2.3 神经冲动的产生与传导（第2课时）（优质精讲课）-【上好课】2024-2025学年高二生物同步精品课堂（人教版2019选择性必修1）

人教版高中生物选修一 第二章第三节 神经冲动的产生和传导 （第2课时） 神经冲动的产生和传导和滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 学习目标、重难点 核心素养 1.通过观察突触模式图，认识突触的结构，描述兴奋通过突触传递的过程，深化结构与功能观。 2.通过分析兴奋通过突触传递过程，认识突触传递的特点和分子机制。 3.通过分析可卡因作用机制、我国禁毒资料，培养学生远离毒品的意识和愿向他人宣传毒品危害的社会责任。 1.科学思维:通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读,养成科学思维的习惯; 2.科学探究:通过“推断、假说与预期”学习探究的基本环节;基于实验认识兴奋在神经纤维上的产生和传导; 3.社会责任:关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够向他人宣传这些危害,拒绝毒品 重点 1. 突触传递的过程及特点； 2. 兴奋剂和毒品作用的机制及危害。 难点 理解突触处兴奋传递的过程及特点。 2 e 膜电位/mV 0 时间/ms a b c d f 刺激 -70mv 35mv （峰电位） （阈电位） 2.传导过程： 1.兴奋传导形式： 。 电信号（或神经冲动） ab段静息电位：K+外流→内负外正。 ①K+通道打开(协助扩散)； ②平衡时，膜内K+浓度仍高于膜外 bc段动作电位形成：Na+大量内流。 ①Na+通道打开(协助扩散)； ②膜电位差距迅速缩小 cd段动作电位形成：足量Na+内流至平衡，膜电位逆转→内正外负， ①Na+内流整个过程，膜外Na+浓度仍高于膜内； ②峰值大小与膜内外Na+的浓度差有关 零电位：内外无电位差 de段静息电位恢复：K+通道打开后逐渐关闭，K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭(协助扩散)。 ef段：①Na+-K+泵，排钠吸钾，维持膜外Na+高，膜内K+高，为下一次兴奋做准备（主动运输） 知识回顾—兴奋在神经纤维上的传导 动作电位：兴奋和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动 （膜外电位为0点位） 膜电位(电位差)=膜内电位-膜外电位 在完成一个反射（膝跳反射）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。 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? 思考 一.兴奋在神经元之间传递 一般，两个神经元之间有 20-30 nm 左右的空隙 电信号？化学信号？ 一.兴奋在神经元之间传递 思维训练 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？” 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。 思考：训练神经元之间如何进行化学传递？ 一.兴奋在神经元之间传递 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。 一.兴奋在神经元之间传递 突触类型： ①神经元之间 a:轴突—细胞体型 b:轴突—树突型 思考：突触只能连接神经元与神经元之间吗？ 一.兴奋在神经元之间传递 突触类型： ②神经元与肌肉和腺体 a.轴突—肌肉型 b.轴突—腺体型 肌肉的收缩 腺体的分泌 【阅读】课本P28—P29，思考以下问题：（5min) 1.什么是突触小体？什么是突触？ 2.兴奋如何从一个神经元传递到另一个神经元？ 3.为什么兴奋在神经元之间的传递是单方向的？ 4.神经递质发挥作用后去向？为什么神经递质最终要降解或回收？ 5.兴奋在神经纤维上的传导与神经元之间的信号传递速度一样吗？ 一.兴奋在神经元之间传递 1.突触小体 一.兴奋在神经元之间传递 突触小泡 神经递质 线粒体 突触小体 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。 (提供能量) (高尔基体,内含神经递质) 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。（与受体结合发挥作用，后面详讲） 兴奋传导的方向 一.兴奋在神经元之间传递 2.突触结构 突触小泡 神经递质 线粒体 兴奋传导的方向 突触小体 (提供能量) (高尔基体,内含神经递质) 突触 前一个神经元的轴突（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 突触前膜 突触间隙 突触后膜 本质：糖蛋白 离子通道 特异性受体 突触=突触小体？ ≠ 任务：结合突触结构图，请同学们说一下突触传递兴奋的过程？ 一.兴奋在神经元之间传递 3.兴奋的传递过程 一.兴奋在神经元之间传递 3.兴奋的传递过程 突触小泡 神经递质 线粒体 兴奋传导的方向 (提供能量) (高尔基体,内含神经递质) 问题1：突触前膜点位变化是如何引发胞内神经递质释放的？ 