第2章 动物和人体生命活动的调节

学习目标

学习要求

1. 概括动物和人体神经调节的基本方式和结构基础。

2.说明神经冲动的产生和传导过程。

3.概述人脑的高级功能。

4.举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用。

5.描述体温调节、水盐调节和血糖调节。

6.概述人体免疫系统在维持稳态中的作用。

知识网络

学法指导

本章内容比较抽象，重在理解和应用。通过学习目标引导预习课本，多读多思考，用笔把相应的知识点画出来，与同学、老师多交流解决疑点问题。对体液调节、神经调节和免疫调节有关的典型例题进行归纳，构建稳态调节网络，并梳理知识点之间的联系。

第1节 通过神经系统的调节

第1课时

学习导读

学习准备

1.反射和反射弧。

（1）神经调节的基本方式是________，它是指在________参与下，人体或动物体对内外环境变化作出的________。完成反射的结构基础是________。

（2）反射弧的结构包括________、________、________、________和________。

（3）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________变为________的过程。

（4.4）

（5）神经元的功能：受刺激产生________并传导________。

2.兴奋在神经纤维上的传导。

（1）静息电位：膜内为________，膜外为________。

（2）局部电流：兴奋时膜内为________，膜外为________，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于________存在，而发生电荷移动，该电位变化在膜外是由未兴奋部位流向________，在膜内是由兴奋部位流向________，从而形成了________。

（3）特点：________向传导。

3.兴奋在神经元之间的传递。

（11.）㊣

突触小体：是指一个神经元的轴突末梢经过多次分支，最后________。突触小体内含有大量的突触小泡，内含________________。

（2）传递过程：神经冲动通过________传导到________小体，其内的________释放到________通过扩散作用与________上的特异性受体结合，引发突触后膜电位变化，即引发________，使另一个神经元产生兴奋。这样，兴奋就从一个神经元通过突触传递到了另一个神经元。由于神经递质只存在于________的突触小泡中，只能由________释放，然后作用于________上，因此，神经元之间兴奋的传递只能是________。

（3）能量变化：电能→________→________。

（4）特点：________向传递，即：兴奋只能从一个神经元的________传递给另一个神经元的________或________，而不能向相反的方向传递。

破疑解难

1.反射与反射弧。

（1）反射：神经调节的基本方式。

①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。

②非条件反射：通过遗传获得的先天性反射，由具体刺激直接引起的反应。如膝跳反射。

③条件反射：建立在非条件反射的基础上，是在生活过程中逐渐形成的后天性反射，由各种信号刺激引起的反应。

（2）反射弧：神经调节的结构基础。由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器五个部分组成。

2.兴奋的传导。

（1）在神经纤维上的传导：兴奋是以电信号（局部电流、神经冲动）的形式沿着神经纤维传导的。

（1 ）①

②传导过程：神经纤维膜电位外正内负外负内正电位差电荷移动局部电流兴奋不断向前传导

③传导特征。

完整性：神经纤维要实现其兴奋传导的功能，就要求其在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断，兴奋便不可能通过断口；如果神经纤维在麻醉剂或低温作用下发生功能的改变，破坏了生理功能的完整性，则兴奋的传导也会发生阻滞。

