2.3 神经冲动的产生和传导-课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第二章 神经调节 第三节 神经冲动的产生和传导 本节聚焦 1、兴奋时如何在神经纤维上传到的 2、兴奋在突触处是如何传递? 3、为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品？ 1. 经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层一脊髓)、传出神经、效应器(肌肉)等结构。 2.人类从听到声音到作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. 过渡：运动员从听到枪响到作出起跑的反应，完成了一系列反射活动。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。那么，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? 一、兴奋在神经纤维上的传导 学生活动：请同学们带着以下问题认真阅读教材P27—28相关内容，讨论后规范作答。 1.认真分析教材图2-6，思考兴奋在神经纤维上以什么形式传导？ 2.什么是神经冲动？ 3.神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？ 兴奋传导方式的科学实验 现象：指针不偏转 结论：神经表面各处电位相等 现象：偏转 现象：偏转 现象：不偏转 方向相反 结论：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 3.神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？ 神经冲动在神经纤维上的产生和传导 兴奋在神经纤维上的传导小结 1、过程 未受刺激时 ：静息电位（外正内负） 受刺激时： 受刺激兴奋部位（动作电位）（外负内正） 临近的未兴奋部位 （外正内负） 局部电流 产生电位差 又刺激相邻部位：电位变化 产生电位差 局部电流 （兴奋传导） 静息状态时： 外流，膜电位表现为 ，即 电位 受到刺激时：神经细胞兴奋，造成 内流，膜电位表 现为 ，即动作电位。兴奋部位与未兴 奋部位由于电位差的存在，形成了 恢复静息状态： 刺激相近的未兴奋部位发生膜电 位的变化，即动作电位。兴奋向前传导， 后方恢复为 K＋ 内负外正 静息 Na＋ 内正外负 局部电流 局部电流 静息电位 2、传导的机理及膜电位： 协助扩散 协助扩散 机理是：Na＋外流， K＋内流 主动运输 4、传递方式：电信号（神经冲动） + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 刺激 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 与膜内局部电流方向一致 与膜外局部电流方向相反 3、传导的方向： 。 双向传导 5、神经冲动传导方向： 6、分析实验现象 ++++ ++++ - - - - - - - - 图1 图4 图2 图3 a b a b a b a b 刺激 - - - - ++++ ++++ - - - - - - - - ++++ a受刺激后点，ab之间的电流表偏转两次方向相反 - - - - ++++ - - - - ++++ - - - - ++++ - - - - ++++ 通过学习，同学们还有什么疑惑吗？ 疑惑1：为什么兴奋会一直向前方传递，而不会往回传？ 疑惑2：在具有髓鞘的神经纤维和无髓鞘的神经纤维上，那种神经纤维兴奋的传导会快些？ 在郎飞结处轴突裸露，此处膜的通透性比无髓纤维膜的通透性大500倍左右，离子很容易通透，因而当一郎飞结处兴奋时，这一区域出现去极化，局部电流只能沿轴突内部流动，直至下一个未兴奋的郎飞结处才穿出。在局部电流的刺激下，兴奋就以跳跃方式从一个郎飞结传至下一个郎飞结而不断向前传导。也就是说无髓神经是离子通道逐个除极的传递，而有髓神经纤维只在郎飞结处除极而其他地方以单纯电的形式传播。所以，后者比前者更快 测量方法 测量图解 测量结果 静息电位测量：电表两极分别置于神经纤维膜的 和 内侧 外侧 动作电位测量：电表两极均置于神经纤维膜的外侧 电位的测定 电位的测定曲线分析 极化 去极化 复极化 超极化 曲线 膜电位变化曲线解读 (1)曲线表示膜内外膜电位的变化情况； (2)A线段：静息电位、外正内负，K＋ 通道开放使K＋外流。 (3)B点：零电位，动作电位形成过程中， Na＋通道开放使Na＋内流。 (4)FC段：动作电位、外负内正，Na＋通道继续开放, Na＋内流。 (5)CD段：静息电位恢复，K＋通道开放使K＋外流。 (6)DE段：静息电位恢复后，Na＋、K＋泵活动加强，排Na＋吸K＋ ， K＋内流， Na＋外流使膜内外离子分布恢复到原静息水平。 F 电位的测定曲线分析 内侧 外侧 膜内外离子浓度变化对电位变化的影响 浓度变化 静息电位或动作电位 细胞外Na+浓度增加 细胞外Na+浓度降低 细胞外K+浓度增加 细胞外K+浓度降低 静息电位不变,动作电位峰值变大 静息电位不变,动作电位峰值变小 静息电位(绝对值)变小 静息电位(绝对值)变大 学生活动：请同学们根据你所学的知识，分析以下情景并填表。 F 兴奋传导的详细过程分析 1．未受到刺激时（静息状态）的膜电位：___________ 2．兴奋区域的膜电位： ____________ 3．未兴奋区域的膜电位：_______________ 4．兴奋区域与未兴奋区域形成______________ 这样就形成了_____________ 5．局部电流方向在膜外由____________流向__________ 在膜内由_______________流向_____________ 外正内负 外负内正 外正内负 电位差 局部电流 未兴奋部位 兴奋部位 兴奋部位 未兴奋部位 6．兴奋在神经纤维上和一个神经元上的传导特点______ 双向 神经调节的基本方式是什么？其结构基础是什么？ 兴奋在神经纤维上的传导形式是什么？ 复习巩固 过渡：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？ 