2022-2023学年 苏教版 选择性必修一 神经冲动的产生和传导（56张）课件

第2课时神经冲动的产生和传导第一章2022内容索引0102基础落实•必备知识全过关重难探究•能力素养全提升课标要求1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导。2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。基础落实•必备知识全过关知识点一

动作电位的产生和传导1.生物电现象(1)概念:人体内的

或

都存在复杂的电活动,这种电活动称为生物电现象。

(2)产生原因:由细胞质膜两侧的

或电位差的变化引起的。

(3)细胞生物电的产生:是质膜内外两侧带电离子的

分布和

移动的结果。

活细胞组织电位差不均匀跨膜2.动作电位的产生(1)刺激:内外环境变化因子电刺激特定性质(2)静息电位:①概念:当细胞未受刺激时,细胞质膜内外两侧存在

的电位差,即静息电位。

②产生原因:K+通道开放,

。协助扩散

③细胞质膜的状态:

。

外正内负K+大量外流

极化(3)动作电位及静息电位的恢复:①去极化:当细胞受到适宜的刺激,细胞质膜上的

通道打开,Na+迅速大量

,形成膜外为

电位、膜内为

电位的电位变化。

②复极化:在去极化到达膜电位峰值时,Na+通道关闭,随后K+通过K+通道大量

,膜两侧电位又转变为“

”的状态。

③超极化:细胞质膜在恢复到静息电位之前,会发生一个

静息电位的过程。

Na+

内流负正外流外正内负低于④Na+-K+泵:

主动运输3Na+2K+

电位平衡3.动作电位以电信号的形式在神经纤维上传导(1)神经冲动:

又称为神经冲动。

(2)动作电位在无髓神经纤维上的传导:①过程:动作电位K+外流

外负内正Na+内流

电信号受刺激未受刺激②特点:双向传导。

离体状态下(3)动作电位在有髓神经纤维上的传导:①阈电位:细胞质膜对Na+通透性突然增大的

。

②郎飞结:a.概念:两段髓鞘之间有一个

裸露区的结构称为郎飞结。

b.特点:

密集,容易形成跨膜电流并达到阈电位。

③跳跃式传导:a.概念:动作电位在有髓神经纤维上从一个

跨越节间区后“跳跃”到下一个

的传导方式。

b.特点:多个郎飞结可

产生动作电位,从而

了神经冲动的传导速度。

临界膜电位无髓鞘离子通道郎飞结郎飞结同时加快4.影响传导的因素及应用(1)影响因素:温度。随着温度降低,神经冲动传导速度会有所

;当温度降到0℃时,即

传导。

(2)应用:减慢终止旁栏边角

想一想(1)神经细胞质膜内、外各离子的浓度不同。细胞在静息状态时,膜外Na+浓度高于膜内,膜内K+浓度高于膜外,细胞内带负电的大分子有机物(如蛋白质)的含量比细胞外丰富。动作电位形成时,Na+的跨膜运输方式是怎样的?为什么?(2)细胞质膜上的Na+-K+泵通过泵入K+、泵出Na+来维持细胞内外离子的分布状态。该过程中离子的运输方式是什么?是否需要能量?提示

动作电位形成时,Na+的跨膜运输方式为协助扩散,顺浓度梯度运输,不消耗能量。提示

都是主动运输,需要能量。

结论语句

辨一辨(1)动作电位产生时,神经细胞表现为外负内正。(

)(2)神经细胞质膜外Na+的内流是形成静息电位的基础。(

)(3)刺激离体的无髓神经纤维中部,产生的动作电位沿神经纤维向两侧传导。(

)(4)神经纤维上动作电位的传导方向与质膜内局部电流的方向相同。(

)(5)动作电位沿神经纤维传导时,细胞膜外Na+大量内流。(

)(6)动作电位的大小随有效刺激的增强而不断增大。(

)√×√√√×知识点二

神经冲动在神经细胞之间的传递1.突触小体神经细胞的

末梢有许多分支,每个分支的末端膨大成球状,称为突触小体。

2.突触(1)结构示意图:突触由A

、B

、C

三部分构成。

轴突突触前膜突触间隙突触后膜(2)突触的常见类型:3.传递过程神经冲动→突触小体→突触小泡移至

→释放

→神经递质通过

→与突触后膜上的

结合→突触后膜

产生变化→由外正内负变为外负内正→使后一个神经细胞产生神经冲动。

4.传递特点(1)特点:

