第八

單元生命活動的調節

第1課時神經調節的結構基礎及動作電位的產生和傳導

【課標要求】1.舉例說明中樞神經系統通過自主神經來調節內臟的活動。2.闡明神經細胞質膜

內外在靜息狀態具有電位差，受到外界刺激后形成動作電位并沿神經纖維傳導。3.闡明神經

沖動在突觸處的傳遞通常通過化學傳遞方式完成。

考點一神經調節的結構基礎

■梳理歸納夯實必備知識

一、神經系統的基本結構

1.神經系統

「位置：位于顱腔內

⑴J是中樞神經系統的遜部位

地"I是人體生命活動的重要調節部位

中

樞'大腦

神組成腦干

經

系、小腦

統

位置：位于椎管內

聯系：通過腦干與腦的其他結構相聯系

(2)周圍神經系統

①作用：使中樞神經系統既能感受機體內、外環境的變化，又能調節機體各種功能。

②分類

'構成:由感覺神經細胞發M的神經纖

，傳入維組成

神經.作用:感受體內外的刺激，將信息傳

a(感覺輸到神經中樞

按

神經)

功.軀體感覺神經

.分類

能內臟感覺神經

分

類傳出,構成:運動神經細胞發出的神經纖維

神經組成

(運動’

?軀體運動神經

神經)I分類

.內臟運動神經(白主神經)

物,舉例：如視神經、聽神經

神

b.Γ按

/全部由感覺神經纖維組成的神經

經

連類型I全部由運動神經纖維組成的神經

接

脊

分

神

類舉例：如梭神經、股神經

逐

、〔類型：全部由感覺神經纖維和運動神經

纖維混合組成

2.目主神經

(1)概念：自主神經主要包括交感神經和副交感神經,它們的主要功能是調節內臟活動。大多

數情況下，它們的活動不受人的意志控制。

(2)結構特點：自主神經先從中樞發出神經纖維并進入外周神經節,交換神經元后再發出神經

纖維抵達相關的效應器。

⑶主要功能

①交感神經的主要功能：使心率加快,支氣管平滑肌舒張，分泌少量黏稠唾液，抑制胃腸運

動等.

②副交感神經的主要功能：使心率減慢,支氣管平滑肌收縮，分泌大量稀薄唾液，促進胃腸

運動，使逼尿肌收縮和尿道內括約肌舒張等。

(4)功能特點

①很多情況下，交感神經和副交感神經的作用常常是相互拮抗的。

②有時，交感神經和副交感神經具有指互如回的作用。

③自主神經調節的活動也受大腦皮層高級中樞的控制。自主神經的“自主”是相對的。

【核心歸納】自主神經的主要功能

心率加快，血管收縮，血壓上升；

一

交支氣管平滑肌舒張，呼吸短促，肺

感通氣量加大；抑制胃腸運動，消化

神

-經腺分泌活動減弱；使逼尿肌舒張，

自

一尿道內括約肌收縮；瞳孔擴大；豎

主毛肌收縮，汗腺分泌

?

