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)
本节聚焦
1、兴奋是如何在神经纤维上传导的?
2、兴奋在突触处是如何传递的?
3、为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品?
在完成一个反射的过程中,兴奋要经过多个神经元。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?
神经元之间
自主探究
阅读P28-P31回答问题:
1、什么是突触小体?突触的结构及类型?
2、兴奋在突触处的传递过程是怎样的?
3、兴奋在突触处的传递有何特点?
4、什么是兴奋剂,什么是毒品,关于毒品法律是如何规定的?
探究二、兴奋在神经元之间的传递
1、什么是突触小体、突触?突触的结构及类型?
神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。
突触小体:
突触:
突触小体可以与其他神经元的胞体或树突等相接近,共同形成突触。
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
神经递质
受体
突触小体
突触的结构:
前神经元轴突末梢的膜,或说是突触小体的膜
充满了组织液
一般为突触后神经元树突或胞体的膜
突触前膜
突触后膜
突触间隙
探究二、兴奋在神经元之间的传递
1、什么是突触小体、突触?突触的结构及类型?
突触的类型:
A、轴突—细胞体型
B、轴突—树突型
C、轴突—轴突
D、树突—树突
①按结构分:
另外还有:轴突—肌肉细胞、轴突—腺体细胞
引起肌肉的收缩或腺体的分泌
探究二、兴奋在神经元之间的传递
1、什么是突触小体、突触?突触的结构及类型?
突触的类型:
②按功能分:
兴奋性突触和抑制性突触,主要取决于突触前膜释放的神经递质的种类和受体的类型。
常见神经递质有哪些呢?
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。(P29相关信息)
兴奋性递质:
抑制性递质:
如乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素
如甘氨酸、5-羟色胺
2、兴奋在突触处的传递过程是怎样的?
探究二、兴奋在神经元之间的传递
①兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动,并释放神经递质
②神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近.
③神经递质与突触后膜上的受体结合
④突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化
⑤神经递质被降解或回收
兴奋在神经元之间的传递
讨论
1、神经递质以何种方式释放?与膜的什么特性有关?
神经递质释放的运输方式是胞吐,需要消耗能量,不需要转运蛋白,体现了细胞膜具有一定的流动性的特点。
突触小泡的形成与高尔基体有关,胞吐过程中需要的能量主要来自线粒体。
2、兴奋在突触处的传递需要哪些细胞器?
神经递质通过突触间隙运到突触后膜的方式为扩散,不需要消耗能量,其快慢与神经递质的浓度和温度等有关。
3、神经递质在突触间隙的运输消耗能量吗?影响运输速率的因素可能有哪些?
神经递质与受体的结合具有特异性;受体的化学本质是蛋白质(糖蛋白);
神经递质与受体结合,体现了细胞膜的功能:进行细胞间的信息交流。
4、突触后膜上受体的本质什么?递质与受体的结合体现了细胞膜的何种功能?
探究二、兴奋在神经元之间的传递
讨论
5、兴奋在神经元之间的传递的形式?在突触前膜与突触后膜信号是如何转换的?
探究二、兴奋在神经元之间的传递
形式:电信号→化学信号→电信号
突触前膜:电信号→化学信号;突触后膜:化学信号→电信号
6、兴奋传递到突触后膜,引起突触后膜何种变化?
兴奋性递质:
抑制性递质:
Na+通道打开,Na+内流,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。
讨论
7、兴奋在神经元之间传递有何特点?
①单向传递:
②突触延搁:
探究二、兴奋在神经元之间的传递
突触后膜的受体对递质有高度的选择性,因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或加强突触的传递。
③对某些药物敏感
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。
突触处的兴奋传递需要经历递质的释放、扩散,对后膜作用的过程,突触处兴奋的传递速度比在神经纤维上要慢。
讨论
8、兴奋在神经元之间传递与电流表指针偏转问题分析
探究二、兴奋在神经元之间的传递
①刺激b点,由于兴奋在突触间的传导速度小于在神经纤维上的传导速度, 点先兴奋, 点后兴奋,电流计发生 的偏转。
②刺激c点,兴奋不能传至 , 点不兴奋, 点可兴奋,电流计发生 偏转。
a
d
两次相反
a
a
d
一次
神经递质总结
(1)概念:是神经细胞产生的一种化学信号物质,对具有相应受体的细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。
(2)来源:轴突末端突触小体内的突触小泡。
(3)作用对象:与轴突相邻的另一个神经元的树突膜或胞体膜上的糖蛋白,具有特异性。
(4)类型:兴奋性递质(如乙酰胆碱)、抑制性递质(如甘氨酸)。
(5)释放:方式为胞吐,体现了生物膜的结构特点——具有一定的流动性。
(6)传递途径:突触前膜→突触间隙→突触后膜。
(7)作用:与相应的受体结合,使下一个神经元兴奋或抑制.
