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第1节通过神经系统的调节第1课时反射与反射弧及兴奋在神经纤维上的传导反射与反射弧[自读教材·夯基础]1．反射的概念和类型[判断](1)反射需有中枢神经系统的参与。()(2)植物和微生物也具有反射活动。()(3)反射活动需要完整的反射弧才能完成。()(4)反射只是机体对外界刺激作出的规律性应答活动。()(5)反射有非条件反射和条件反射两种类型。()(6)眨眼反射和谈虎色变都是非条件反射。()√×××√√2．反射弧[填图](1)神经元的结构：(2)反射弧各部分结构名称：1．直接刺激反射弧中的传出神经，也会引起效应器发生相应的反应，这是不是反射？请说明理由。提示：不是，反射必须经过完整的反射弧来完成。2．判断下列反射的类型。①眨眼反射②吮吸反射③望梅止渴④吃饭时分泌唾液⑤小狗听到铃声分泌唾液⑥谈虎色变A．非条件反射：________________。B．条件反射：________________。提示：A.①②④B．③⑤⑥3．用橡皮锤叩击某人膝盖下面的韧带，他能感受到刺激，但却没有反应，请分析其中的原因。提示：膝跳反射弧中的传出神经或效应器受损。[跟随名师·解疑难]1．条件反射与非条件反射的比较非条件反射条件反射形成时间生来就有后天获得刺激非条件刺激(直接刺激)条件刺激(信号刺激)神经中枢大脑皮层以下中枢大脑皮层神经联系反射弧及神经联系永久、固定，反射不消退反射弧及神经联系暂时、可变，反射易消退，需强化意义完成机体基本的生命活动大大提高人和动物适应复杂环境的能力举例缩手反射、眨眼反射望梅止渴、谈虎色变联系①非条件反射是条件反射建立的基础②非条件反射可转化为条件反射[特别提醒]条件反射的形成必须以非条件反射为基础，将无关刺激和非条件刺激多次结合，使无关刺激转化成条件刺激。条件反射应不断用非条件刺激强化才能稳定，否则将不断减弱甚至消退。2．神经元、神经纤维与神经(1)神经元的基本结构：(2)神经纤维：由神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘共同组成。(3)神经：许多神经纤维集结成束，外包由结缔组织形成的膜，构成神经。3.反射弧的结构与功能分析反射弧结构结构特点功能结构被破坏对功能的影响感受器感觉神经末梢的特殊结构将内外界刺激的信息转变为神经的兴奋既无感觉又无效应传入神经感觉神经元将兴奋由感受器传入神经中枢神经中枢调节某一特定生理功能的神经元群对传入的兴奋进行分析与综合反射弧结构结构特点功能结构被破坏对功能的影响传出神经运动神经元将兴奋由神经中枢传出至效应器只有感觉无效应效应器运动神经末梢和它所支配的肌肉或腺体对内外界刺激作出相应的应答相互联系反射弧中任何一个环节中断，反射都不能发生，因此必须保证反射弧结构完整[特别提醒]一个完整的反射至少需要两个神经元才能正常完成，大多数反射活动需要三个或三个以上神经元参与，反射活动越复杂，参与的神经元越多。兴奋在神经纤维上的传导[自读教材·夯基础]1．神经表面电位差实验分析(1)结果确认(结合教材P17图21判断)：①静息时，电流表指针不偏转，说明神经表面各处电位相等。()②刺激后，电流表指针只偏转了一次。()(2)实验结论：兴奋沿着神经纤维以的形式传导。√×电信号2．兴奋的产生与传导(1)填写兴奋的传导过程：(2)传导方向：传导。双向1．神经纤维在接受刺激时与静息状态时相比，膜电位如何变化？提示：静息状态时电位为内负外正，受刺激时电位变为内正外负。提示：(1)刺激①：偏转次数：2次。偏转方向：先向左偏再向右偏转。(2)刺激②：偏转次数：0次。偏转方向：不偏转。(3)刺激③：偏转次数：2次。偏转方向：先向右偏再向左偏转。2．结合图示探究①②③处单独刺激时，电表指针的偏转次数及方向。[跟随名师·解疑难]1．传导过程分析静息时静息电位：2．兴奋传导方向与局部电流方向的关系(1)图示：(2)总结：①在膜外，局部电流的方向与兴奋传导方向相反。②在膜内，局部电流的方向与兴奋传导方向相同。反射与反射弧下图为反射弧结构示意图，下列相关叙述中错误的是()A．伸肌肌群内既有感受器也有效应器B．b神经元的活动可受大脑皮层控制C．若在Ⅰ处施加一个有效刺激，a处膜电位的变化为：内负外正→内正外负→内负外正D．