神

一

經

副心率減慢，血液循環減弱，血壓下

一

交降；支氣管平滑肌收縮，呼吸深慢，

感

神肺通氣量減?。淮龠M胃腸運動，消

經化腺分泌活動增強；使逼尿肌收縮,

一尿道內括約肌舒張；瞳孔縮小

二、組成神經系統的細胞

1.神經細胞：神經系統的基本結構和功能單位。

“(細胞質膜

胞體巨曳細胞質

神

經-細胞核

細

胞

樹突：通常短而多

突起

軸突：通常長而少

2.神經纖維和神經

K神經神經

廠無髓神經纖維

突束膜.神經束外矗膜神經

*?有髓神經纖維

起包被“

3.神經膠質細胞

(1)廣泛分布在中樞神經系統和周圍神經系統中。

(2)具有支持、保護、修復和營養等作用。

?教材隱性知識

源于選擇性必修1P6圖1-1一3:有些神經元軸突很長，這有利于神經元將信息輸送到

遠距離的支配器官:樹突多有利于充分接收信息。

■考向突破強化關鍵能力

考向一神經系統的基本結構

1.某人因意外受傷而成為“植物人”，處于完全昏迷狀態，飲食只能靠“鼻飼”，人工向胃

內注流食，呼吸和心跳正常。請問他的中樞神經系統中，仍能保持正常功能的部位是（）

A.腦干和脊髓B.小腦和脊髓

C.小腦和腦干D.只有脊髓

答案A

解析“植物人”的呼吸和心跳正常且能完成基本（低級）的反射活動，呼吸、心跳中樞位于

腦干，脊髓中的神經中樞控制人體的基本（低級）反射活動。

2.（2022?濟南高三期末）植物性神經系統是指調節內臟功能的神經系統，通常是指支配內臟器

官的傳出神經，分布于人體的平滑肌、心肌和腺體，調節機體的消化、呼吸、分泌、生長和

繁殖等多種生理機能。植物性神經系統包括交感神經和副交感神經，它們的作用既相互拮抗

又協調統一。交感神經的作用主要是保證人體在緊張、運動狀態時的生理需要，而副交感神

經的作用主要是維持安靜、休息時的生理功能。據此推測，下列有關敘述錯誤的是（）

A.閃身躲過一輛汽車后心跳加快，此時交感神經興奮、腎上腺髓質分泌腎上腺素增多

B.人可以有意識地控制排尿，是因為大腦皮層可以調控脊髓引起交感神經興奮導致膀胱縮

小

C.在恐懼害怕時，瞳孔放大是因為交感神經興奮支配瞳孔開大肌收縮；安靜后，瞳孔縮小

是因為副交感神經支配瞳孔括約肌收縮

D.飯后立即進行劇烈運動會影響消化，原因可能是運動時副交感神經活動減弱，使胃腸蠕

動減弱，消化腺分泌功能下降

答案B

考向二組成神經系統的細胞

3.（多選）下列關于神經細胞的敘述中，正確的是（）

A.神經細胞是構成神經系統結構和功能的基本單位

B.神經細胞由胞體、樹突和軸突組成，其軸突或長的樹突組成神經纖維

C.神經細胞包括神經纖維和神經末梢兩部分，它在神經組織中大量存在

D.神經細胞接受刺激后能產生興奮，并能把興奮傳導到其他神經細胞

答案ABD

解析神經細胞的基本結構包括胞體和突起兩部分，C錯誤。

4.下列有關神經調節的敘述，不正確的是（）

A.神經系統不是只有神經元一類細胞

B.在腦的結構中，被稱為“生命中樞”的是大腦

C.樹突增大了神經細胞的膜面積，有利于接收信息

D.人的中樞神經系統包括腦和脊髓，其中含有許多神經中樞

答案B

解析腦干中有能夠調節人體基本生命活動的中樞，如呼吸中樞、心血管運動中樞等，一旦

損傷會危及生命，所以腦干被稱為“生命中樞”，B錯誤。

考點二動作電位的產生和傳導

■梳理歸納夯實必備知識

1.動作電位的產生

將電表的兩極接到神經纖維的膜內外.

測量靜息和興奮狀態膜內外的電位差

(I)AB段——靜息電位：主要是因K卡通過離子通道順濃度梯度外流所致,達到平衡時，膜內

K'濃度仍高于膜外，此時膜電位表現為處亞內奐，此時細胞質膜的狀態稱為“極化”。

(2)BC段——動作電位的形成：因足夠強度的刺激導致Na.通道打開,引起Nat順濃度內流,

達到平衡時，膜外Na+濃度仍高于膜內,最終導致膜電位表現為外負內正,此過程稱為“去

極化”。

(3)CD段——靜息電位的恢復：N式通道關閉，KI通道打開，KI順濃度梯度大量外流，膜電

位逐漸恢復為外正內負,此過程稱為“復極化”。

(4)DE段——細胞質膜在恢復到靜息電位之前，會發生一個低于靜息電位的“超極化”過程。

2.興奮在神經纖維上的傳導

.①傳導形式：局部電流(電信號:神

經沖動)