(8)去向:神经递质发生效应后,迅速被相应酶分解,或回收到突触小体贮存
兴奋在神经纤维和神经元间传导传递的比较
神经纤维上的传导 神经元间的传递
位置
方式
方向
速度
实质
电信号
电信号-化学信号-电信号
双向传导
单向传递
快
慢
一个神经元内部
相邻神经元之间
膜电位变化形成局部电流
突触小泡释放递质
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联系生活
肉毒杆菌毒素用于美容除皱:肉毒杆菌毒素特异性的与Ca2+通道结合,阻止Ca2+内流,影响突触前膜释放神经递质,使后膜不能兴奋,面部表情肌不能收缩形成皱纹。
有机磷农药:可抑制乙酰胆碱酯酶的活性,阻碍乙酰胆碱的水解,使其持续发挥作用,从而引起肌肉僵直(抽搐)。
重症肌无力:病人的神经与肌肉接头(结构类似于突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击,使该受体失去功能。
2.神经递质分为兴奋性神经递质与抑制性神经递质两种,如乙酰胆碱可作为一种兴奋性神经递质,去甲肾上腺素可作为一种抑制性神经递质。下列说法正确的是( )
A.二者由突触前膜进入突触间隙时都需要借助转运蛋白的运输
B.二者都能够被突触后膜上的受体识别,体现了细胞间信息交流的功能
C.二者都能够长时间作用于突触后膜使膜电位长时间发生改变
D.二者作用于突触后膜后,细胞膜对K+、Na+的通透性都发生改变,产生动作电位
课堂练习
1.如图为突触的亚显微结构,M、N分别表示两个神经元的局部结构,下列相关叙述正确的是( )
A.①②③合称为突触小体,是神经元树突的末端
B.a点兴奋时,a点膜内电位为正、b点膜内电位为负
C.神经递质存在于②中,⑤处液体属于组织液
D.神经递质通过④的方式为自由扩散
B
B
探究三、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
作用位点往往是突触。
①某些物质能促进神经递质的合成与释放。
②有些物质会干扰神经递质与受体结合。
③有些物质影响分解神经递质的酶的活性。
鸦片、吗啡、海洛因等阿片类毒品:诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺,突触间隙多巴胺浓度显著增加。
可卡因:与突触前膜回收多巴胺的多巴胺转运蛋白具有极高的亲和性,多巴胺回收受阻,突触间隙多巴胺浓度显著增加。
冰毒 、摇头丸、麻古等新型毒品:诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺;抑制多巴胺在突触前膜的重吸收,突触间隙多巴胺浓度显著增加。
探究三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
2.兴奋剂
概念:
作用:
原指能提高中枢神经系统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兴奋程度、提高运动速度等作用。
为了维护比赛公平、保护参赛者的身心健康,运动比赛禁止使用兴奋剂。
兴奋剂
探究三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
3.毒品
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。
冰毒
可卡因
吗啡
摇头丸
海洛因
罂粟
(1)概念:
探究三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
3.毒品
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悦感传递有关的神经元,这些神经元利用神经递质多巴胺来传递愉悦感。
可卡因
可卡因结构
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
③导致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
(2)可卡因上瘾的原因
探究三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
3.毒品
可卡因能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;
吸食可卡因者可产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉,最典型的是有虫行蚁走感,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;
长期大剂量使用可卡因后突然停药,可出现抑郁、焦虑、疲惫、失眠、厌食等症状。
(3)可卡因其他危害
探究三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
从鸦片战争到现在,我国人民同毒品的斗争从未停止过,这不仅关系个人的命运,而且关系国家和民族的兴衰。
3.毒品
探究三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
3.毒品
(4)对毒品的态度
2008年,《中华人民共和国禁毒法》正式实行。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,都会受到法律的制裁。
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。
毒品成瘾
1.服用可卡因为什么会使人上瘾?
2.你还知道哪些毒品?如果有人劝你吸食毒品,你会以怎样的方式拒绝?
3.你听说过吸毒导致家破人亡的事例吗?你认为吸毒会对个人、家庭和社会造成哪些危害?
主要的毒品还有鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻等。
说明毒品对身心健康以及社会的危害,吸食毒品是违法行为。
思考讨论:滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
可卡因会与突触间隙中的多巴胺转运蛋白结合,使多巴胺转运蛋白失去回收多巴胺的功能。多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质,正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用,会导致突触后膜多巴胺受体减少。当可卡因失效后,由于多巴胺受体已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须通过服用可卡因来维持这些神经元的活动。
毒品对个人身心的毒害:成瘾者身体因慢性中毒,会产生各种不适感、免疫力下降,还会出现各类疾病,甚至精神错乱,中毒死亡。
对家庭的危害:成瘾性使吸毒人员戒毒困难,长期吸毒极大增加家庭开支;长期吸毒会造成慢性中毒,体力衰弱,劳动力下降甚至完全丧失,从而影响家庭收入。
对社会的影响:吸毒人员的自我评价下降,在社会经济生活方面的角色功能降低,从而影响社会财富的创造和积累,给社会带来经济损失。由于吸毒者对毒品的依赖性,为了寻找毒品,吸毒人员常会丧失理智和思维能力,可能导致各种异常行为其是违法犯罪行为的发生。
1.毒品可卡因是一种神经中枢类兴奋剂,能作用于神经递质多巴胺(DA)的转运体,降低DA的回收速度从而使神经系统处于持续兴奋状态。下列说法错误的是( )
A.DA合成后储存在突触小泡内以防止其被酶分解
B.DA与突触后膜上的受体结合后,引起突触后膜出现内正外负的电位变化
C.可卡因通过阻断多巴胺与受体的结合发挥作用
D.可卡因可以延长多巴胺发挥作用的时间
C
课堂练习
练习与应用
一、概念检测
1.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钠离子通道结合,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。下列判断不合理的是( )
A. 食用草乌炖肉会影响身体健康
B. 钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流
C. 钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态
D. 阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状
2.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
C
练习与应用
二、拓展应用
1. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度的时候,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。
(1)请对上述实验现象作出解释。
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,动作电位值下降。
(2)如果要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定?为什么?
要测定枪乌贼神经元的正常电位,应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中,其钠钾离子具有一定的浓度,要使测定的电位与体内的一致,也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。
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