圖析要點(diǎn)，有效解答神經(jīng)調(diào)節(jié)試題

◎王紅芳

神經(jīng)調(diào)節(jié)作為動(dòng)物生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的重要機(jī)制是歷年高考命題的熱點(diǎn)和亮點(diǎn)。這一模塊試題整體難度不大，考查點(diǎn)比較基礎(chǔ)，有些試題巧妙采用新情境，結(jié)合曲線圖、實(shí)驗(yàn)等形式考查，令人耳目一新。年年歲歲“題”相似，歲歲年年“問”不同。如何準(zhǔn)確解讀試題，有效提取信息，提升學(xué)生綜合分析問題的能力呢？

一、建構(gòu)反射弧的物理模型，夯實(shí)基礎(chǔ)，以不變應(yīng)萬(wàn)變

1.以模式圖為標(biāo)準(zhǔn)，在變化的場(chǎng)景中把握關(guān)鍵 神經(jīng)調(diào)節(jié)的基本方式是反射，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是反射弧。試題大都結(jié)合反射弧的結(jié)構(gòu)圖，多側(cè)重考查某一過程是否屬于反射，或以實(shí)驗(yàn)形式考查反射弧的完整性，或以反射弧為載體綜合考查興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和突觸間的傳遞等。

如2012新課標(biāo)全國(guó)卷第30題給出肺牽張反射示意圖，對(duì)反射弧的組成、分級(jí)調(diào)節(jié)機(jī)制、突觸的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行了考察。2014四川理綜第8題以某人行走時(shí)，足部突然受到傷害性刺激，迅速抬腳為背景，給出相關(guān)示意圖進(jìn)行考察。

解決上述問題的關(guān)鍵之一就是傳入神經(jīng)的判斷，通過對(duì)教材中反射弧模式圖的全面分析，可根據(jù)是否有神經(jīng)節(jié)、脊髓灰質(zhì)結(jié)構(gòu)、突觸結(jié)構(gòu)及切斷實(shí)驗(yàn)法判斷，問題迎刃而解。

據(jù)此也能迅速判斷興奮在反射弧中的傳導(dǎo)也是單向的，即只由傳入神經(jīng)傳入，傳出神經(jīng)傳出。

并進(jìn)一步簡(jiǎn)化為所示模型：

a表示傳入神經(jīng)，b表示神經(jīng)中樞，c表示傳出神經(jīng)。當(dāng)情境轉(zhuǎn)換時(shí)，學(xué)生也能輕松應(yīng)對(duì)。

神經(jīng)元之間的環(huán)狀聯(lián)系也是命題的關(guān)注點(diǎn)。如2009寧夏第30題，如圖，神經(jīng)元①、②、③都是興奮性神經(jīng)元，且這些神經(jīng)元興奮時(shí)都可以引起下一級(jí)神經(jīng)元或肌細(xì)胞的興奮。和神經(jīng)細(xì)胞一樣，肌肉細(xì)胞在受到適宜的刺激后，也能引起細(xì)胞膜電位的變化。圖中B處表示神經(jīng)肌肉接頭，其結(jié)構(gòu)和功能與突觸類似。若在A處給予一個(gè)適宜刺激，在 C 處______（能、不能）記錄到膜電位的變化，原因是_________。

解析：神經(jīng)元之間的傳遞可以從一個(gè)神經(jīng)元的軸突傳到下一個(gè)神經(jīng)元的細(xì)胞體.因此，興奮從A處傳到神經(jīng)元③，再傳到神經(jīng)元①，故在C處能測(cè)到膜電位的變化。

2.結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，驗(yàn)證興奮傳導(dǎo)方向

2.1 驗(yàn)證沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

方法設(shè)計(jì)：電刺激圖①處，觀察A的變化，同時(shí)測(cè)量②處的電位有無變化。

結(jié)果分析：若A有反應(yīng)，且②處電位改變，說明沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的。

