2.3神经冲动的产生和传导课件 高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第2章

神经调节2.3.1兴奋在神经纤维上的传导本课内容1.神经元电位的研究历史2.静息电位及其原理3.动作电位的产生及其原理4.动作电位/电信号/神经冲动在神经纤维上的传导生物电现象意大利医生、生理学家伽尔瓦尼（L.Galvani）（1）

1786年,伽尔瓦尼偶然发现挂在铁栅栏铜钩上的蛙腿在风的吹动下左右摇晃，蛙腿一碰到铁栅栏，就能观察到较明显的收缩。伽尔瓦尼进一步发现，用两种金属将神经和肌肉连接起来，肌肉就会抽动。他认为：神经产生电，沿金属到达肌肉，导致肌肉收缩。伏特的反驳意大利物理学家伏特（2）直接用伏特电池（伏打电堆）产生的电信号刺激肌肉，即可导致肌肉收缩。

说明：电信号可使肌肉收缩，但电信号不一定是生物组织产生的。“丰硕”的成果蛙腿验电器（FrogGalvanoscope）最早由伽尔瓦尼设计并制造。当时最为灵敏的电学仪器。注意事项：必须用新鲜蛙腿！保质期约44小时。“丰硕”的成果伏特电池翻译：这尸体被“伽尔瓦尼”了！伽尔瓦尼的进一步研究为此，伽尔瓦尼和他的后继者设计了大量只使用一种金属/完全不使用金属的连接实验。证明生物组织本身即可产生电信号。但是那个时代技术有限，无法精密测定生物组织中的电信号。双向进步枪乌贼的神经纤维直径可达1毫米，便于直接测量生物电。物理学家有了更精密的电压/电流表。静息电位的测量未受到刺激时，神经纤维处于静息状态，细胞膜外电位处处相等。细胞膜两侧电位表现为内负外正，称为静息电位。（电位=电势，两点间电位的差值=电压）技术继续进步——膜片钳技术，看看神经元细胞膜上有什么？神经元的细胞膜上有Na+-K+泵（主动运输的载体蛋白），K+通道（开放）和Na+通道（关闭）静息电位的形成机制（简化版）静息状态下，细胞膜主要对K+有通透性。细胞内K+浓度高，导致K+外流。K+带有正电荷，导致内负外正。所以，K+的外流是形成静息电位的主要原因。静息电位主要由K+浓度决定。K+浓度差异越大，静息电位越大。静息电位的形成机制（复杂版）动作电位的发现刺激轴突，兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导，这种电信号称为神经冲动。两侧翻转的膜电位叫动作电位。动作电位的形成机制（简化版）神经纤维未受到刺激，细胞膜两侧电位表现为内负外正的静息电位。神经纤维受到足够强的刺激，Na+离子通道开放，细胞膜内电位升高。细胞膜内电位到达阈电位，

大量Na+离子通道开放，形成动作电位。动作电位形成后，K+离子通道大量开放，恢复为内负外正的静息电位。受到刺激时，细胞膜Na+通道开放，对Na+的通透性增加，带正电荷的Na+内流，导致内正外负，称动作电位。动作电位的高度主要由Na+的浓度差决定。动作电位的形成机制（复杂版）a-c:Na+内流(协助扩散)c-e:K+外流(协助扩散)e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输)思考动作电位过后，两侧离子浓度如何变化？Na+-K+泵有何作用？整个过程是否消耗能量？哪些步骤消耗能量？试一试有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯，但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重可导致死亡。下列判断不合理的是（

）A.食用草乌炖肉会影响身体健康B.钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状16页右下角第1题17页第4题17页第6题29页第6题兴奋/神经冲动以局部电流的形式在神经纤维上传导兴奋与未兴奋区域之间形成局部电流（膜内外侧都有，方向相反）。局部电流刺激相邻部位产生动作电位。这样，就将兴奋向前传导，方向与膜____（内？外？）局部电流方向一致。兴奋/神经冲动以局部电流的形式在神经纤维上传导特点：1.从受刺激位置双向传导（但是反射弧中是单向的）；2.以局部电流的形式传导，速度较快（但绝不是光速）；3.不随时间和距离而衰减。典型题目：电表偏转方向与次数分析（28页左侧第1题）典型题目：电表偏转方向与次数分析（28页左侧第1题）典型题目：电表偏转方向与次数分析（28页左侧第1题）典型题目：电表偏转方向与次数分析（28页左侧第1题）16页左侧第1题16页第2题16页第2题18页初触高考17页第7题：开开眼，这可是山东！第2章