②傳導過程：靜息電位螃?動作電

位一電位差f局部電流一刺激

相近未興奮部位產生動作電位

未興興未興

③傳導特點：雙向傳導

奮區?奮區

---------*④局部電流方向與興奮傳導方向

興奮傳導方向I關系：膜外相反、膜內相同

Ir延伸應用】若某神經纖維上電位變化及局部電流如下圖所示，請判斷其興奮的傳導方向分

別為圖1向右傳導,圖2向左傳導。

-------,---、

++-----++++++----—++

——++++^+-?—->+K+——

——+++++———-++++一—

++—————+++—++

r------+++---------

圖1圖2

3.有髓神經纖維與無髓神經纖維結構與功能的區別

有宣神L結構圖

經纖維一突起外面包有髓鞘；兩段髓鞘之

［間有裸露的結構郎飛結,有鐲鞘

神

經處的跨膜電流減小，神經沖動跳

纖躍式傳導,速度快

維

,∣=>,、

t√iii'i?p

無髓神I結構圖

絲辿突起外面無髓鞘;神經沖動連續

傳導，速度慢

4.興奮在神經元之間的傳遞

(1)結構基礎——突觸的結構和類型

「軸突一胞體型，簡記為

神經元化學突觸一(￡>—<,Θ-<

-軸突一樹突型，簡記為

類型之間L電突觸?-<-?—<

神經元與「軸突一肌肉型

效而翥間L軸突一腺體型

特別提醒突觸小體≠突觸

①組成不同：突觸小體是一個神經元軸突末端的膨大部分，其上的膜構成突觸前膜，是突觸

的一部分；突觸由兩個神經元構成，包括突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜。

②信號轉換不同：在突觸小體上的信號變化為電信號一化學信號。在突觸中完成的信號變化

為電信號一化學信號-電信號。

(2)傳遞過程

過程信號轉變

(A神經元興奮)