2.2 驗(yàn)證沖動(dòng)在神經(jīng)元之間的傳遞

方法設(shè)計(jì)：先電刺激圖①處，測(cè)量③處電位變化；再電刺激③處，測(cè)量①處電位變化。

結(jié)果分析：只有刺激③處，測(cè)量①處電位發(fā)生變化，說明沖動(dòng)在神經(jīng)元間的傳遞是單向的。

2.3 突觸傳遞異常分析

凡是能夠影響遞質(zhì)合成、釋放、與突觸后膜上特異性受體結(jié)合，以及遞質(zhì)消除等過程的因素，都能影響其興奮的傳遞。

（1）正常情況下：神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合引起突觸后膜興奮或抑制后，立即被相應(yīng)酶分解而失活，或被移走而迅速停止作用，以提高調(diào)節(jié)作用的準(zhǔn)確性。

（2）異常情況：

①若某種有毒物質(zhì)將分解神經(jīng)遞質(zhì)的相應(yīng)酶變性失活，則突觸后膜會(huì)持續(xù)興奮或抑制。

②若突觸后膜上受體位置被某種有毒物質(zhì)占據(jù)，則神經(jīng)遞質(zhì)不能與之結(jié)合，突觸后膜不會(huì)產(chǎn)生電位變化，阻斷信息傳遞。

（3）藥物或的有毒有害物質(zhì)作用于突觸從而阻斷興奮的傳遞，可能的原因：阻止遞質(zhì)的合成或釋放；使遞質(zhì)失活；與神經(jīng)遞質(zhì)爭(zhēng)奪受體。

2.4 誤區(qū)辨析

（1）誤認(rèn)為只要效應(yīng)器有反應(yīng)就是反射。反射的完成需要完整的反射弧。若反射弧結(jié)構(gòu)不完整，進(jìn)行人為刺激時(shí)，盡管能夠引起效應(yīng)器的活動(dòng)，但不屬于反射。

（2）誤認(rèn)為只要有刺激就可引起反射。反射的進(jìn)行需要接受適宜強(qiáng)度的刺激。

（3）誤認(rèn)為反射活動(dòng)所需時(shí)間長(zhǎng)短與刺激時(shí)間長(zhǎng)短有關(guān)。在一個(gè)反射活動(dòng)的完成過程中，突觸數(shù)量的多少?zèng)Q定著該反射活動(dòng)所需時(shí)間的長(zhǎng)短。

（4）誤認(rèn)為條件反射可以不需要大腦皮層參與。條件反射的完成必須有大腦皮層參與。

二、適當(dāng)拓展，破解膜電位變化曲線

1.靜息電位和動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制分析 離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(dāng)刺激時(shí)，受刺激部位細(xì)胞膜兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化，產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。如圖表示該部位受刺激前后，膜兩側(cè)電位差的變化。分析如下：

ab段：靜息電位，外正內(nèi)負(fù)。細(xì)胞膜內(nèi)外離子分布不均和未受刺激時(shí)膜主要對(duì)K+有通透性是細(xì)胞膜兩側(cè)電位保持內(nèi)負(fù)外正的基礎(chǔ)。主要是K+順濃度梯度以協(xié)助擴(kuò)散方式外流的結(jié)果。

bc段和cd段：動(dòng)作電位產(chǎn)生過程。主要是Na+順濃度梯度以協(xié)助擴(kuò)散方式內(nèi)流的結(jié)果。

de段：主要是K+順濃度梯度以協(xié)助擴(kuò)散方式外流的結(jié)果。

ef段：靜息電位的恢復(fù)，通過鈉鉀泵，逆濃度梯度以主動(dòng)運(yùn)輸方式泵出 Na+、泵入 K+。

注意：圖中每一個(gè)點(diǎn)都發(fā)生著離子交換，但不同時(shí)期交換的主要離子不同。無論靜息電位還是動(dòng)作電位，細(xì)胞膜外的Na+都高于膜內(nèi)。

2.歸類影響膜電位變化的因素

2.1 外界溶液中的Na+濃度影響動(dòng)作電位的峰值

例2.（2009·山東卷）下圖表示槍烏賊離體神經(jīng)纖維在Na+濃度不同的兩種海水中受刺激后的膜電位變化情況。下列描述錯(cuò)誤的是（C）

A.曲線a代表正常海水中膜電位的變化

B.兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同

C.低Na+海水中神經(jīng)纖維靜息時(shí)，膜內(nèi)Na+濃度高于膜外

D.正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時(shí)，膜外Na+濃度高于膜內(nèi)