双向性：根据兴奋传导的机制，神经纤维受刺激产生兴奋时，兴奋能由受刺激的部位同时向相反的两个方向传导，因为局部电流能够向相反的两个方向流动（双向传导）。

④兴奋在神经纤维上传导的实质：膜电位变化→局部电流（生物电的传导）。

（2）在神经元之间的传递。

①突触：神经元之间接触的部位，由一个神经元的轴突末端膨大部位——突触小体与另一个神经元的细胞体或树突相接触而形成。

②过程：轴突→突触小体→突触小泡→神经递质→突触前膜→突触间隙→突触后膜（与突触后膜受体结合）→另一个神经元产生兴奋或抑制

③神经递质：是指神经末梢释放的特殊化学物质，它能作用于所支配的神经元或效应器细胞膜的受体上，从而完成信息传递功能。

兴奋性递质：乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、5- 羟色胺、谷氨酸、天冬氨酸等。

抑制性递质：γ- 氨基丁酸、甘氨酸、一氧化氮等。

④信号变化。

突触间：电信号→化学信号→电信号。

突触前膜：电信号→化学信号。

突触后膜：化学信号→电信号。

⑤传递特征：单向传递。即只能由一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传递。这是因为神经递质只存在于突触小体中，只能由突触前膜释放，通过突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化，从而引起下一个神经元的兴奋或抑制。

例题精讲

例1：电在生物学研究中用途广泛。下图是突触的亚显微结构模式图。现在E处施加电刺激，使其兴奋。受到刺激后，E处膜内外电位变化及其所产生的神经冲动的传导方向是 （ ）

A.内负外正，向下

B.内负外正，向上

C.内正外负，向下

D.内正外负，向上

解析：神经细胞静息电位是外正内负，受到刺激后发生电位逆转，成为内正外负。而在突触部位的兴奋传导，具有单向性，只能从突触前膜传向突触后膜。

答案：C

例2：下列关于突触和兴奋传递的叙述，错误的是 （ ）

A.突触前后两个神经元的兴奋是同时发生的

B.兴奋通过突触时由电信号转化为化学信号，再转化为电信号

C.构成突触的两个神经元是有间隙的

D.兴奋在突触处只能单向传递

解析：神经冲动在神经纤维上的传导，一是通过电信号传导，二是可以双向传导；冲动在神经元之间则是通过突触这一结构传递的。电信号传到突触时，突触前膜释放神经递质传递到突触后膜，从而使后一个神经元产生兴奋或抑制。由于递质的释放是单向的，所以神经冲动在神经元之间的传递也是单向的，即兴奋只能由一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突，而不能向相反的方向传递。

答案：A

随堂精练

1.神经冲动在神经细胞间的传递是通过以下哪个结构完成的 （ ）

A.突触小体

B.突触

C.突触前膜

D.突触后膜

2.下列有关突触结构和功能的叙述中，错误的是 （ ）

A.突触前膜与后膜之间有间隙

B.兴奋由电信号转变成化学信号，再转变成电信号

C.兴奋在突触处只能由前膜传向后膜

D.突触前后两个神经元的兴奋是同步的

3.某人腰椎部因受外伤造成右侧下肢运动障碍，但有感觉。该病人受损伤的部位是（ ）

①传入神经 ②传出神经 ③感受器 ④神经中枢 ⑤效应器

A.②④

B.①④

C.①③

D.②⑤

4.神经冲动在神经元与神经元之间的传递方向是 （ ）

A.树突→轴突

B.树突→细胞体

C.轴突→轴突

D.

5.关于反射和反射弧关系的叙述正确的是 （ ）

A.反射活动并不完全通过反射弧来完成

B.反射活动必须通过反射弧来完成

C.只要反射弧完整必然出现反射活动

D.反射和反射弧在性质上是完全相同的

6.右图是神经元网络结构示意简图，图中神经元①、②、③都是兴奋性神经元，且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋。和神经细胞一样，肌肉细胞在受到适宜的刺激后，也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头，其结构和功能与突触类似。请回答下列问题。

（1）给神经元①一个适宜刺激，在A处能记录到膜电位的变化。这是因为刺激使神经元①兴奋，引起其神经末梢释放的 进入 ，随后与突触后膜上的 结合，导致神经元②产生兴奋。