在Ⅱ处施加刺激引起的屈肌收缩属于反射[思路点拨][解析][答案]D选项分析A项正确据图知伸肌肌群既与Ⅰ(传入神经)相连，又与传出神经相连，可判断伸肌肌群内既有感受器也有效应器B项正确脊髓等低级中枢的活动可受脑中相应高级中枢的控制C项正确因兴奋在神经纤维上可双向传导，若在Ⅰ处施加一个有效刺激，则a处将由静息电位(内负外正)变为动作电位(内正外负)，后又恢复为静息电位(内负外正)D项错误在Ⅱ处施加刺激引起的屈肌收缩不属于反射，因为没有经过完整的反射弧反射弧中传入神经和传出神经的判断(1)有神经节的是传入神经。(2)与感受器相连的是传入神经，与效应器相连的是传出神经。(3)与脊髓灰质前角(较大的一边)相连的是传出神经，与后角相连的是传入神经。规律方法(1)误认为只要效应器反应就是反射。反射是完整反射弧进行的活动，若反射弧不完整，刺激后尽管能够引起效应器的活动，也不属于反射。(2)误认为只要有刺激就可引起反射。事实上，反射的进行需要接受适宜强度的刺激，若刺激过弱，则不能引起兴奋的产生。易错提醒兴奋在神经纤维上的产生与传导下图表示神经纤维在离体培养条件下，受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化，下面有关分析错误的是()A．ab段神经纤维处于静息状态B．bd段主要是Na＋外流的结果C．若增加培养液中的Na＋浓度，则d点将上移D．若受到刺激后，导致Cl－内流，则c点将下移[思路点拨][解析]在未受到刺激时神经纤维处于静息状态。bd段产生了动作电位，主要是Na＋内流的结果。若增加培养液中的Na＋浓度，会使Na＋内流的量增多，动作电位增大；若受到刺激后，导致Cl－内流，使膜内负电荷增多，静息电位增大。[答案]B神经纤维上膜电位变化曲线解读归纳拓展(1)a点之前——静息电位：此时K＋通道打开，K＋外流，Na＋通道关闭，使膜外带正电荷，膜内带负电荷。(2)ac段——动作电位的形成：受刺激后，K＋通道关闭，Na＋通道打开，Na＋迅速大量内流，导致膜电位迅速逆转，膜内由负变正，膜外由正变负，a点到c点表示动作电位的产生过程，c点为动作电位的峰值。(3)cd段——静息电位的恢复：Na＋通道关闭，K＋通道打开，K＋迅速大量外流，导致膜电位由内正外负变为内负外正。(4)de段——静息电位恢复后，Na＋－K＋泵活动加强，排Na＋吸K＋，使膜内外恢复到初静息水平。在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如右图所示。下列叙述正确的是()A．A～B段的Na＋内流是需要消耗能量的B．B～C段的Na＋外流是不需要消耗能量的C．C～D段的K＋外流是不需要消耗能量的D．D～E段的K＋内流是需要消耗能量的解析：A～B段和B～C段分别表示动作电位的去极化、反极化过程，此时Na＋内流，顺浓度梯度进行，该过程不消耗能量。C～D段和D～E段表示复极化过程，此时K＋外流，该过程也不消耗能量。答案：C1．探究反射弧结构完整性。2．探究传入神经和传出神经的功能。典例剖析下图甲是反射弧结构模式图，a、b分别是放置在传出神经元和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经元上的电表，用于记录神经兴奋时的电位变化。请分析回答下列问题：(1)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中，传入神经元静息时，膜内Na＋浓度将________(填“高于”“低于”或“等于”)膜外。(2)用a刺激神经，c测到的电位变化如乙图。膜电位从③变化到④时，膜上打开的离子通道是________。(3)正常时，分别用a、b刺激神经和骨骼肌，会引起骨骼肌收缩。某同学用a刺激神经，发现骨骼肌不收缩，这是传出神经元受损、d部位受损，还是骨骼肌受损导致骨骼肌不收缩呢？为探究骨骼肌不收缩的原因，该同学利用图甲中的反射弧，设计了如下实验方案。请根据该实验步骤预测现象及结论。(注：只考虑一个部位受损)第一步：用a刺激神经，观察c的电位变化和骨骼肌是否收缩。如果________________________________，则说明传出神经元受损；如果________________________________，则要继续往下做实验。第二步：用b刺激骨骼肌，观察骨骼肌是否收缩。