内容正文:
第2章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
第2课时 兴奋在神经元之间的传递和滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
学 习 目 标
1.掌握突触传递的过程,用结构与功能观认识兴奋在神经元之间的传递方式和特点。
2.说出滥用兴奋剂、吸食毒品的危害,自觉拒绝毒品并向他人宣传吸食毒品的危害。
基础知识•落实
主题一 兴奋在神经元之间的传递
1.突触小体
神经元的 经过多次分枝,最后每个小枝末端 ,呈 ,叫作突触小体。
轴突末梢
膨大
杯状或球状
2.突触的结构和类型
突触前膜
突触间隙
突触后膜
神经递质
轴突—胞体
轴突—树突
3.兴奋的传递过程
轴突末梢
突触小泡
突触前膜
神经递质
突触间隙
突触后膜的受体
突触后膜上的受体
离子通道
电位变化
降解
回收
4.兴奋的传递特点
胞体或树突
突触后膜
化学信号
【名师点拨】 神经递质及其受体
(1)神经递质是小分子化合物,但神经递质是突触前膜通过胞吐方式释放的,消耗ATP。神经递质以扩散的方式通过突触间隙,不需要消耗能量。
(2)神经递质进入组织液中,属于内环境组分,而突触小泡不属于内环境组分。
(3)突触后膜上的相关受体的化学本质是糖蛋白,具有专一性,和相应神经递质结合后形成递质—受体复合物,神经递质并没有进入突触后神经元中。
(4)神经递质有兴奋性和抑制性两种,其作用于突触后膜会使下一个神经元兴奋或抑制。不同神经递质引起突触后膜上的离子通道变化不同,若打开阳离子通道,则使下一个神经元兴奋;若打开阴离子通道,则使下一个神经元抑制。
结论语句 辨一辨
(1)突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐。( )
(2)肌肉细胞的细胞膜上有神经递质的受体。( )
(3)神经递质通过胞吐作用释放,因此神经递质是大分子有机物。( )
(4)兴奋在突触间的传递速度比在神经纤维上快。( )
(5)神经纤维的兴奋以局部电流的形式在神经元之间单向传递。( )
(6)兴奋在突触小体中的信号转变为电信号→化学信号。( )
√
√
×
×
×
√
情境探究•提升
相邻的两个神经元并不是直接接触的,当轴突末梢有神经冲动传来时,突触小泡受到刺激,就会向突触前膜移动并与之融合,同时释放神经递质,神经递质与突触后膜上的受体结合,引发突触后膜电位变化,从而实现信号的传递。下面为神经元之间通过突触传递信息的图解,探究以下问题。
1.突触前膜是轴突末端膨大的 的膜;一般来说,突触后膜是神经元 的膜,也可能是肌肉细胞或 的细胞膜。
2.神经递质的作用机理:神经递质通过 释放,作用于 ,与突触后膜上的 结合,形成递质—受体复合物,改变了突触后膜对离子的 ,从而引发 。
3.神经递质作用于突触后膜一定会引起兴奋吗?为什么?
突触小体
胞体或树突
腺体细胞
突触前膜
突触后膜
特异性受体
通透性
突触后膜电位变化
提示 不一定。神经递质有兴奋性和抑制性两种类型,因此作用于突触后膜不一定会引起兴奋,也可能会产生抑制。
4.神经递质发挥效应后的去向:
。
5.不同的神经递质对下一个神经元传递不同的信息。分析下图,图甲中神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生 ;图乙中神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生 。
甲
乙
有些会很快被相应的酶降解,有些被突触前神经元回收,以免持续发挥作用
兴奋
抑制
6.α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱(常为兴奋性递质)受体牢固结合;有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。当α-银环蛇毒和有机磷农药起作用时,突触后膜的反应分别是怎样的?