向传递。

(2)原因:神经递质只存在于轴突末端突触小体内的

中,由

释放并作用于

。

突触前膜神经递质突触间隙特异性受体膜电位单突触小泡突触前膜突触后膜5.信号转换电信号→

→电信号。

6.电突触电信号能从一个神经细胞

传递给另一个神经细胞。这种连接方式称为电突触。

化学信号直接7.神经递质(1)种类:主要分为

、

和

。

(2)生理作用:①对突触后神经细胞产生兴奋性影响a.实例:乙酰胆碱。b.机理:引起突触后膜

通道打开,Na+内流从而使突触后膜相应位置发生

,产生

突触后电位。

②对突触后神经细胞产生抑制性影响a.实例:甘氨酸。b.机理:引起突触后膜

通道打开,Cl-内流,突触后膜相应位置发生

,产生

突触后电位。

(3)去路:神经递质起作用后一般会被迅速

。

胆碱类单胺类氨基酸类Na+

去极化兴奋性Cl-超极化抑制性清除旁栏边角

想一想(1)神经递质是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙,其意义是什么?(2)若催化分解神经递质的酶失活,会出现什么情况?提示

短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经冲动的快速传递。

提示

神经递质持续发挥作用,引起突触后神经细胞持续兴奋或持续抑制。

结论语句

辨一辨(1)突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐。(

)(2)肌肉细胞的质膜上有神经递质的受体。(

)(3)神经递质通过胞吐作用释放,因此神经递质是大分子有机物。(

)(4)神经冲动在突触间的传递速度比在神经纤维上快。(

)(5)神经纤维的神经冲动以局部电流的形式在神经元之间单向传递。(

)(6)神经冲动在突触小体中的信号转变为电信号→化学信号。(

)√√×××√重难探究•能力素养全提升主题一神经冲动在神经纤维上的传导[情境探究]1.若将枪乌贼的神经纤维放入一定浓度的KCl溶液中,并给予适当强度的刺激,神经纤维能否产生兴奋?为什么?提示

不能产生兴奋,动作电位产生的机理是Na+内流,外界溶液没有Na+,无法产生动作电位2.动作电位产生示意图

(1)①时为静息电位,膜电位表现为

,产生原因为

,此时离子的运输方式为

,此时细胞质膜的状态称为

。

(2)当细胞受到刺激时,Na+通道打开,Na+

,形成

的膜电位,此过程称为

。

(3)④为动作电位的峰值,此时

通道关闭。

(4)⑤为“复极化”过程,其产生的原因是

。

(5)如果降低外界溶液中Na+的浓度,动作电位的峰值将发生怎样的变化?外正内负K+外流

协助扩散

极化内流外负内正去极化Na+K+外流

动作电位的峰值将减小。

[方法突破]1.细胞外液Na+、K+浓度大小与膜电位变化的关系2.动作电位产生与传导过程中Na+、K+的运输方式判断

3.用电流计测量膜电位的两种方法

[视角应用]视角1神经冲动的传导过程1.(2022扬州中学高二期末)某哺乳动物处于静息状态的神经元内、外K+浓度分别是140mmol/L和5mmol/L。在膜电位由外正内负转变为外负内正的过程中有K+排出细胞,膜电位恢复过程中有K+流入细胞。下列叙述错误的是(

)A.该过程表明,神经细胞兴奋时,膜两侧K+的浓度差会缩小B.该过程中,K+排出细胞是主动运输,流入细胞是被动运输C.该过程表明,神经细胞质膜对K+的通透性会发生改变D.神经细胞质膜外侧,兴奋部位比未兴奋部位的电位低答案

B解析

神经细胞兴奋时,K+排出是顺浓度,会使两侧K+浓度差减小,A项正确;该过程中,K+排出是顺浓度,为被动运输,K+流入是逆浓度,为主动运输,B项错误;静息时K+的通透性大,受刺激后K+通透性小,说明神经细胞质膜对K+的通透性会发生改变,C项正确;兴奋时神经细胞质膜外侧由正电位→负电位,所以比未兴奋部位的电位低,D项正确。视角2膜电位的测量2.如图甲所示,在离体神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表,电表1的两电极分别接在a、b处膜的外侧,电表2的两电极分别接在d处膜的内、外两侧。在bd中点c处给予适宜刺激,相关的电位变化曲线如图乙、丙所示。下列分析错误的是(