兴奋到达突触前膜所在的轴突末梢，Ca2+内流,突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质， （电信号→化学信号） 问题2：神经递质如何作用于突触后膜使其产生兴奋？ 神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近并与其结合，形成递质-受体复合物。突触后膜上的Na+打开，引发电位变化（化学信号→电信号） 一.兴奋在神经元之间传递 3.兴奋的传递过程 突触小泡 神经递质 线粒体 兴奋传导的方向 (提供能量) (高尔基体,内含神经递质) 回收或降解目的? 避免持续发挥作用 问题3：神经递质发挥作用后的没有如何？ 神经递质与受体分开后的去向是迅速被降解（乙酰胆碱被乙酰胆碱酯酶降解）或回收（多巴胺通常被转运体回收） Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ 突触前神经元 突触后神经元 突触间隙 突触后膜 突触前膜 一.兴奋在神经元之间传递 3.兴奋的传递过程 思考：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！ 4.神经递质种类 目前已知的神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、氨基酸（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。 兴奋性递质： 抑制性递质： Na+通道打开，Na+内流，突触后膜产生动作电位，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 （一般为乙酰胆碱、谷氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。） （一般为甘氨酸、5-羟色氨等。） 一.兴奋在神经元之间传递 一.兴奋在神经元之间传递 突触小泡 神经递质 线粒体 兴奋传导的方向 (提供能量) (高尔基体,内含神经递质) 5.突触小结 兴奋 突触前膜（Ca2+内流） (突触小泡，胞吐) 神经递质 释放 扩散 突触后膜 (特异性受体) 引发 电位变化 刺激 电信号 化学信号 电信号 (兴奋或抑制或肌肉收缩或腺体分泌) 突触间隙 6.传递特点 ①单向传递 ②传递速度比在神经纤维上慢 请尝试分析各特点的原因。 （速度快） （速度快） （速度慢） 思考：请尝试分析突触信息传递特点①单向传递；②传递速度比在神经纤维上慢的原因。 一.兴奋在神经元之间传递 ①单向传递原因： 由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换,因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。 ②传递速度比在神经纤维上慢的原因。 原因是神经递质储存于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。 其他？ 6.突触信息传递特点 一.兴奋在神经元之间传递 ①单向传递：神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。 ②传递速度比神经纤维上慢：突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换, ③总和性：突触末梢引起较多递质释放,产生局部电位之总和达到临界水平时,可诱发突触后神经元兴奋。 ④对内环境变化的敏感性：缺氧、二氧化碳浓度升高等均可改变突触部位的传递能力。 ⑤易疲劳性：高频率的神经冲动持续通过突触,使神经递质释放速度超过合成速度,导致神经递质耗竭。 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 7.兴奋在神经纤维上的传导与在神经元之间传递的比较 一.兴奋在神经元之间传递 兴奋在神经元之间传递 8.拓展延伸 请结合前面所学，小组合作，据图思考讨论并完成以下问题： ①刺激a点左侧,电流计指针如何偏转？ ②刺激b点（bc=cd），电流计如何偏转？ 发生两次方向相反的偏转 （因为a点先兴奋，d点后兴奋） 发生两次方向相反的偏转 （因为a点先兴奋，d点后兴奋） ③刺激ab之间的点，电流计指针如何偏转？ 发生两次方向相反的偏转 （因为a点先兴奋，d点后兴奋） ④刺激c点，电流计指针如何偏转？ ⑤刺激d点右侧，电流计如何偏转？ ⑥上述④⑤现象发生的原因是？ 发生一次偏转 （因为a点不兴奋，d点兴奋） 发生一次偏转 （因为a点不兴奋，d点兴奋） 神经元之间兴奋的传递只能是单方向（因为神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜） 一.兴奋在神经元之间传递 【现学现用】止痛药不会损伤神经元的结构,却能在一段时间内阻断神经冲动的传导。用药后,检测到突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量不变。试推测止痛药的作用机制是(　) A.可以与突触后膜上的受体结合 B.可以与突触前膜释放的神经递质结合 C.抑制突触前膜神经递质的释放 D.抑制突触小体中神经递质的合成 A ①突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合； ②药物或有毒、有害物质阻断神经递质的合成或释放； ③药物或有毒、有害物质使神经递质失活。 