解析：本題通過圖示的方式顯示了鈉離子的內(nèi)流引發(fā)了動(dòng)作電位的原理。未刺激時(shí)電位相同，所以兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同，B正確。在兩種海水中，均是膜外的Na+濃度高于膜內(nèi)，只是在正常海水中，膜外和膜內(nèi)的Na+濃度差較低，Na+海水中的大。所以D正確，C錯(cuò)誤。在受到刺激后，由于正常海水中膜外和膜內(nèi)的Na+濃度差較大，所以鈉離子迅速內(nèi)流引發(fā)較大的動(dòng)作電位，對(duì)應(yīng)于曲線a，所以曲線a代表正常海水中膜電位的變化，A正確。

2.2 離子通道阻斷劑影響動(dòng)作電位的峰值

動(dòng)作電位的形成與Na+內(nèi)流有關(guān)，Na+內(nèi)流借助Na+通道。如果阻斷劑阻斷或部分阻斷Na+通道，會(huì)導(dǎo)致不能產(chǎn)生動(dòng)作電位或動(dòng)作電位峰值降低。

2.3 不同類型神經(jīng)遞質(zhì)影響膜電位變化曲線

興奮性神經(jīng)遞質(zhì)提高突觸后膜對(duì)Na+的通透性，抑制性神經(jīng)遞質(zhì)造成突觸后膜上Cl-通道開放，引起Cl-內(nèi)流，使突觸后膜外正內(nèi)負(fù)的電位差進(jìn)一步增大，使突觸后膜處于抑制狀態(tài)。

三、探討電流表的偏轉(zhuǎn)問題

分析以下3圖：

圖甲：細(xì)胞膜內(nèi)外電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向

①靜息電位時(shí)，膜外為正電位，膜內(nèi)為負(fù)電位，指針向右偏轉(zhuǎn)。

②動(dòng)作電位時(shí)，膜內(nèi)為正電位，膜外為負(fù)電位，指針向左偏轉(zhuǎn)。

圖乙：在神經(jīng)纖維上

a.刺激a點(diǎn)，b點(diǎn)先興奮，d點(diǎn)后興奮，電流計(jì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。

b.刺激c點(diǎn)（bc=cd），b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮，電流計(jì)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

圖丙：在神經(jīng)元之間

a.刺激b點(diǎn)，由于興奮在突觸間的傳導(dǎo)速度小于在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度，a點(diǎn)先興奮，d點(diǎn)后興奮，電流計(jì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。

b.刺激c點(diǎn)，興奮不能傳至a，a點(diǎn)不興奮，d點(diǎn)可興奮，電流計(jì)只發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)。

總之，不論興奮是在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，還是在神經(jīng)元之間的傳遞，引起電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)的根本原因都是兩電極接觸處電位變化的次序。電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向與膜電位變化次序是同步的，即哪一電極接觸處先發(fā)生電位變化，電流計(jì)指針先偏轉(zhuǎn)到哪一側(cè)；如果兩電極接觸處同時(shí)發(fā)生電位變化，則指針不偏轉(zhuǎn)；如果只有一電極接觸處發(fā)生電位變化，則指針只偏向一側(cè)。

四、系統(tǒng)分析，綜合考查神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)

將神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)分泌功能調(diào)節(jié)的三種方式，整合如圖1。

據(jù)圖分析激素分泌調(diào)節(jié)的三種類型：

（1）甲狀腺激素、性激素等的分泌調(diào)節(jié)屬于甲類型。

（2）抗利尿激素的分泌調(diào)節(jié)屬于乙類型，即由下丘腦合成，垂體釋放。

（3）胰島素、胰高血糖素、腎上腺素等的分泌調(diào)節(jié)屬于丙類型。

認(rèn)識(shí)神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的關(guān)系，加深對(duì)神經(jīng)——體液——免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的理解，轉(zhuǎn)換為圖2，以內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中涉及三種“信息分子”為線索從其來源及靶細(xì)胞或作用部位進(jìn)行歸納，進(jìn)而應(yīng)對(duì)不同類型的試題。

通過上述分析、整合，學(xué)生懂得看圖說話，學(xué)會(huì)以圖解文，熟練圖圖轉(zhuǎn)換與組合，在新情境中能從題干中尋找相應(yīng)信息并完成知識(shí)遷移，提升實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力、分析與綜合等能力，大大提高解題效率。