神经调节2.3.1兴奋在神经元之间的传递本课内容1.突触的结构和功能2.加入突触后的膜电位分析3.毒品简介；突触功能示意图的分析（大量新高考题！）探究历史将2个蛙心分离，第1个带有神经，第2个不带神经。2个蛙心都装上蛙心插管，并充以少量任氏液。刺激第1个心脏的迷走神经（副交感）后进行观察，实验结果如图所示。结果说明什么？突触是什么神经元轴突末梢的小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触。突触小体突触小泡突触前膜突触间隙突触后膜突触的结构（内含神经递质）组织液突触在哪里轴突-轴突突触轴突-树突突触轴突-胞体突触轴突与它所支配的肌细胞、腺细胞之间也能形成突触。突触传递信号的过程4.突触后膜上的离子通道（受体本身也是通道）打开，改变电位1.兴奋到达→突触小泡向突触前膜移动→融合→释放神经递质到突触间隙（胞吐）。2.神经递质扩散→突触后膜受体3.神经递质+特异性受体5.神经递质被降解或回收突触小泡突触前膜突触间隙突触后膜突触传递信号的能量问题——哪些步骤耗能？哪些不耗能？突触传递信号的特点（1）信号经过突触时，发生了什么样的转换？（2）突触处的传递是单向的，还是双向的？（3）突触的简略画法突触传递信号的特点（4）神经递质会进入突触后膜吗？（5）神经递质发挥作用后，有何去向？（6）如何神经递质持续存在于突触间隙，会怎样？突触的类型：兴奋性突触与抑制性突触神经递质是什么是一类信息分子，将信息从突触前膜传递到突触后膜，参与了细胞间的信息交流。目前已知的神经递质种类很多，主要的有乙酰胆碱；生物胺类（肾上腺素/去甲肾上腺素、多巴胺、组胺等）；氨基酸类（谷氨酸、甘氨酸）；嘌呤/核苷酸类（腺苷、ATP）；气体（一氧化氮）；肽类（β-内啡肽、脑啡肽类、强啡肽类等）③不同种类的神经递质可以引发突触后膜发生不同的电位变化

（兴奋或抑制）。思考：从适应性的角度看，为什么神经递质要储存在突触小泡里，用胞吐释放？如图中a、b、c三个神经元构成了1、2两个突触，甲、乙、丙3条曲线为不同刺激引起神经元c上的电位变化。下列叙述正确的是（）A.甲表明刺激a时兴奋以电信号形式迅速传导给cB.乙表明兴奋在突触间的传递是单向的C.乙也可表示只刺激b时，a神经元的电位变化D.丙表明b神经元能释放抑制性神经递质试一试突触异常情况分析有机磷农药可抑制胆碱酯酶（AChE）活性。推测有何效果？突触异常情况分析肉毒素A（BoNT-A）可作用于神经-肌肉突触，效果如图所示。分析其有何效果？突触的真实样貌（电子显微镜照片）神经元细胞体突触小体突触的真实样貌（电子显微镜照片）8．神经组织局部电镜照片如图。下列有关突触的结构及神经元间信息传递的叙述，不正确的是

（

）A．神经冲动传导至轴突末梢，可引起1与突触前膜融合B．1中的神经递质释放后可与突触后膜上的受体结合C．2所示的细胞器可以为神经元间的信息传递供能D．2所在的神经元只接受1所在的神经元传来的信息2022年北京卷毒品简介对人中枢神经作用抑制剂兴奋剂致幻剂抑制中枢神经系统，具有镇静和放松作用，如鸦片刺激中枢神经系统，使人产生兴奋，如苯丙胺类能使人产生幻觉，导致自我歪曲和思维分裂，如麦司卡林毒品作用机制能够对神经系统产生影响的化学物质，其作用位点往往是突触。促进神经递质的合成和释放速率干扰神经递质与受体的结合影响分解神经递质的酶的活性影响神经递质的回收多巴胺与快乐可卡因作用效果分析（1）据图叙述正常情况下多巴胺的转移途径。（2）可卡因会对突触后膜产生什么影响?试一试A．乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变B．多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息C．从功能角度看，乙膜既是突触前膜也是突触后膜D．乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放研究多巴胺的合成和释放机制，可为帕金森病（老年人多发性神经系统疾病）的防治提供实验依据。最近研究发现在小鼠体内多巴胶的释放可受乙酰胆碱调控，该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现。据图分折，下列叙述错误的是（

）19页第1题19页第2题20页第1题20页第2题20页第3题20页第6题30页第8题30页第11题（2022·山东·高考真题）药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病，相关作用机制如图所示，突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素（NE）。下列说法错误的是（

）A．药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多B．药物乙抑制NE释放过程中的正反馈C．药物丙抑制突触间隙中NE的回收D．NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性2022山东卷第2章

神经调节2.3.3突触相关高考真题神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外，还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl-浓度比膜内高。下列说法正确的是（