突觸小泡

神經

遞質以胞吐的方式

釋麗經遞質

褊『UP闌

受體識別

B神經元興奮

或抑制

-教材隱性知識，

源于選擇性必修IP∣5圖1一1一10：突觸后膜上的受體和離子通道是結合在一起的，受

體一旦結合相應的神經遞質后，會引起離子通道打開,進而引起相應的離子流動。

(3)傳遞特點：單向傳遞,即只能從一個神經元的軸突傳到下一個神經元的胞體或樹突。其原

因是神經遞質只存在于軸突末端突觸小體內的突觸小泡中，由突觸前膜釋放，作用于突觸后

凰

易錯提醒有關神經遞質的6點提醒

(1)供體：軸突末端突觸小體內的突觸小泡。

(2)傳遞途徑：突觸前膜一突觸間隙一突觸后膜。，

(3)釋放方式：胞吐，體現了細胞質膜的流動性。

(4)受體：突觸后膜上的糖蛋白，具有特異性。

(5)類型及機理

①興奮性遞質——如乙酰膽堿、谷氨酸等，引起興奮的機理為該類遞質作用于突觸后膜后，

能增強突觸后膜對Na+通透性，使Na'■內流，從而使突觸后膜產生動作電位，即引起下一神

經元發生興奮。

②抑制性遞質——如甘氨酸、Y-氨基丁酸、去甲腎上腺素等，引起抑制的機理為該類遞質作

用于突觸后膜后，能增強突觸后膜對C「的通透性，使Cl-進入細胞內，強化內負外正的靜息

電位，從而使神經元難以產生興奮。

(6)去向：神經遞質發揮效應后，會很快被相應的酶降解，或被突觸前神經元回收，以免持續

發揮作用。

■考向突破強化關鍵能力

考向一興奮的產生及在神經纖維上的傳導分析

5.?？舅兀ˋTX）能影響興奮在神經元之間的傳遞（對突觸后膜識別信息分子的敏感性無影

響）?？茖W家利用槍烏賊神經元進行實驗，探究?？舅貙εd奮傳遞的影響，圖1是用微電極

刺激突觸前神經元并測得的動作電位峰值（mV）,圖2是ms后測得的突觸后神經元動作電位

峰值（mV）結果，曲線I是未加?？舅兀▽φ眨?，曲線H、HI、IV分別是槍烏賊神經元浸潤在

?？舅刂?min后、Iomin后、15min后的測量結果。以下說法正確的是（）

A.?？舅靥幚?5min后，刺激槍烏賊神經元后不會引起突觸后膜產生興奮

B.持續增大微電極刺激強度，則突觸前神經元動作電位的峰值也會一直變大

C.根據實驗可推斷，海葵毒素可以抑制突觸前膜釋放神經遞質

D.海葵毒素可用來開發治療重癥肌無力的藥物

答案C

解析?？舅靥幚?5min后，突觸后膜還能產生動作電位，只是動作電位峰值小（曲線IV）,

即刺激槍烏賊神經元后會引起突觸后膜產生興奮，A錯誤；動作電位的峰值取決于細胞外鈉

離子的濃度，持續增大微電極刺激強度，不會一直增大動作電位的峰值，B錯誤；重癥肌無

力的原因是突觸后膜上的神經遞質受體受到抗體的攻擊而喪失功能，?？舅氐淖饔脵C理是

通過抑制突觸前神經元吸收鈉離子而抑制興奮的產生，進而抑制神經遞質的釋放，D錯誤。

6.（2022.南京高三模擬）利用不同的處理使神經纖維上膜電位產生不同的變化，處理方式及作

用機理如下：①利用藥物I阻斷Na*通道；②利用藥物H阻斷K*通道；③利用藥物In打開

C「通道，導致C「內流；④將神經纖維置于稍低濃度的Na+溶液中。上述處理方式與下列可

能出現的結果對應正確的是（）

-5(

T5(

()(

甲乙

(

A

E

)

以

?

≡

B.甲一④，乙一（D，丙一②，丁一?

C.甲一③，乙一0,丙一④，丁一?

D.甲一④，乙一（②，丙一③，丁一①

答案B

解析①利用藥物1阻斷Na+通道，膜外Na+不能內流，導致不能形成動作電位，對應乙；

②利用藥物H阻斷K卡通道，膜內K卡不能外流，產生動作電位后不能恢復靜息電位，對應丙;