（2）若给骨骼肌一个适宜刺激，在A处________（能、不能）记录到膜电位的变化，原因是_____________________。

（3）若在A处给予一个适宜刺激，在C处________________（能、不能）记录到膜电位的变化，原因是_____________________。

达标测评

1.脊髓的主要功能是 （ ）

A.产生兴奋和传导兴奋

B.反射和传导

C.上行和下行传导兴奋

D.反射和感觉

2.右图的反射弧中，在S点处给予一定强度的电流刺激，结果是 （ ）

A.兴奋只向效应器方向传递

B.可使效应器发生反应

C.可使感受器产生兴奋

D.可使大脑产生感觉

3.兴奋在神经元之间传递时，在突触小体上完成的信息转换模式为 （ ）

A.电信号→电信号

B.电信号→化学信号

C.化学信号→化学信号

D.化学信号→电信号

4.兴奋在反射弧上传导的过程中，下列说法哪些符合事实 （ ）

A.膜内电流的方向与神经冲动传导方向一致

B.膜外电流的方向与神经冲动传导方向一致

C.兴奋传导过程是一个放能过程

D.递质的释放就是神经冲动

5.在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋，如下图所示，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）正确的是 （ ）

A

B

C

D--

6.下图是反射弧的模式图，如果在b点给予强刺激，则能测到细胞膜电位变化的部位是（ ）

A.a、c、d

B.只有c、d

C.只有a、c

D.只有c

7.运动神经纤维末梢释放乙酰胆碱属于 （ ）

A.自由扩散

B.主动运输

D.胞吐作用

C.胞吞作用

8.下列关于兴奋传导的叙述，正确的是 （ ）

A.神经纤维膜外电流的流动方向与兴奋传导方向相反

B.神经纤维上已兴奋的部位将恢复为静息状态的零电位

C.突触小体完成化学信号—电信号的转换

D.神经递质作用于突触后膜，使突触后膜产生兴奋

9.图甲是缩手反射相关结构图，图乙是图甲中某一结构的亚显微结构模式图。请分析回答问题。

（1）甲图中f表示的结构是________，乙图是甲图中________（填字母）的亚显微结构放大模式图，乙图中的B是下一个神经元的 。

（2）缩手反射时，兴奋从A传到B的信号物质是________。该反射弧中具有________个神经元。

（3）已知A释放的某种物质可使B兴奋，当完成一次兴奋传递后，该种物质立即被分解。某种药物可以阻止该种物质的分解，这种药物的即时效应是________。

拓展延伸

下图表示三个神经元及其联系。其中“—○—<”表示从树突到细胞体，再到轴突及末梢（即一个完整的神经元模式）。为了研究兴奋在一个神经元上的传导方向和在神经元间的传递方向，进行相关实验。联系图解回答下列问题。

（1）若①代表小腿上的感受器，⑤代表神经支配的小腿肌肉，则③称为________，能代表反射弧的结构为（用图中序号表示）________；若刺激d点，图中________点可发生兴奋。

（2）刺激b点，则b点发生的膜电位变化是________，图中________点可发生兴奋。

（3）由图中可看出一个神经元的突触小体与下一个神经元的________相接触而形成突触，图中共有________个突触。

（4）由此说明：兴奋在一个神经元上的传导是________。兴奋在两个神经元间的传递是________，其原因是_____________________。

第2课时

学习导读

学习准备

1.神经系统的分级调节。

观察课本第20页“图2-5 各级中枢示意图”，思考神经中枢各部分组成及功能。

（1）大脑皮层：调节机体活动 。

（2）小脑：有维持

的中枢。

（3）脑干：有许多维持生命必要的中枢，如 。

（4）下丘脑：有 调节中枢、 的调节中枢，还与 等的控制有关。

（5）脊髓：调节躯体运动的 ，如缩手反射、膝跳反射。

2.人脑的高级功能——有语言、学习、记忆和思维等高级功能。

（1）言语区——人类特有。

①书写性语言中枢，位于W区，此区发生障碍，不能 。

②运动性语言中枢，位于S区，此区发生障碍，不能 。

③听觉语言中枢，位于H区，此区发生障碍，不能 。

④视觉语言中枢，位于V区，此区发生障碍，不能 。

（2）学习和记忆。

①定义：学习是神经系统不断地________，获得________，________和的过程。记忆是将获得的经验进行________。

②学习和记忆的关系是_________________。

③机理：学习和记忆是脑内________的作用以及某些种类________的合成。短期记忆主要与________的活动及________之间的联系有关，尤其是与________下一个形状像________有关。长期记忆可能与________的建立有关。

