2.2 神经调节过程涉及信息的转换及传递（教学课件）生物沪科版2020选择性必修1

第二章 人体的体液调节 第2节 神经调节过程涉及信息的转换及传递 第二节 神经调节过程涉及信息的转换及转换 选择性必修1 稳态与调节 上课铃声响起，同学们快速回到自己的座位等待上课。在这 个反射中，感受器将接受的刺激信息（上课铃声）转变为神经信 号，经过一系列的传递，最终效应器做出相应的反应。在此过程中，反射弧上的神经信号是以什么形式传递的？ 从结构与功能相适应的角度，阐述静息电位和动作电位形成的原因。 分析资料，阐明动作电位产生的过程。 观察实验、分析模型，概述 神经冲动在神经纤维上传导和在神经元间传递的形式及特点。 学习目标： 实验：牛蛙坐骨神经-腓肠肌电生理实验 选择性必修1 稳态与调节 实验步骤1：观察演示实验或视频。将探针刺入牛蛙枕骨大孔，向前刺入脑室捣毁蛙脑；向后刺入椎管捣毁脊髓。 实验：牛蛙坐骨神经-腓肠肌电生理实验 选择性必修1 稳态与调节 实验步骤2：然后用用玻璃针分离其坐骨神经，将连接微电流传感器的两个电极（红色、黑色）分别连在坐骨神经两个位点上，中间间隔一定的距离。 用锌铜弓分别刺激坐骨神经近脊柱侧电极处①及近腓肠肌侧电极处②，观察腓肠肌的反应和微电流传感器表盘指针偏转情况。 讨论与分析： 选择性必修1 稳态与调节 1. 刺激①处，微电流传感器表盘指针发生偏转，腓肠肌发生收缩。这说明什么？ 2. 刺激②处，微电流传感器表盘指针也发生了偏转，腓肠肌收缩。这又说明什么？ 3. 刺激③处，微电流传感器表盘指针不发生偏转，说明什么？ 1．信息在神经元上以生物电的形式传导 选择性必修1 稳态与调节 在牛蛙坐骨神经的不同部位用锌铜弓刺激后，腓肠肌都发生了收缩，指针也都发生了偏转，说明刺激引发神经上产生生物电流，而且电流通过神经传到了腓肠肌。由此可知，在神经纤维上，信息以生物电的形式传导。 静息电位： 选择性必修1 稳态与调节 静息电位：膜内负电位、膜外正电位 K+外流 1939 年，英国的霍奇金和赫胥黎以枪乌贼直径达 1 mm 的粗大神经纤维为实验材料，记录到单根神经纤维的生物电。结果发现，在静息状态下膜内电位低于膜外，存在 65 mV 的电位差。 为什么在细胞膜内外会存在电位差呢？ 选择性必修1 稳态与调节 原因1：胞内 K+ 浓度是胞外30 倍，胞外的 Na+ 浓度比胞内高约13 倍，这是细胞膜上 Na+-K+ 泵活动的结果。 原因2：膜上 K+ 通道蛋白的开放程度较大，而 Na+ 通道蛋白的开放程度很小，因此 K+ 容易扩散至膜外，膜外的 Na+ 极少扩散进膜内。可见，静息电位的维持主要与 Na+-K+ 泵的活动及 K+ 向外扩散有关。 补充知识：Na+-K+泵 选择性必修1 稳态与调节 细胞外液中的阳离子主要是 Na+，细胞内液中的阳离子主要是K+，这与分布在细胞膜上 的 Na+-K+ 泵的活动有关。每消耗一个 ATP 分子，Na+-K+泵会泵进 2 个 K+，同时泵出 3 个 Na+。 静息电位的产生： 选择性必修1 稳态与调节 动作电位： 选择性必修1 稳态与调节 动作电位：膜内正电位、膜外负电位 Na+内流 当适宜强度的刺激作用于神经元时，膜上的 Na+ 通道就会显著开放，短时间内 Na+ 大量进入膜内，导致神经元细胞膜由“内负外正”的静息电位反转为“内正外负”。 当受到刺激的部位处于兴奋状态时，邻近未受刺激的部位仍处于静息状态。此刻，兴奋区和未兴奋区之间出现了电位差，形成局部电流。 在局部电流刺激下，未兴奋部位的细胞膜产生动作电位。神经冲动就以这样的形式传遍整个神经元。 传递方向：双向传递 神经元上产生的神经冲动又如何传至其他区域呢？ 选择性必修1 稳态与调节 2.神经元间主要通过化学物质传递信息 选择性必修1 稳态与调节 在反射过程中，神经冲动在反射弧上传导，至少要有两种及两种以上的神经元参与。 如屈肌反射中，神经冲动可以由感觉神经元依次传至联络神经元和运动神经元，运动神经元再将冲动传至相关的效应器（肌肉）。因此在反射发生的过程中，神经冲动除了在神经纤维上传导外，也必然要在神经元间传递。 突触类型： 选择性必修1 稳态与调节 类型1：轴突 —— 树突 类型2：轴突 —— 细胞体 沿神经冲动传导方向，前神经元轴突的末端膨大形成突触小体，其内含有包裹小分子化学物质（神经递质）的突触小泡。突触小体与后神经元的树突或细胞体，或肌肉、腺体细胞相衔接。前神经元末梢的细胞膜为突触前膜，与之相对应的是突触后膜