思考延伸：当药物或有毒、有害物质作用于突触，从而阻断神经冲动的传递的原因？ 【现学现用】乙酰胆碱可作为兴奋性的神经递质，人体内还有抑制性神经递质，一般一个神经元只释放一种神经递质。下图为某同学手指接触到针尖引起的缩手反射示意图，a~e表示不同的神经元。回答下列问题： 若刺激神经纤维上的N点，神经元b无电位变化，原因是_______________________________；发生缩手反射时伸肌舒张，神经元d兴奋而e不兴奋，其原因可能是______________________________________________________________。 兴奋在神经元之间传递是单向的 神经元d释放抑制性神经递质使神经元e不兴奋，进而使伸肌舒张 一.兴奋在神经元之间传递 结构 类型 突触 突触前膜 突触间隙 突触后膜 →突触小体→突触小泡（高尔基体,神经递质） →充满了组织液 →离子通道→神经递质受体 神经元之间： 神经元与肌肉和腺体： a.轴突—肌肉型 b.轴突—腺体型 a:轴突—细胞体型 b:轴突—树突型 兴奋提供突触传递过程 神经冲动→轴突末梢→释放神经递质到突触间隙→与突触后膜受体结合→膜电位变化→兴奋传到下一个神经元 结构变化 信号转换： 电信号→化学信号→电信号 单向传递、比神经纤维上慢、总和性、敏感性、易疲劳性 神经递质 种类 兴奋性： 抑制性： Cl-通道打开，Cl-内流，强化静息电位，后膜难兴奋 分泌方式： 胞吐（单向传递）； 化学物质阻断兴奋传递的影响： 与神经递质争夺受体上的结合位点 阻断神经递质的合成或释放； 使神经递质失活。 Na+通道打开，Na+内流，突触后膜产生兴奋 去向：被降解或回收 兴奋在神经元之间的传递 知识小结 特点： 自主阅读教材P30，思考并解决以下问题 1.化学物质对神经系统的影响主要表现在哪些方面？ 2.简述兴奋剂与毒品概念及作用；毒品有哪些类型？ 3.服用可卡因为什么会使人上瘾？试分析可卡因容易使人上瘾的原因？ 4.面对滥用兴奋剂、吸食毒品等问题，我们能做什么？ 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 a.能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是______； 1.兴奋剂作用位点和机理 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 突触 促进神经递质的合成和释放速率 干扰神经递质与受体的结合 影响分解神经递质的酶的活性 b.机理 毒品也大多是在突触起作用的 2.兴奋剂与毒品 兴奋剂 (1)概念： (2)作用： 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 兴奋剂具有增强________________、提高__________等作用。 人的兴奋程度 运动速度 为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。 毒品 (1)概念： (2)注意： 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 有些兴奋剂（可卡因）就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害。 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 可卡因既是一种兴奋剂也是一种毒品。 它会影响大脑中与愉快传递有关的神经元，这些神经元利用神经递质——多巴胺来传递愉悦感。 可卡因 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 3.分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 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 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 4.可卡因的上瘾机制 讨论：服用可卡因的吸毒者为什么毒瘾一次比一次大？ 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。 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 5.可卡因的其他危害 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 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 二.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 6.珍爱生命，远离毒品 2008年，《中华人民共和国禁毒法》正式施行。该法明确指出，禁毒是全社会的共同责任。禁毒工作实行以预防为主，综合治理，禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针； 参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，都会受到法律的严惩。 