)甲

乙丙A.由电表1记录得到的电位变化曲线如图丙所示B.图乙曲线中②点时膜外Na+内流速率比①点时大C.图乙曲线中③点对应图丙曲线中⑤点D.图丙曲线处于④点时,图甲a处正处于静息状态答案

C解析

电表1测得的电位变化可用图丙表示,电表2测得的电位变化可用图乙表示,A项正确。图乙曲线上升段由Na+内流引起,②点时曲线斜率比①点时大,所以②点时Na+内流速率比①点时大,B项正确。图乙曲线中③点对应兴奋向右传至d处时形成的动作电位,由于bc=cd,所以此时兴奋向左传导至b处,对应图丙曲线中④点;这一时刻a处仍处于静息状态,C项错误,D项正确。视角3膜电位变化3.下图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受到刺激后的膜电位变化情况。下列叙述错误的是(

)A.曲线a代表正常海水中膜电位的变化B.两种海水中神经纤维的静息电位相同C.低Na+海水中神经纤维静息时,膜内Na+浓度高于膜外D.正常海水中神经纤维受刺激时,膜外Na+浓度高于膜内答案

C解析

在受到刺激后,由于正常海水中膜外和膜内的Na+浓度差较大,所以Na+迅速内流引发较大的动作电位,对应曲线a,A项正确;根据图示可知,未受刺激时,两种海水中神经纤维的静息电位相同,B项正确;在两种海水中,均是膜外的Na+浓度高于膜内,C项错误,D项正确。主题二神经冲动在神经元间的传递[情境探究]1.下图为神经细胞之间通过突触传递信息的图解,探究以下问题。(1)神经递质释放在突触间隙后,怎样才能完成神经冲动的传递?提示

与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜处的膜电位变化为动作电位才能完成神经冲动的传递。(2)神经递质与突触后膜上的受体结合后一定会引起突触后神经细胞兴奋吗?提示

不一定,也可能会抑制突触后神经细胞兴奋。

(3)神经冲动传递过程中,在整个突触、突触前膜和突触后膜的信号转换分别是怎样的?提示

整个突触的信号转换为电信号→化学信号→电信号;突触前膜的信号转换为电信号→化学信号;突触后膜的信号转换为化学信号→电信号。(4)神经递质发挥作用后一般要及时分解或运走,如果不能分解或运走,则会对突触后神经细胞产生怎样的影响?(5)为什么神经冲动在神经细胞之间传递的速度比在神经纤维上要慢?提示

使突触后神经细胞持续兴奋或受到持续抑制。

提示

神经冲动在神经细胞间传递要完成电信号→化学信号→电信号的转换。

2.α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱(常为兴奋性递质)受体牢固结合;有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。当α-银环蛇毒和有机磷农药起作用时,突触后膜的反应分别是怎样的?提示

α-银环蛇毒与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合后,乙酰胆碱不能与突触后膜上的受体结合,突触后膜不能兴奋;有机磷农药抑制乙酰胆碱酯酶的活性后,乙酰胆碱酯酶不能清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱,从而使突触后膜持续处于兴奋状态。3.神经递质的种类有很多,主要包括两种基本类型:兴奋性递质和抑制性递质。兴奋性递质,如乙酰胆碱、谷氨酸、门冬氨酸、去甲肾上腺素等,其突触后膜受体同时又是一种Na+通道,与受体结合后,会引起突触后神经细胞去极化,进而产生动作电位;抑制性递质,如甘氨酸、γ-氨基丁酸等,其突触后膜受体同时又是一种Cl-通道,与受体结合后,会引起突触后神经细胞超极化,进而产生抑制。通常,一个神经细胞的轴突只能释放一种类型的递质。释放兴奋性递质的突触称为兴奋性突触,释放抑制性递质的突触称为抑制性突触。释放到突触间隙中的兴奋性递质乙酰胆碱,是如何引起突触后膜产生膜电位变化的?若为抑制性递质γ-氨基丁酸呢?提示

