2.3神经冲动的产生和传导课件高二上学期生物人教版选择性必修1

选择性必修1《稳态与调节》第2章神经调节第3节

神经冲动的产生和传导学习目标1.兴奋在神经纤维上的传导机制2.神经冲动产生和传导过程中的离子、电位变化3.突触传递的过程及特点；4.兴奋剂和毒品作用的机制及危害。情境探究➽

短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。讨论:1、从运动员听到枪响到作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？枪声感受器神经中枢效应器耳朵传入神经传出神经大脑皮层、脊髓传出神经末梢及其支配的肌肉2、为什么要以枪响后0.1s内起跑被视为抢跑？人类从听到声音到作出反应起跑，兴奋需要经过反射弧的各个结构时间至少需要0.1s。思考：兴奋在反射弧中以什么形式传导？它又是怎么传导的呢？一、兴奋在神经纤维上的传导蛙的坐骨神经表面电位变化实验在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。①静息状态无电位变化神经表面各处电位相等②在神经左侧给予刺激++ab-+-ab+④

说明在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。靠近刺激端的电极处（a处）先变为负电位，接着恢复正电位；然后另一处（b处）变为负电位，接着恢复正电位。电信号是在神经纤维上是如何产生的，如何传导的？？一、兴奋在神经纤维上的传导1.1静息电位

在未受到刺激时，神经细胞外的Na+比膜内高，K+浓度比膜内低。静息时，膜对K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的阳离子浓度高于膜内，出现内正外负的现象，叫静息电位。K+内高外低，K+通道开放，通过协助扩散，K+外流内正外负一、兴奋在神经纤维上的传导1.2动作电位在受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，造成Na+内流，使膜内的阳离子浓度高于膜外，出现内正外负的现象，叫动作电位，此部位称为兴奋部位。兴奋部位Na+内流Na+通道，（协助扩散），内负外正思考：兴奋部位电位内正外负,邻近未兴奋部位仍为内负外正，兴奋部位和未兴奋部位会发生什么？-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位刺激1.3局部电流的形成内正外负内负外正在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_______的存在而发生__________，这样就形成了_________内负外正电位差电荷移动局部电流局部电流方向：①膜外:

部位→

部位②膜内:

部位→

部位未兴奋兴奋兴奋未兴奋

与兴奋传导方向

与兴奋传导方向

相反相同方向：双向传导一、兴奋在神经纤维上的传导一、兴奋在神经纤维上的传导1、局部电流的传导（神经冲动）对未兴奋部位来讲，又是一个小小的刺激，刺激钠离子通道打开，大量钠离子内流，2、神经冲动本质：动作电位在神经纤维上的顺序发生3、思考：静息电位与动作电位的形成，使K+持续外流与Na+持续内流，如持续下去，协助扩散会使得门内外的Na+与K+浓度趋向相同，但实际上无论何时一直是膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高，这是为什么呢？丹麦生理学家斯科等人发现了细胞膜上存在钠钾泵，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能水解ATP释放能量，用于将膜外的K+泵入，同时将膜内的Na+泵出细胞。人体处于静息状态时，细胞25%的ATP被钠钾泵消耗掉，神经细胞70%的ATP被钠钾泵消耗掉。Na+-K+泵运输方式是主动运输，逆浓度梯度运输(1)静息电位表现为

,是

外流形成的。(2)动作电位表现为

,是

内流形成的。(3)兴奋部位与

部位之间存在电位差,形成了

。(4)局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,兴奋向前传导,原兴奋部位又恢复为

。内负外正K+内正外负Na+未兴奋局部电流静息电位小结：兴奋在神经纤维上传导的机理一、兴奋在神经纤维上的传导兴奋传导的方向总结（1）兴奋传导方向：从兴奋部位传导到未兴奋部位，（2）兴奋传导特点：双向传导（3）局部电流方向：膜外：未兴奋部位→兴奋部位，与兴奋传导方向相反膜内：兴奋部位→未兴奋部位，与兴奋传导方向相同（4）兴奋传导形式：电信号（局部电流、神经冲动）问：以上是用蛙的离体坐骨神经做实验，那么兴奋在反射弧上的传导是双向传导，但在生物体内呢？一、兴奋在神经纤维上的传导一、兴奋在神经纤维上的传导①在离体的神经纤维上

在中部刺激神经纤维，两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差，都可以产生电荷移动，形成局部电流，所以双向传导②在反射过程中

在反射过程中，兴奋总是从感受器一端接受刺激产生兴奋然后传向另一端，所以兴奋传导方向一般单向传导。一、兴奋在神经纤维上的传导电流表指针偏转问题小结++

++++

++--

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--++

++--

--++

++--

--++

++++

++--

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--++

++--

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--++

++如何测量静息电位的大小？电流表电极一个位于膜外，一个位于膜内。（×）（×）（√）（√）【例】请回答以下有关电流表指针偏转的问题。(1)未受刺激时,电流表指针

。

(2)若在d处给予适宜刺激,电流表指针

。

(3)若在ab中点c处给予适宜刺激,电流表指针

。不偏转不偏转发生两次方向不同的偏转二、兴奋在神经元之间的传递在完成一个反射的过程中兴奋要经过多个神经元。一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。思考当兴奋传导到一个神经元的末端时，它是如何传递到另一个神经元的呢?突触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细胞体或树突等相接近，共同形成突触。二、兴奋在神经元之间的传递1.突触的结构突触=突触小体？≠突触前膜突触间隙突触后膜（突触小体的膜）（充满组织液）下一个神经元的细胞体或树突，也可以位于肌肉细胞或腺细胞线粒体突触小泡（内含神经递质）形成与高尔基体有关神经递质目前已知神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、氨基酸类（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。受体离子通道（本质：糖蛋白）突触后膜通常是神经元___