破疑解难

1.人的中枢神经系统包括脑和脊髓。脑包括大脑、小脑、间脑（主要由丘脑和下丘脑构成）、中脑、脑桥、延髓。

2.神经中枢：中枢神经系统内调节某一特定生理功能的神经元群。包括：大脑皮层、躯体运动中枢、躯体感觉中枢、语言中枢、视觉中枢、听觉中枢等。

3.分级调节。

（1）大脑皮层：最高级的调节中枢。

（2）小脑：维持身体平衡中枢。

（3）下丘脑在机体稳态调节中的主要作用。

①感受：渗透压感受器，感受渗透压变化。

②分泌：分泌抗利尿激素、促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素、促肾上腺素释放激素等。

③调节：水平衡调节中枢、体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。

④传导：可传导渗透压感受器产生的兴奋至大脑皮层，使大脑皮层产生渴觉。

（4）脑干：呼吸中枢。

例题精讲

例1：某病人上肢的感觉和运动功能正常，视、听觉正常。但下肢的感觉和运动功能丧失，最有可能受损的部位是 （ ）

A.大脑皮层

B.小脑

C.脊髓胸段

D.脑干

解析：本题考查的是对人体生命活动神经中枢的理解。脊髓具有传导功能，当它的胸段受损后，大脑皮层产生的信号不能传导给下肢，造成下肢感觉和运动功能丧失。

答案：C

例2：人脑内形成长期记忆的生理机制不包括 （ ）

A.新突触不断形成

B.突触的数目、大小发生变化

C.脑内某些核酸和蛋白质的合成

D.脑内神经环路的连续活动

解析：本题考查的是条件反射的形成机制。人脑内形成的长期记忆是一种条件反射，这种条件反射的形成，需要使暂时的神经联系变得持久。长期记忆可能与新突触的建立有关，建立新突触会涉及数目、大小变化，同时脑内要有某些核酸和蛋白质的合成。

答案：D

随堂精练

1.某人能读书看报，也可以写文章，但就是听不懂别人说的话，其大脑受损伤的区域是（ ）

A.大脑皮层运动区

B.大脑皮层S区

C.大脑内侧面某一特定区域

D.大脑皮层H区

2.中枢神经系统中严重损伤后可以立即引起心跳和呼吸停止的部位是 （ ）

A.大脑

B.小脑

C.脑干

D.脊髓腰段

3.某人能看懂文字、听懂别人谈话，但不能用词语表达自己的思想，这表明他的大脑受到损伤的区域是 （ ）

A.大脑皮层运动区

B.大脑皮层S区

C.大脑内侧面某一特定区域

D.大脑皮层H区

4.饮酒过量表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促，在①大脑、②小脑、③脑干三个结构中，与此反应相对应的结构分别是 （ ）

A.②①③

B.②①③

C.③①②

D.①②③

5.下列关于记忆的说法，正确的是 （ ）

A.记忆可以经脊髓而形成

B.获得的经验一经记忆便不再遗忘

C.记忆包括瞬时记忆、短期记忆和长期记忆

D.记忆是将获得的经验进行储存和再现的过程

6.肌肉受到刺激会产生收缩，肌肉受刺激前后肌细胞膜内外的电位变化和神经纤维的电位变化一样。现取两个新鲜的神经—肌肉标本，将左侧标本的神经搭在右侧标本的肌肉上，此时神经纤维与肌肉细胞相连接（实验期间用生理盐水湿润标本），如图所示。图中②、④指的是神经纤维与肌细胞之间的接头，此接头与突触结构类似。刺激①可引起右肌肉收缩，左肌肉也随之收缩。请回答：