提示 α-银环蛇毒与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合后,乙酰胆碱不能与突触后膜上的受体结合,突触后膜不能兴奋;有机磷农药抑制乙酰胆碱酯酶的活性后,乙酰胆碱酯酶不能清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱,从而使突触后膜处于持续兴奋状态。
方法归纳•拓展
1.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递比较
比较项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递
结构基础 神经元(神经纤维) 突触
信号形式
(或变化) 电信号 电信号→化学信号→电信号
速度 快 慢
方向 可以双向 单向传递
2.兴奋传递过程中出现的异常情况分析
对点应用•突破
突破点1 兴奋在神经元之间的传递过程
1. 下图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.结构①为神经递质与受体结合提供能量
B.当兴奋传导到③时,膜电位由内正外负变为内负外正
C.神经递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
D
解析 神经递质与受体结合不需要消耗能量,A项错误;兴奋传导到③时,膜电位由内负外正转变为内正外负,B项错误;神经递质在突触前膜释放的方式是胞吐,C项错误;④突触后膜的膜电位变化是由离子的进出引起的,与膜的选择透过性有关,D项正确。
突破点2 兴奋传递过程中的异常情况
2.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Na+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。下列有关叙述错误的是( )
A.K+不仅与神经系统的兴奋性有关,而且在维持细胞外液的渗透压上起决定性作用
B.食用草乌炖肉,Na+通道打开可以使神经细胞外的Na+内流
C.食用草乌炖肉,神经细胞的Na+通道持续开放,神经细胞处于持续兴奋状态
D.阻遏Na+通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状
A
解析 Na+主要维持细胞外液渗透压,同时神经细胞动作电位的产生是由Na+内流引起的,A项错误;食用草乌炖肉,草乌中的乌头碱可与神经元上的Na+通道结合,使Na+通道持续开放,Na+内流,神经细胞处于持续兴奋状态,B、C两项正确;草乌中的乌头碱可与神经元上的Na+通道结合,使Na+通道持续开放,阻遏Na+通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状,D项正确。
突破点3 神经递质的类型和效应
3.如图是两种突触的模式图。若神经递质是乙酰胆碱,则突触后膜上Na+通道打开,突触后膜的膜电位由原来的-70 mV变成+30 mV,如图1所示;如果神经递质是甘氨酸,则突触后膜上Cl-通道打开,突触后膜的膜电位由原来的
-70 mV变成-85 mV,如图2所示。
下列相关说法正确的是( )
A.图1中乙酰胆碱使突触后膜的膜外电位由负变正
B.图2中突触后膜上神经递质的受体与Cl-通道蛋白
的作用相同
C.正常生理条件下,乙酰胆碱在作用之后会被分解
D.图1和图2中神经递质通过突触前膜释放到突触间隙的过程需要载体蛋白和能量
C
解析 根据题干信息可知,图1中乙酰胆碱为兴奋性神经递质,乙酰胆碱与突触后膜上受体特异性结合,使突触后膜兴奋,膜外电位由正变负,A项错误;图2中突触后膜上神经递质的受体与Cl-通道蛋白作用不同,受体与甘氨酸结合,使Cl-通道打开,Cl-通道蛋白的作用是使Cl-内流,B项错误;正常生理条件下,乙酰胆碱作为神经递质,发挥作用后会被分解(被相应的酶催化分解), C项正确;图1和图2中神经递质通过突触前膜释放到突触间隙的过程为胞吐,该过程需要消耗能量,不需要载体蛋白,D项错误。
基础知识•落实
主题二 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.化学物质对神经系统产生影响的作用机理
影响神经递质的传递
(1)作用位点:往往是突触。
(2)作用机理:促进神经递质的 速率(作用于突触前膜);干扰神经递质与 的结合(作用于突触后膜);影响 神经递质的酶的活性(作用于突触间隙)。
合成和释放
受体
分解
2.兴奋剂、毒品及其危害
(1)兴奋剂:原是指能提高 机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的 ,提高 等作用。
(2)毒品:指 、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、
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。有些兴奋剂就是毒品。
中枢神经系统
兴奋程度
运动速度
鸦片
可卡因
(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,使多巴胺留在突触间隙持续发挥作用,导致突触后膜上的 减少,影响机体正常的神经活动。
②干扰 的作用,导致心脏功能异常,还会抑制 的功能。
③吸食者可产生 ,长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉等。
【名师点拨】 中枢神经系统长时间暴露在高浓度的多巴胺环境下,会通过减少多巴胺受体数目来适应这种变化,使突触变得越来越不敏感。
多巴胺受体
交感神经
免疫系统
心理依赖性
3.责任和义务
珍爱生命、远离毒品,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。
结论语句 辨一辨
(1)兴奋剂和毒品大多是通过突触来起作用的。( )
(2)兴奋剂能增强人的兴奋程度、提高运动速度。( )
(3)吸食兴奋剂或毒品可使人产生依赖性,并上瘾。( )
(4)吸食可卡因后会减少突触间隙的多巴胺。( )
√
√
√
×
情境探究•提升
如图为神经递质多巴胺作用于突触后膜及可卡因作用机理的示意图。多巴胺的释放,会刺激大脑中的“奖赏”中枢,使人产生愉悦感。可卡因既是一种兴奋剂,也是一种毒品。它会影响多巴胺发挥作用,从而对神经系统产生影响。
1.据图分析,吸食可卡因导致多巴胺持续发挥作用的原因是
。
2.吸食可卡因为什么会使人上瘾?