三.推断假说与预期 思维训练 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？” 科学家的实验材料、处理、结果结论分别是什么？ A B 材料 处理 结果 结论 有某副交感神经 无某副交感神经 刺激该神经 从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中 心脏跳动减慢 心脏跳动也减慢 该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。 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？ 三.推断假说与预期 思维训练 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。 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。 提出假说：支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学物质，该物质可以使心跳减慢。 实验预期：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心脏的跳动也会减慢。 提出问题：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？ 提出问题 提出假说 实验预期 结构 类型 突触 突触前膜 突触间隙 突触后膜 →突触小体→突触小泡（高尔基体,神经递质） →充满了组织液 →离子通道→神经递质受体 神经元之间： 神经元与肌肉和腺体： a.轴突—肌肉型 b.轴突—腺体型 a:轴突—细胞体型 b:轴突—树突型 兴奋提供突触传递过程 神经冲动→轴突末梢→释放神经递质到突触间隙→与突触后膜受体结合→膜电位变化→兴奋传到下一个神经元 结构变化 信号转换： 电信号→化学信号→电信号 单向传递、比神经纤维上慢、总和性、敏感性、易疲劳性 神经递质 种类 兴奋性： 抑制性： Cl-通道打开，Cl-内流，强化静息电位，后膜难兴奋 分泌方式： 胞吐（单向传递）； 化学物质阻断兴奋传递的影响： 与神经递质争夺受体上的结合位点 阻断神经递质的合成或释放； 使神经递质失活。 Na+通道打开，Na+内流，突触后膜产生兴奋 去向：被降解或回收 兴奋在神经元之间的传递 拒绝兴奋剂与毒品 知识小结 特点： 假说：对现象的尝试性解释，实验预期：对检验假说的实验结果推测 1.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，则该药物可以（ ） 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 课后训练 38 2.下图是毒品可卡因的作用机制示意图,可卡因通过影响神经递质的回收,不断刺激大脑中的“奖赏”中枢,使人产生愉悦感。下列叙述错误的是(　　) A.结构①是突触小泡,其中的多巴胺属于神经递质 B.吸食的可卡因进入突触间隙后会使下一个神经元的兴奋受到抑制 C.结构②为受体,多巴胺与其结合使突触后膜发生电位变化 D.图示表明多巴胺完成效应后会被运回上一个神经元 B 课后训练 3.下图为某反射弧的模式图,A、B为神经纤维上的实验位点, C为突触间隙。回答下列问题。 (1)图中的反射弧含有　　个神经元。人的排尿是一种反射活动,膀胱中的感受器受到刺激后会产生兴奋,C处兴奋的传递是单向的,其原因是　  　 。  (2)神经细胞与肌细胞之间的神经递质——乙酰胆碱与受体结合,引起肌细胞收缩,乙酰胆碱很快被胆碱酯酶分解,肌细胞恢复舒张状态。筒箭毒碱能与乙酰胆碱争夺受体,若筒箭毒碱进入人体,肌细胞　　　　 (填“能”或“不能”)收缩。  3 神经递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜上 不能 课后训练 二、拓展应用 4. 一般的高速路都有限速的规定。例如，我国道路交通安全法规定，机动车在高速公路行驶，车速最高不得超过120km/h。在高速路上行车，要与前车保持适当的距离，如200m。另外，我国相关法律规定，禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度，解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人，你将怎样做？ 在行车过程中，发现危险进行紧急处置，实际上需要经过一个复杂的反射过程。视觉器官等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理，最后作出应急的反应，要经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递，因此从发现危险到作出反应需要一定的时间。车速过快或车距过小，就缺少足够的时间来完成反应的过程。此外，酒精会对神经系统产生麻痹，使神经系统的反应减缓，所以酒后要禁止驾驶机动车。遇到酒后还想开车的人，需告诫：酒后不开车，开车不喝酒；酒驾、醉驾是违法行为。 课后训练 Lavf58.28.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$