电压敏感的
通道还未完全关闭，所以动作电位最后出现了比静息电位
更大的膜电位差(如图超过
)。
动作电位具有“全或无”的性质：刺激强度不够则不产生动作电位；只要刺激强度足够，动作电位的幅度则只取
决于膜本身的性质(如
通道的密度等)和膜内外
浓度差，不再与刺激强度相关。
[思考探究
思考探究]
1. 若将神经纤维置于
浓度较高的溶液中，则动作电位的幅度会怎样变化？
2. 用离体神经元做实验，若测得某处膜一个动作电位的持续时长为
，峰值为
，可以通过控制哪些外界
因素来改变两个数据的大小？
(三)兴奋的传导
兴奋的传导
由于兴奋和未兴奋部位存在电位差，导致膜附近的带电离子发生移动，形成局部电流。
在膜外，电流由未兴奋部位
兴奋部位；在膜内，电流由兴奋部位
未兴奋部位。
这种局部电流又刺激相邻的未兴奋部位发生相同电位变化，兴奋向前传导下去，后方又恢复为静息电位。
因此，兴奋在神经纤维上
因此，兴奋在神经纤维上双向传导
双向传导。
[“引航
引航”解答
解答]
1.神经细胞可长达米，在单个神经细胞上，信号是以什么形式传导的？【答案】以电信号的形式
[思考探究
思考探究]
兴奋在神经纤维上的传导是双向的，而在反射弧上的传导是单向的，你认为原因可能是什么？
Na+
K+
K+
K+
−70mV
Na+
Na+
Na+
2ms
+35mV
→
→
1
例题8
1 神经细胞在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。
A、B、C、D中能正确表示测量神经纤维静息电位的示意图是( )
57%
A. A
B. B
C. C
D. D
1 静息和产生兴奋时，神经纤维膜内外电位分别是( ) 89%
A. 内正外负、内负外正
B. 内负外正、内正外负
C. 内负外正、内负外正
D. 内正外负、内正外负
考法：达标检测
1 在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋，如图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导
方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是( )
例题9
例题10
A. A
B. B
C. C
D. D
1 如图表示神经纤维在静息和兴奋状态下
跨膜运输的过程，其中甲为某种载体蛋白，乙为通道蛋白。该通道蛋白
是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。下列有关分析正确的是( )
A.
均以主动运输方式进出细胞
B. 侧为神经细胞膜的内侧，侧为神经细胞膜的外侧
C. 运输
的载体蛋白甲和通道蛋白乙也都能运输
D. 神经纤维上静息电位的产生主要是
经乙外流的结果
例题11
K+
K+
A
B
K+
Na+
K+
1 如图表示用电表测量膜内外的电位差。下列相关叙述中正确的是( )
A. 神经纤维在静息状态下，电表不能测出电位差
B. 受刺激后膜外
大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是外正内负
C. 神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同
D. 从神经纤维受刺激到恢复静息状态，电表指针两次通过电位
1 在离体实验条件下单条神经纤维的电位示意图如下，下列叙述正确的是( )
80%
A.
段的
内流是需要消耗能量的
B.
段的
外流是不需要消耗能量的
C.
段的
外流是不需要消耗能量的
D.
段的
外流是需要消耗能量的
考法：达标检测
例题12
Na+
0
例题13
a −b
Na+
b −c
Na+
c −d
K+
d −e
K+
1 用一新鲜的神经——肌肉标本(实验期间用生理盐水浸润)，设计了如图所示的实验，
点位于两电极之间的正中
心，在
、
、
三点分别给予适宜的刺激，下列判断不正确的是( )
79%
A. 刺激
处，电流计发生两次方向相反的偏转
B. 刺激
处，电流计不发生偏转
C. 刺激
处，肌肉可以收缩
D. 刺激
处，可证明兴奋在神经纤维上是双向传导
如图为人的缩手反射相关结构的示意图，请分析并回答：
1 当接受刺激时，兴奋在反射弧的传导途径是
(用字母和箭头表示)。
例题14
②
①
②
③
①
②
③
③
例题15
2 图乙所示为某段神经纤维模式图。受到适宜的刺激后，接受刺激部位膜内外电位发生变化，发生这一变化的主要
原因是：刺激使膜对离子的
发生改变，导致
大量涌入细胞，在受刺激部位与未受刺
激部位之间形成
，使兴奋沿着神经纤维传导。
模块
模块4：课堂总结
：课堂总结
素材
knowledge combing
高二第三讲课堂总结
模块
模块5：秋季你会遇见
：秋季你会遇见
1 动物运动时，神经支配同侧肢体屈肌舒张活动和伸肌收缩活动协调进行。下图表示传入神经纤维的轴突末梢释放
兴奋性递质，引起伸肌运动神经元兴奋和屈肌运动神经元抑制的机理。下列有关叙述正确的是( )
74%
A. 屈肌和伸肌运动神经纤维上均发生膜电位的反转
例题16
B. 抑制性中间神经元上不能检测到膜电位的变化
C. 抑制性中间神经元接受刺激释放抑制性递质
D. 完成该反射活动的反射弧由三个神经元构成
模块
模块6：理科大视野
：理科大视野
素材
knowledge combing
高二第三讲理科大视野
脑电活动与脑电图
脑电活动与脑电图
大脑皮层的神经元具有生物电活动，因此大脑皮层经常有持续的节律性电位改变，称为自发脑电活动。临床上
在头皮用双极或单极记录法来观察皮层的电位变化，记录到的脑电波称为脑电图（如图）。在动物中将颅骨打开或
以病人进行脑外科手术时，直接在皮层表面引导的电位变化，称为皮层电图。此外，在感觉传入冲动的激发下，脑
的某一区域可以产生较为局限的电位变化，称为脑诱发电位。
与心电图不同，脑电波的随机性非常大，乍看上去甚至“一团乱麻”。一般的脑电图如图，只能看出人的精神状
态。为了提取一个与特定动作相关的诱发电位波形，也需要许多次的采集、平均。想要分析出人的具体想法，实在
是难上加难。
功能磁共振技术（fMRI）可以显示出处于活动状态的脑区，比脑电图更精确地反映脑部活动，是近年来研究的
热点，已可大致判断人的想法，但即使是这样，也只能说是一种半定量技术。