）A．静息电位状态下，膜内外电位差一定阻止K+的外流B．突触后膜的Cl-通道开放后，膜内外电位差一定增大C．动作电位产生过程中，膜内外电位差始终促进Na+的内流D．静息电位→动作电位→静息电位过程中，不会出现膜内外电位差为0的情况2023山东卷（2022·山东·高考真题）药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病，相关作用机制如图所示，突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素（NE）。下列说法错误的是（

）A．药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多B．药物乙抑制NE释放过程中的正反馈C．药物丙抑制突触间隙中NE的回收D．NE-β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性2022山东卷听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上的K+通道打开，K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是（

）A．静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内B．纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATPC．兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导D．听觉的产生过程不属于反射2020山东卷药物W可激活脑内某种抑制性神经递质的受体，增强该神经递质的抑制作用，可用于治疗癫痫。下列有关叙述错误的是（

）A．该神经递质可从突触前膜以胞吐方式释放出来B．该神经递质与其受体结合后，可改变突触后膜对离子的通透性C．药物W阻断了突触前膜对该神经递质的重吸收而增强抑制作用D．药物W可用于治疗因脑内神经元过度兴奋而引起的疾病2023海南卷去甲肾上腺素（NE）是一种神经递质，发挥作用后会被突触前膜重摄取或被酶降解。临床上可用特定药物抑制NE的重摄取，以增加突触间隙的NE浓度来缓解抑郁症状。下列有关叙述正确的是（

）A．NE与突触后膜上的受体结合可引发动作电位B．NE在神经元之间以电信号形式传递信息C．该药物通过与NE竞争突触后膜上的受体而发挥作用D．NE能被突触前膜重摄取，表明兴奋在神经元之间可双向传递2021海南卷在肌神经细胞发育过程中，肌肉细胞需要释放一种蛋白质，其进入肌神经细胞后，促进其发育以及与肌肉细胞的联系；如果不能得到这种蛋白质，肌神经细胞会凋亡。下列说法错误的是（

）A．这种蛋白质是一种神经递质

B．肌神经细胞可以与肌肉细胞形成突触C．凋亡是细胞自主控制的一种程序性死亡D．蛋白合成抑制剂可以促进肌神经细胞凋亡2023天津卷心肌细胞上广泛存在Na+-K+泵和Na+-Ca2+交换体（转入Na+的同时排出Ca2+），两者的工作模式如图所示。已知细胞质中钙离子浓度升高可引起心肌收缩。某种药物可以特异性阻断细胞膜上的Na+-K+泵。关于该药物对心肌细胞的作用，下列叙述正确的是（）A．心肌收缩力下降B．细胞内液的钾离子浓度升高C．动作电位期间钠离子的内流量减少D．细胞膜上Na+-Ca2+交换体的活动加强2023湖北卷正常情况下，神经细胞内K+浓度约为150mmol·L-1，细胞外液约为4mmol·L-1。细胞膜内外K+浓度差与膜静息电位绝对值呈正相关。当细胞膜电位绝对值降低到一定值（阈值）时，神经细胞兴奋。离体培养条件下，改变神经细胞培养液的KCl浓度进行实验。下列叙述正确的是（

）A．当K+浓度为4mmol·L-1时，K+外流增加，细胞难以兴奋B．当K+浓度为150mmol·L-1时，K+外流增加，细胞容易兴奋C．K+浓度增加到一定值（<150mmol·L-1），K+外流增加，导致细胞兴奋D．K+浓度增加到一定值（<150mmol·L-1），K+外流减少，导致细胞兴奋2021湖北卷神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位，PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位，如图所示。下列叙述正确的是（）

A．突触a、b前膜释放的递质，分别使突触a后膜通透性增大、突触b后膜通透性降低B．PSP1和PSP2由离子浓度改变形成，共同影响突触后神经元动作电位的产生C．PSP1由K+外流或Cl-内流形成，PSP2由Na+或Ca2+内流形成D．突触a、b前膜释放的递质增多，分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小2023浙江卷如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)，有关说法正确的是（

）A．正常机体内兴奋在反射弧中的传导只能是单向的B．切断d刺激b，不会引起效应器收缩C．兴奋在结构c和结构b的传导速度相同D．Ⅱ处发生的信号变化是电信号→化学信号→电信号2011江苏卷下图表示当有神经冲动传到神经末梢时，神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制，下列叙述错误的是（

）

A．神经递质存在于突触小泡内可避免被细胞内其他酶系破坏B．神经冲动引起神经递质释放，实现了电信号向化学信号的转变C．神经递质与受体结合引起突触后膜上相应的离子通道开放D．图中离子通道开放后，Na+和Cl-同时内流2015江苏卷A．T