（1）①、②、③、④中能进行兴奋传递的是________（填写标号）；能进行兴奋传导的是________（填写标号）。

（2）右肌肉兴奋时，其细胞膜内外形成的________电流会对③的神经纤维产生________作用，从而引起③的神经纤维兴奋。

（3）直接刺激③会引起收缩的肌肉是________。

达标测评

1.下列关于脑和脊髓的叙述中正确的是 （ ）

A.脑外包有骨骼，脊髓外无骨骼

B.脑和脊髓都与反射有关

C.反射仅与脊髓有关

D.神经元细胞体位于脑和脊髓表面

2.某人因外伤而成为“植物人”，处于完全昏迷状态，饮食也只能依靠鼻饲，呼吸和心跳正常。请问他的中枢神经系统中，仍能保持正常功能的部位是 （ ）

A.脑干和脊髓

B.小脑和脊髓

C.小脑和脑干

D.只有脊髓

3.与高等动物相比，人脑特有的高级功能是 （ ）

A.感觉功能

B.语言功能

C.听觉功能

D.视觉功能

4.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是 （ ）

A.记忆

B.学习

C.反射

D.思维

5.调节机体运动的高级中枢在大脑皮层，低级中枢在 （ ）

A.下丘脑

B.脑干

C.小脑

D.脊髓

6.下列关于神经调节的叙述中，错误的一项是 （ ）

A.突触仅存在于感觉神经纤维和运动神经纤维的末梢之中

B.在刺激丰富的环境中生长的正常孩子神经元突起及突触大大增多，智商会较高

C.大脑结构的发育及工作方式由遗传决定，但突触的数目及种类则受环境影响

D.轴突上某一点受到刺激，冲动会向轴突的两端进行传导

7.在哺乳动物调节体温方面，皮肤作为 （ ）

A.感受器

B.效应器

C.感受器和效应器

D.协调中枢

8.一个人的手掌触到裸露的电线（110V）会立即反射性地握紧电线，被解救后当他再次看到裸露的电线，会立即反射性地把手缩回，对于这两种反射的正确叙述是 （ ）

A.两种反射中枢都在脊髓

B.两种反射中枢都在大脑

C.前一种反射中枢在脊髓，后一种反射中枢在大脑

D.前一种反射中枢在大脑，后一种反射中枢在脊髓

9.取未受操作影响的两相接的神经细胞，浸泡在任氏液中（以保持神经细胞活性）。如图所示，在神经纤维上的B、C两点接上灵敏的电流计。请据图回答问题。

（1）两神经元相连接的部位叫做________，兴奋在此处的传递特点是 ，原因是递质只能由________释放，然后作用于________。

（2）分别刺激A、G点，电流计指针各会发生什么现象 （ ）

A.不会发生偏转

B.发生一次偏转

C.发生两次偏转，方向相同

D.发生两次偏转，方向相反

（3）在动物体内，I与I所支配的结构共同构成了________。

拓展延伸

右图为脊髓反射模式图，请回答下列问题。

（1）对反射弧结构的叙述，错误的是 （ ）

A.①代表传出神经

B.③代表神经中枢的突触

C.M代表效应器

D.S代表感受器

（2）在反射弧中，决定神经冲动单向传导的原因是 （ ）

A.冲动在S中单向传导

B.冲动在②中单向传导

C.冲动在③中单向传导

D.冲动在①中单向传导

（3）在③中与兴奋传导有关的化学递质是 。

（4）假设M是一块肌肉，现切断a处，分别用适宜的电流刺激Ⅱ、Ⅲ两处，则刺激Ⅱ处，肌肉；刺激Ⅲ处，肌肉 。

（5）在离肌肉5毫米的Ⅰ处给予电刺激，肌肉在3.5毫秒后开始收缩；在离肌肉50毫米的Ⅱ处给予电刺激，肌肉在5.0毫秒后开始收缩，则神经冲动在神经纤维上的传导速度为 毫米/毫秒。