突触后膜上的乙酰胆碱受体同时又是一种Na+通道,兴奋性递质乙酰胆碱与乙酰胆碱受体特异性结合后,会导致突触后膜上Na+通道打开,Na+内流引起突触后膜去极化,进而产生外负内正的动作电位;突触后膜上的γ-氨基丁酸受体同时又是一种Cl-通道,抑制性递质γ-氨基丁酸与γ-氨基丁酸受体特异性结合后,会导致突触后膜上Cl-通道打开,Cl-内流引起突触后膜超极化,产生抑制。[方法突破]1.关于突触传递过程的三个易错点(1)突触小体和突触的区别:突触小体是上一个神经细胞轴突末端的膨大部分。突触小体和突触范围不同,但都包括突触前膜。在突触小体上的变化是电信号→化学信号,而在突触上的变化是电信号→化学信号→电信号。(2)突触小泡的形成与高尔基体有关;神经递质的分泌依赖于细胞膜的流动性,属于胞吐,需要消耗能量,与线粒体有关。(3)同一神经细胞的末梢只能释放一种神经递质,或者是兴奋性的,或者是抑制性的。2.神经冲动在神经纤维上传导与在神经元之间传递的比较

项目在神经纤维上的传导在神经元之间的传递涉及细胞数单个神经元多个神经元结构基础神经纤维突触形式电信号电信号→化学信号→电信号方向可双向传导单向传递速度迅速较慢效果使未受刺激部位产生动作电位使下一个神经元兴奋或抑制[视角应用]视角1神经冲动在神经元之间传递的过程1.(2021全国乙卷)在神经调节过程中,神经冲动会在神经纤维上传导和神经细胞之间传递。下列有关叙述错误的是(

)A.神经冲动从神经细胞的胞体传导至突触前膜,会引起Na+外流B.突触前神经细胞兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱C.乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜D.乙酰胆碱与突触后膜受体结合,引起突触后膜电位变化答案

A解析

神经冲动从神经细胞的胞体传导至突触前膜,会引起Na+内流,形成动作电位,A项错误。突触前神经细胞兴奋,神经冲动传至神经末梢时,突触前膜内的突触小泡受到刺激,可释放乙酰胆碱,B项正确。乙酰胆碱是一种神经递质,在突触间隙中经扩散到达突触后膜,与突触后膜上的特异性受体结合,引发突触后膜电位变化,C、D两项正确。考题点睛

2.下图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是(

)A.结构①为神经递质与受体结合提供能量B.当神经冲动传导到③时,膜电位由外负内正变为内负外正C.神经递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关答案

D解析

神经递质与受体结合发生在突触后膜上,位于突触小体中的线粒体无法为其提供能量,A项错误;当神经冲动传导到③突触前膜时,膜电位由外正内负变为外负内正,B项错误;神经递质经②突触小泡的转运和③突触前膜的胞吐释放至突触间隙,C项错误;结构④突触后膜膜电位的变化与离子通道的打开和关闭有关,离子通过离子通道进出细胞的过程体现了细胞膜的选择透过性,D项正确。视角2神经递质的种类和效应

3.突触是连接神经细胞的关键部位,在神经系统正常活动中起着十分重要的调节控制作用。图1和图2分别表示两类突触作用的示意图,下列叙述错误的是(

)图1

兴奋性突触作用示意图

图2

抑制性突触作用示意图

A.神经冲动在神经细胞之间的传递具有单向性B.突触后膜受前一个神经细胞树突末梢的支配C.抑制性递质与受体结合时使Cl-内流,抑制了突触后神经细胞产生动作电位,所以无法产生动作电位D.某些麻醉剂可以通过阻碍神经递质与相应受体的结合使痛觉消失答案

B解析

神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜,神经冲动在神经细胞之间的传递具有单向性,A项正确;突触后膜受前一个神经细胞轴突末梢的支配,B项错误;抑制性递质与受体结合时使Cl-内流,突触后神经细胞静息电位的绝对值变大,抑制了动作电位的产生,C项正确;某些麻醉剂可以通过阻碍神经递质与相应受体的结合,从而阻断神经冲动在神经细胞之间的传递使痛觉消失,D项正确。视角3神经冲动传递过程中出现的异常情况分析4.神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下