2.3 神经冲动的产生和传导-【新情境备课】2023-2024学年高二生物同步教学课件（人教版2019选择性必修1）

2.3 神经冲动的产生和传导 东京奥运会4Χ100米 致敬中国速度 发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 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？ 短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？ 比赛前进行兴奋剂检测的原因是什么？ 问题探讨： 经过了感受器（耳）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层-脊髓）、传出神经、效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉）。 人类从听到声音到做出反应起跑需要经过反射弧的各个结构，完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s。 兴奋剂检测不仅可以发现违禁化学物质，还可以通过对比运动员血液成分的变化，发现运动员使用血液回输等违禁方法的蛛丝马迹。 思考： 运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列的结构。兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？ 第一课时 兴奋在神经纤维上的传导 第二课时 兴奋在神经纤维上的传递 兴奋在神经纤维上的传导 01 感知生物电 02 静息电位 03 动作电位 04 局部电流 05 小结 01 感知生物电 资料1 伽伐尼的青蛙实验 资料2 蛙的坐骨神经--腓肠肌实验 德国科学家Mellor的学生用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本做了一个非常简单的实验，测量坐骨神经的冲动传导速度。 霍奇金实验： 将枪乌贼巨神经纤维神经膜外的钠离子全部移去，神经轴突将无法兴奋 不将钠离子移去，而是增加了钠离子浓度，神经轴突兴奋性增强 将轴突内的内容物挤出，再向膜内灌注适当的电解质溶液，神经冲动可以恢复。 结论：兴奋的产生与膜两侧的离子流动有关。 动画：兴奋在神经纤维上的传导 02 静息电位 静息电位 未受到刺激时，细胞膜两侧电位为 。 形成原因：静息状态时，神经细胞内K+浓度明显 膜外，而Na+浓度比膜外 。由于膜主要对K+有通透性，造成 ，使膜外阳离子浓度高于膜内。 03 动作电位 动作电位 受到刺激后时，细胞膜两侧电位为： 。 形成原因：当神经纤维受到刺激时， 大量 进入神经细胞。使兴奋部位膜内阳离子浓度高于膜外。 04 局部电流的产生和传导 局部电流的产生和传导 局部电流方向： 膜外：未兴奋→兴奋 膜内：兴奋→未兴奋 传导方向与膜内电流方向一致 05 小结 小结 兴奋在神经元之间的传递 01 感知突触 02 化学信号的存在 03 突触的结构 04 兴奋的传递过程 05 兴奋剂的危害 01 感知突触 1906年，卡米洛·高尔基和拉蒙·卡哈尔共享了诺贝尔生理学或医学奖的奖牌。 高尔基支持“网状理论” ，认为神经系统是一个连续的网状结构，不同神经细胞突起相互融合成网状，类似循环系统的动脉和静脉。 卡哈尔认为神经元是独立的单位，突起互不融合，但可以通过特殊的结构传递信号。这就是神经元学说。 资料 1 Sherrington发现兴奋沿神经纤维传导的速度高于兴奋在反射弧上的传导速度。1906年，他在《神经系统的整合作用》一书中再次提出：”鉴于神经元与神经元之间的连接形式在生理学上可能有的重要性，有必要给它一个专门术语，这就是突触。“。 资料 2 Charles Scott Sherrington，1857-1952 pc (p) - 英国神经学家谢灵顿首先提出“突触”。 戴尔双蛙心实验证实突触以化学物质来传递信号，霍奇金等人利用枪乌贼、龙虾等实验动物的巨大神经纤维测量出了神经纤维的电位变化开辟了神经电生理的新领域。 卡茨发现神经递质储存在囊泡中，钙离子触发囊泡向突触前膜移动，并且和突触前膜融合，把囊泡中的神经递质释放出来。 坎德尔通过海兔实验验证了突触在海兔的习惯化与敏感化中的作用，证明突触可以根据外界刺激发生可塑性的变化。 思考 1： 兴奋在神经纤维上的传导速度很快，但是在反射弧中的传导速度会变慢，为什么？发生这样的变化的结构可能在哪里? 兴奋传导速度变慢的位置并非神经纤维； 变慢的位置有可能位于神经元之间的结构。 在反射弧中的某些结构上传导速度变慢； pc (p) - 神经系统是由许多神经元所组成，不言而喻神经元之间必然有连结之处，据此推测Sherrington于1900年将神经元之间的接点定义为突触，随之而来的一个重大课题就是突触处信号传导的本质：究竟是电信号还是化学信号跨跃突触传导。 资料 3 在20世纪中期电子显微镜的发明之后了。借用电子显微镜，科学家们根据对神经元及其树突棘、突触的超微观察，直接证明了卡哈尔是正确的。 图13. a-d. 电镜下的突触示例。图中箭头之间直线表示突触的测量直径。a图中的突