如果____________，则说明部位d受损；如果____________，则说明骨骼肌受损。[解析](1)静息状态下，神经细胞内Na＋浓度低于细胞外，但K＋浓度高于细胞外。(2)图乙中①→③是动作电位的产生过程，即兴奋过程，③→④是兴奋后的恢复过程，此时K＋外流。(3)若传出神经受损，则刺激a处，c处不能测得电位变化；若骨骼肌受损，则刺激b处，骨骼肌不收缩。[答案](1)低于(2)钾通道(3)第一步：在c处不能记录到电位变化在c处记录到电位变化，但骨骼肌不收缩第二步：骨骼肌收缩骨骼肌不收缩归纳拓展兴奋在神经纤维上传导的特点(1)生理完整性：神经传导首先要求神经纤维在结构和生理功能上都是完整的。如麻醉剂破坏了生理功能的完整性，兴奋的传导就会发生阻滞。(2)双向性：如上图所示，刺激神经纤维的任何一点，所产生的神经冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导，在受刺激的整个神经元中均可测到动作电位。(3)绝缘性：一条神经中的许多神经纤维可以同时传导而不互相干扰，保证了神经调节的准确性。[随堂基础巩固]1．给狗喂食会引起唾液分泌，但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食，这样多次结合后，狗一听到铃声就会分泌唾液。下列叙述正确的是()A．大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程B．食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射C．铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系D．铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同解析：铃声刺激引起唾液分泌，属于条件反射，食物引起味觉也属于条件反射；条件反射的建立与神经元之间形成新的联系有关；条件反射与非条件反射的反射弧不完全相同。答案：C2．下列关于细胞内外K＋、Na＋和Cl－的叙述，错误的是()A．Na＋与神经细胞膜上兴奋传导有关B．人体血浆中K＋的浓度比红细胞中的高C．神经细胞静息电位形成的主要原因是K＋外流D．Na＋和Cl－是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质解析：静息时，膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，形成外正内负的静息电位。当神经纤维某一部位受到刺激时，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，表现为外负内正，与相邻部位产生电位差，易发生电荷移动，形成局部电流便于兴奋传导，故A、C正确；哺乳动物血浆渗透压主要与无机盐和蛋白质的含量有关，在组成细胞外液的各种无机盐离子中含量上有明显优势的是Na＋和Cl－，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－，故D正确。K＋主要存在细胞内，故B错误。答案：B3．血液中K＋浓度急性降低到一定程度会导致膝反射减弱，下列解释合理的是()A．伸肌细胞膜的动作电位不能传播到肌纤维内部B．传出神经元兴奋时膜对K＋的通透性增大C．兴奋在传入神经元传导过程中逐渐减弱D．可兴奋细胞静息膜电位的绝对值增大解析：题中给出的信息是血液中K＋浓度急性降低到一定程度会导致膝跳反射减弱，因此伸肌细胞膜的动作电位仍可传到肌纤维内部，引起肌肉收缩。传出神经元兴奋时膜对Na＋的通透性增大，使Na＋大量内流，形成动作电位。兴奋在神经元上以电信号的形式传导，其电位变化是一样的，不会随传导距离的增加而衰减。血液中K＋浓度急性降低导致细胞内大量的K＋外流，使细胞的静息膜电位绝对值增大，此时伸肌细胞受到刺激产生的动作电位较小，导致膝反射减弱。答案：D4．下图是反射弧的模式图(a、b、c、d、e表示反射弧的组成部分，Ⅰ、Ⅱ表示突触的组成部分)，下列有关说法正确的是()A．正常机体内兴奋在反射弧中的传导是单向的B．切断d，刺激b，不会引起效应器收缩C．a是感受器，e是效应器D．刺激b，b的膜电位变为内负外正解析：d是