内容正文:
第3节 神经冲动的产生和传导
学习目标
1.运用结构与功能观,理解兴奋在神经元之间的传递是单向的。
生命观念
2.采用归纳与概括的方法,说出兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间传递的异同。
科学思维
3.基于滥用兴奋剂和吸食毒品的危害,宣传毒品的危害,自觉远离毒品。
社会责任
一、兴奋在神经纤维上的传导
1.神经冲动
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。
2.传导过程
3.传导特点:双向传导。
二、兴奋在神经元之间的传递
1.突触的结构与基本类型
(1)突触的结构:由突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分构成。
(2)突触的基本类型:
①根据结构划分
A:轴突—胞体型,表示为。
B:轴突—树突型,表示为。
②根据功能划分
a.兴奋性突触:使突触后膜产生兴奋的突触为兴奋性突触;
b.抑制性突触:使突触后膜产生抑制作用的突触为抑制性突触。
2.兴奋在突触部位的传递过程
[点拨]
神经递质以胞吐方式由突触前膜释放,以扩散方式通过突触间隙到达突触后膜。
3.兴奋传递的特点
4.兴奋传递至突触后膜的效应
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.作用位点:往往是突触。
2.作用机理
(1)有些物质能促进神经递质的合成和释放速率。
(2)有些会干扰神经递质与受体的结合。
(3)有些会影响分解神经递质的酶的活性。
3.危害(以可卡因为例)
(1)使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,导致突触后膜的多巴胺受体减少,影响机体正常的生命活动。
(2)干扰交感神经的作用,导致心脏功能异常,还会抑制免疫系统的功能。
(3)产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉等。
每年的6月26日是国际禁毒日。《中华人民共和国刑法》第357条规定:毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。长期使用毒品会使大脑的机能发生改变,可卡因(Cocaine)是一种已知的最容易上瘾的物质之一。它可以通过调节多巴胺的含量刺激大脑皮层,并产生兴奋和愉悦感。如图为科学家在研究可卡因的上瘾机制后绘制的示意图,结合图示分析回答:
结合所学知识判断:
(1)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流。(√)
(2)在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的。(×)
(3)刺激离体的神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。(√)
(4)突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程不消耗能量。(×)
(5)突触前膜是一个神经元的轴突末梢的膜,突触后膜可以是下一个神经元的树突膜或细胞体膜。(√)
(6)神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋。(×)
(7)神经递质由突触前膜释放,以及通过突触间隙都消耗能量。(×)
探究点一 兴奋在神经纤维上的传导
[情境探究]
1.根据静息电位和动作电位产生的原理,回答下列问题。
(1)静息电位和动作电位产生的离子基础是什么?
提示:神经细胞膜内外离子分布的不平衡,即膜内的K+浓度比膜外高,Na+浓度比膜外低。
(2)静息状态下,膜上K+通道处于开放状态,K+外流,形成内负外正的静息电位,这种膜电位状态称为极化状态。K+的这种跨膜运输属于什么方式?有何特点?
提示:协助扩散;需要通道蛋白的协助,不需要消耗ATP,顺浓度梯度进行。
(3)受到刺激时,膜上的Na+通道打开,此时Na+的跨膜运输方式为协助扩散。请推测此时跨膜运输的方向是内流还是外流?推测的依据是什么?
提示:内流;协助扩散是顺浓度梯度进行的,而神经细胞膜外的Na+浓度比膜内高。
(4)动作电位达到峰值后,膜电位表现为内正外负,与静息电位的膜电位状态相反,这种膜电位状态称为反极化。此时,会打开膜上的另一些K+通道,造成K+顺浓度梯度外流,以恢复静息电位状态。但由于外流的K+量过高,造成膜内的电位比静息状态还要低,这种膜电位状态称为超极化。在由超极化状态恢复真正极化状态过程中,Na+外流的同时K+内流,Na+和K+的这种跨膜运输是顺浓度梯度还是逆浓度梯度的?这种跨膜运输的方式是什么?还有哪些特点?
提示:逆浓度梯度;主动运输;需要载体蛋白的协助,需要消耗ATP。
(4)研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度时,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。
请对上述实验现象做出解释。
提示:静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关,所以神经元轴突外Na+浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+浓度降低,细胞内外Na+浓度差变小,Na+内流减少,动作电位峰值下降。
2.下图表示兴奋在神经纤维上的传导过程,据图回答有关问题:
(1)图中b点为刺激点,该处膜内外的电位与a和c处的相比有何特点?
提