或_______，轴突-轴突型轴突-树突型轴突-胞体型A．轴突—胞体型B．轴突—树突型C．轴突—轴突型树突膜细胞体膜突触前膜通常是上一个神经元的____________________部分细胞膜。轴突末梢（突触小体）二、兴奋在神经元之间的传递2.突触的类型①神经元之间

二、兴奋在神经元之间的传递2.突触的类型②神经元与肌肉和腺体

a.轴突—肌肉型肌肉的收缩b.轴突—腺体型腺体的分泌二、兴奋在神经元之间的传递3.兴奋在突触的传递过程轴突末梢突触小泡突触前膜神经递质突触间隙（扩散）神经递质与突触后膜的受体结合突触后膜离子通道打开突触后膜电位变化神经递质被降解或回收释放电信号化学信号电信号二、兴奋在神经元之间的传递3.兴奋在突触的传递过程胞吐二、兴奋在神经元之间的传递3.兴奋在突触的传递过程（1）单向传递原因：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜特异性受体上。（2）突触延搁:兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢原因：突触处的兴奋传递需要________________________的转换，以及神经递质的_____、______、_______________都需要一定的时间；电信号→化学信号→电信号释放扩散对突触后膜的作用思考1：神经递质作用后有哪些去向？发生效应后，①被酶分解而失活，②或被突触前膜回收思考2：神经冲动从上一个神经元传到下一个神经元，下一个神经元一定兴奋吗？不一定，下一个神经元兴奋或抑制。主要与释放的神经递质有关！二、兴奋在神经元之间的传递4.神经递质——信号分子（1）化学本质：乙酰胆碱、胺类（多巴胺、5-羟色胺）、氨基酸类（谷氨酸、甘氨酸）、激素类（肾上腺素）、NO等。（2）种类和作用：兴奋性递质：抑制性递质：Na+通道打开，Na+内流，后膜产生动作电位，后神经元兴奋Cl-通道打开，Cl-内流后，强化外正内负的静息电位，使后膜难以兴奋，表现为抑制作用（3）去向：神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞。意义：避免持续起作用，为下一次兴奋做准备。项目神经纤维上的兴奋传导神经元之间的兴奋传递涉及细胞数结构基础信号形式方向速度效果单个神经元多个神经元神经纤维突触电信号电信号→化学信号→电信号可双向传导单向传递迅速较慢使未兴奋部位兴奋使下一个神经元兴奋或抑制5.兴奋在神经纤维上的传导与在神经元之间传递的比较二、兴奋在神经元之间的传递三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害1.兴奋剂(1)概念:

原指能_________________________的一类药物，如今是________________的统称。提高中枢神经系统机能活动运动禁用药物(2)作用:兴奋剂具有增强_____________、提高__________等作用。人的兴奋程度运动速度2.兴奋剂作用位点和机理a.能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是突触；（毒品也大多是在突触起作用的）b.机理促进神经递质的合成和释放速率影响分解神经递质的酶的活性干扰神经递质与受体的结合三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害3.毒品概念:指____、______、_______________、_____、____、______以及国家规定管制的其他能够使人___________的_____药品和______药品。鸦片海洛因甲基苯丙胺(冰毒)吗啡大麻可卡因形成瘾癖麻醉精神4.可卡因概述:可卡因既是一种_______也是一种_______；它会影响大脑中与_________有关的神经元，这些神经元利用神经递质________来传递愉悦感。兴奋剂毒品愉快传递多巴胺5.可卡因的上瘾机制①在正常情况下，多巴胺发挥完作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收②可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用。③突触后膜上多巴胺受体减少④当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害讨论：服用可卡因为什么会使人上瘾，且一次比一次大？

长期吸食可卡因，多巴胺在突触间隙积累，导致下一个神经元持续兴奋，经机体调节，多巴胺受体逐渐减少。从而产生耐药性，药效随之减弱；此时只有不断加大药物剂量，才能保持原来相等的效果。6.可卡因的其他危害a、可卡因能干扰__________的作用，导致_________异常，还会抑制__________的功能；b、吸食可卡因者可产生____________，长期吸食易产生_______与_______，最典型的是有___________，奇痒难忍，造成严重的抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定，容易引发暴力或攻击行为；c、长期大剂量使用可卡因后突然停药，可出现_______、_______、失望、疲惫、失眠、厌食等症状；交感神经心脏功能免疫系统心理依赖性触幻觉嗅幻觉虫行蚁走感抑郁焦虑三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害珍爱生命，远离毒品

2008年，《中华人民共和国禁毒法》正式施行；向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，是我们每个人应尽的责任和义务。三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害思维训练推断假说与预期有研究者提出一个问题：“当神经系统控制心脏活动时，在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号呢？”

为回答此问题，科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏（A和B，保持活性）置于成分相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配。刺激该神经，A心脏的跳动减慢；从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中，B心脏跳动也减慢。由此，科学家得出结论：该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。AB

讨论：在进行这个实验时，科学家基于的假说是什么？实验预期是什么？假说：根据已有的知识对现象背后原因的尝试性解释，或者是对探究的问题（提出问题）的一种尝试性回答。推断假说与预期思维训练实验预期：在假说成立的逻辑前提下，对检验假说的实验结果做出推测。练习与应用1、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C2.乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱，有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活，则该农药可以（）A.使乙酰胆碱持续发挥作用B.阻止乙酰胆碱与其受体结合C.阻止乙酰胆碱从突触前膜释放D.使乙酰胆碱失去与受体结合的能力A一、概念检测练习与应用二、拓展应用1.枪乌贼的神