③利用藥物Hl打開C「通道，導致C「內流，使膜兩側電位差變大，對應??；④將神經纖維置

于稍低濃度的Na+溶液中，Na卡內流量減少，形成的動作電位峰值變小，對應甲。

【科學思維】神經纖維膜外離子濃度對膜電位的影響

κ+濃度升高f靜息電位絕對值減小

（1）胞外K,濃度

κ+濃度降低一靜息電位絕對值增大

Na+濃度升高一動作電位峰值升高

⑵胞外Na+濃度

Na+濃度降低一動作電位峰值降低

考向二興奮在神經元之間傳遞過程的分析

7.一氧化氮（NO）是最早發現能在人體內起調節作用的氣體。NO可增強靶細胞內鳥甘酸環化

酶活性，使胞質內CGMP升高，產生生物效應，如血管平滑肌舒張，過程如下圖。下列相關

敘述正確的是（）

GTPCGMP一平滑肌舒張

A.NO可儲存于突觸小泡內通過胞吐釋放到突觸間隙

B.NO與乙酰膽堿均需與細胞質膜上受體結合后才能發揮作用

C.Ne）與乙酰膽堿都能引起突觸后膜膜電位變化

D,冠狀動脈收縮引起的心絞痛可用No劑治療

答案D

解析NO不貯存于突觸小泡中，它的釋放不依賴于胞吐作用，而是通過彌散，A錯誤；乙

酰膽堿需與細胞質膜上受體結合后才能發揮作用，NO不作用于靶細胞質膜上的受體蛋白，

而是作用于鳥苔酸環化酶，B錯誤；乙酰膽堿能引起突觸后膜膜電位變化，而No不作用于

靶細胞質膜上的受體蛋白，而是作用于鳥甘酸環化酶，不會引起突觸后膜膜電位變化，C錯

誤；NO劑可引起平滑肌舒張，可用于治療冠狀動脈收縮引起的心絞痛，D正確。

8.世界上有650余種毒蛇，有劇毒的蛇就達195種。其中眼鏡蛇的毒液是神經毒素，這種毒

液具有神經肌肉傳導阻滯作用，引起橫紋肌弛緩性癱瘓，可導致呼吸肌麻痹。對這種神經毒

液作用機理推測不合理的是（）

A.毒液可能作用于突觸后膜的神經遞質受體，從而阻斷神經肌肉傳導

B.毒液可能作用于突觸小體，抑制突觸小泡釋放神經遞質

C.毒液可能作用于突觸間隙，抑制神經遞質的正常分解

D.毒液可能作用于軸突上的Na+、K+通道，影響動作電位在軸突上傳導

答案C

解析由題可知，眼鏡蛇的毒液是神經毒素，具有神經肌肉傳導阻滯作用，有可能作用于突

觸后膜的神經遞質受體，使神經遞質失去與肌肉細胞受體結合的機會，從而影響興奮的傳遞，

A合理；毒液也可能作用于突觸小體，抑制突觸小泡釋放神經遞質，從而影響興奮傳遞給呼

吸肌，B合理；若毒液作用于突觸間隙，抑制神經遞質的正常分解，則會引起呼吸肌持續收

縮，不會引起呼吸肌麻痹，C不合理；毒液作用于軸突的Na+、K+通道，會影響動作電位在

軸突的傳導，D合理。

科學思維影響神經沖動傳遞因素的判斷方法

（1）突觸后膜會持續興奮或抑制的原因

若某種有毒有害物質使分解神經遞質的相應酶變性失活，則突觸后膜會持續興奮或抑制。

（2）藥物或有毒有害物質作用于突觸從而阻斷神經沖動傳遞的原因

①藥物或有毒有害物質阻斷神經遞質的合成或釋放。

②藥物或有毒有害物質使神經遞質失活。

③突觸后膜上的受體與藥物或有毒有害物質結合，使神經遞質不能與后膜上的受體結合。

重溫高考真題演練

1.（2020?江蘇，13）下圖為部分神經興奮傳導通路示意圖，相關敘述正確的是（）

M①②▲④々

Iγ

③b

A.①、②或④處必須受到足夠強度的刺激才能產生興奮

B.①處產生的興奮可傳導到②和④處，且電位大小相等

C.通過結構③，興奮可以從細胞a傳遞到細胞b,也能從細胞b傳遞到細胞a

D.細胞外液的變化可以影響①處興奮的產生，但不影響③處興奮的傳遞

答案A

解析并不是任何作用于神經元上的刺激都能使神經元產生興奮，如果作用于神經元軸突上

的刺激強度太小，便不能改變細胞質膜的通透性，不會產生興奮，A項正確：①處產生的興

奮可以傳導到②和④處，但②和④處的電位大小不一定相等，如a神經元屬于抑制性神經元,

a神經元興奮后釋放了抑制性神經遞質，則b神經元被抑制，則②和④處的電位大小不相等,

B項錯誤；細胞外液的變化如Na+濃度的變化會影響①處興奮的產生，突觸間隙里組織液的

變化可能影響神經遞質與突觸后膜上的受體結合，那么細胞外液的變化也會影響③處興奮的

傳遞，D項錯誤。

2.（2021?湖南，11）研究人員利用電壓鉗技術改變槍烏賊神經纖維膜電位，記錄離子進出細胞

引發的膜電流變化，結果如圖所示，圖a為對照組，圖b和圖C分別為通道阻斷劑TTX、TEA

處理組。下列敘述正確的是（）

(

a

u

l

_

??v+ol≡≡

u

_

l∈+l;ττx??τ

≡

"

-l一

q()制通道

lIllll

≡12345港012345

時間(ms)時間(ms)

圖a圖b

(

?Z

?H

s)

012345

時間(ms)

圖c

A.TEA處理后，只有內向電流存在

B.外向電流由Na*通道所介導

C.TTX處理后，外向電流消失

D.內向電流結束后，神經纖維膜內Na+濃度高于膜外

答案A

解析TEA阻斷鉀通道，從而阻斷了外向電流，說明外向電流與鉀通道有關，B錯誤；TTX

阻斷鈉通道，從而阻斷了內向電流，內向電流消失，C錯誤；內向電流與鈉通道有關，神經

細胞內，K+濃度高，Na+濃度低，內向電流結束后，神經纖維膜內Na+濃度依然低于膜外，

D錯誤。

3.（2020?山東，7）聽毛細胞是內耳中的一種頂端具有纖毛的感覺神經細胞。聲音傳遞到內耳

中引起聽毛細胞的纖毛發生偏轉，使位于纖毛膜上的K，通道打開，K，內流而產生興奮。興

奮通過聽毛細胞底部傳遞到聽覺神經細胞，最終到達大腦皮層產生聽覺。下列說法錯誤的是

（）

A.靜息狀態時纖毛膜外的K'濃度低于膜內

B.纖毛膜上的K+內流過程不消耗ATP

C.興奮在聽毛細胞上以電信號的形式傳導

D.聽覺的產生過程不屬于反射

答案A

解析K*通過K+通道內流產生興奮，屬于順濃度梯度的被動運輸，不消耗ATP,因此靜息

狀態時，膜外的K+濃度高于膜內，A項錯誤、B項正確：興奮在神經細胞內是以電信號的形

式傳導的，C項正確；聽覺的產生過程僅僅到達了大腦皮層，沒有經過完整的反射弧，不屬

于反射，D項正確。

4.（202。江蘇，14）天冬氨酸是一種興奮性遞質，下列敘述錯誤的是（）

A.天冬氨酸分子由C、H