可卡因会使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能
提示 吸食可卡因后,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,导致突触后膜上的多巴胺受体减少。当可卡因药效失去后,由于多巴胺受体已减少,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,于是成瘾。
对点应用•突破
4.人脑中本身有一种类吗啡肽物质,没有毒性且对身体有益。吸毒者在吸食了吗啡等毒品之后,外来的类吗啡肽物质进入人体,可以使人体感到愉悦,并减少自身类吗啡肽的分泌。下列相关叙述正确的是( )
A.外来类吗啡肽物质是通过作用于突触后膜减少自身类吗啡肽分泌,从而使吸毒者感到愉悦
B.脑内类吗啡肽物质属于兴奋性神经递质,吸毒者停止吸食后会患抑郁症
C.戒毒者配合药物治疗时,药物可能会促进自身类吗啡肽物质的分泌
D.使用外来类吗啡肽物质对人体有害,故应全面禁止使用该类药物
C
解析 外来类吗啡肽物质能减少自身类吗啡肽物质的分泌,自身类吗啡肽物质由突触前膜分泌,故其可能作用于突触前膜,A项错误;类吗啡肽物质属于兴奋性神经递质,但吸毒者停止吸食后不一定会患抑郁症,可能会出现消极、抑郁等症状,B项错误;外来类吗啡肽物质能减少自身类吗啡肽物质的分泌,因此戒毒者配合药物治疗时,药物可能会促进自身类吗啡肽物质的分泌,C项正确;吗啡在一定程度上具有镇痛等作用,应在治疗疾病时合理使用该类药物,D项错误。
情境探究•提升
反射弧中兴奋的传导和传递
某人无意间右脚踩在了铁钉上,右腿迅速抬起,左腿迅速蹬直,并“情不自禁”出声尖叫。如图为钉刺反应的反射弧示意图(字母A~E代表不同的神经元,m和n代表反射弧上的位点)。
综合情境探究
1.当铁钉刺入右脚皮肤时,引起右腿抬起和左腿蹬直,该反应的神经中枢位于 ,痛觉产生于 。
2.兴奋由神经元C传向D时,突触后膜的膜电位发生怎样的变化?请分析其机理。
脊髓
大脑皮层
提示 由图可知,神经元C属于抑制性神经元,当神经元B传来兴奋时,神经元C兴奋并释放抑制性神经递质,使突触后神经元膜两侧外正内负的电位差进一步加大,抑制了突触后神经元的兴奋。
3.受到铁钉刺激时,此人右腿抬起的时间和左腿蹬直的时间哪个更早?原因是什么?
提示 因为突触间存在突触延搁,突触数目越多,传递时间越长,兴奋从感受器传到右腿经过的突触(神经元)比传到左腿少,故受到铁钉刺激时,此人右腿抬起的时间早于左腿蹬直的时间。
4.利多卡因是一种常见的局部麻醉药,其药理作用位点是神经系统的Na+通道,医生在给患者做脚部手术前,用利多卡因进行局部麻醉后患者感觉不到疼痛的原因是什么?
提示 利多卡因通过阻止Na+内流,从而阻断神经元之间兴奋的传递。因手术刺激产生的兴奋无法上传到大脑皮层感觉中枢,因而无法产生“痛觉”。
对点应用•突破
5.(2024山西吕梁期末)如图为几个神经元联系的模式图,刺激感受器产生的兴奋可以沿着反射弧进行传导,A~E表示
相关结构。下列相关叙述正确的是( )
A.结构B是传出神经,接收神经中枢的信号
并传给效应器
B.兴奋可以在C、D、E环路中循环运行,
延长神经元的活动时间
C.若E是抑制性神经元,则刺激神经元E,突触C中仍然有神经递质的释放
D.图中神经元至少组成4个突触,且都能发生化学信号→电信号→化学信号的转变
C
解析 结构B是传入神经,接受感受器产生的兴奋并将兴奋传递给神经中枢, A项错误;根据突触的结构可知,结构C、D、E处不能构成一个回路,故兴奋不可以在C、D、E环路中循环运行,B项错误;若E是抑制性神经元,则刺激神经元E,突触C中仍然有神经递质(抑制性神经递质)的释放,C项正确;图中神经元至少组成4个突触,突触处能发生电信号→化学信号→电信号的转变,D项错误。
经典图示 晨背要语
1.神经元的轴突末梢经过多次分枝,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫作突触小体。
2.突触由突触前膜、突触间隙和突触后膜组成。
3.兴奋在神经元之间单向传递的原因:神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上。
再 见
$$