二、兴奋在神经元之间传递 学生活动：请同学们认真阅读教材P28—29相关内容，然后回答下列问题。 1.明确概念：突触小体、突触、神经递质。 2.请用自己的语言描述兴奋在神经元之间传递的过程。 3.请列表比较兴奋在神经纤维上传导与在神经元之间传递的比较。 项目 神经纤维上的传导 神经元之间的传递 涉及细胞数 结构基础 形式 方向 速度 效果 兴奋在神经元之间传递 概念梳理： 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。在突触小体内靠近突触前膜处含有大量的小泡,叫突触小泡,其内含有神经递质(如乙酰胆碱、多巴胺等)。 突触小体 (1)轴突—细胞体型：可表示为： (2)轴突—树突型：可表示为： 突触——突触小体与其他神经元的细胞体、树突等相接近,共同形成突触。 (3）神经末梢与肌肉接触处也可称为突触 按结构分类 (1)兴奋性突触 (2)抑制性突触 按功能分类 突触的组成 突触前膜：突触小体的膜，也可认为是轴突的膜 突触间隙：突触前膜、后膜间的间隙，内含组织液 突触后膜：一般为与突触前膜相对应的细胞体膜或树突膜，但也可能为肌细胞膜或某些腺体中的细胞的细胞膜 其他结构：D. 、E. 、 F. 、G. 。 轴突 线粒体 突触小泡 突触小体 识图 神经元之间传递过程 思考：传递过程中至少需要哪两种细胞器？ 神经冲动刺激突触小泡 ↓ 突触小泡与突触前膜融合 ↓ 释放神经递质（胞吐） ↓ 神经递质通过突触间隙后 与突触后膜上的特异性受体结合 ↓ 引发突触后膜电位变化(兴奋或抑制) 电信号 化学信号 电信号 2、传递方式: 1、传递过程 有什么作用？ 提醒：胞吐不一定都是大分子物质或颗粒 小结 3、突触传递兴奋的特点: (1)单向传递： 由于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，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。 (2)突触延搁：兴奋在突触处的传递，比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元，需要经历递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，所以需要较长的时间(约0.5 ms)。 (3)对某些药物敏感：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，阻断或者加强突触的传递。 了解 递质种类： 递质移动方向： 递质受体： 突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜（单向传递） 突触后膜上的受体蛋白 【联系拓展】关于神经递质传递： 递质的去向: 递质释放方式： 作用：使下一神经元兴奋或抑制 兴奋性递质和抑制性递质 胞吐 作用后降解或移走 递质发生效应后，就被酶破坏而分解，迅速停止作用。因此，一次神经冲动只能引起一次递质释放，产生一次突触后电位变化。后膜不会持续兴奋或抑制。 递质存在： 突触小泡 3.请列表比较兴奋在神经纤维上传导与在神经元之间传递的比较。 项目 神经纤维上的传导 神经元之间的传递 涉及细胞数 结构基础 形式 方向 速度 效果 单个神经元 两个或多个神经元 神经纤维 突触 电信号 电信号→化学信号→电信号 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 练一练：电流计的指针偏转次数的判断 (1)静息电位和动作电位的电流计偏转次数的判断 ①静息电位 (2)同一神经元电流计指针偏转次数的判断 (3)在神经元之间电流计指针偏转次数的判断 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 学生活动：请同学们认真阅读教材P30—31相关内容，然后回答下列问题。 1.某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用机理如何？ 2.请说说什么是兴奋剂、毒品。 3.请以可卡因为例说说毒品成瘾的原因。 1.某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用机理如何？ 某些化学物质 往往 突触 促进神经递质的合成与释放 干扰神经递质与受体的结合 影响分解神经递质酶的活性 2.请说说什么是兴奋剂、毒品。 兴奋剂 概念：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。 运动比赛禁止使用兴奋剂:兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用,但违背公平公正的比赛原则。 毒品 概念：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。 3.请以可卡因为例成瘾的原因。 1.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活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒。 2. 提示主要的毒品还有鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻等。如果有人劝吸食毒品，拒绝的方式可以是说明毒品对身心健康以及社会的危害，并指出吸食毒品是违法行为。 3 .提示(1)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，免疫力下降诱发各类疾病甚至精神错乱，中毒死亡。(2)对家庭的危害:成瘾性使吸毒人员戒毒困难，长期吸毒极大增大家庭开支;同时吸毒人员由于长期吸毒造成体内慢性中毒，体力衰弱劳动力下降，甚至劳动力完全丧失，影响家庭收入，也影响了社会财富的创造和积累。(3)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，给社会带来巨大的经济损失。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，可能因此导致各种异常行为尤其是违法犯罪行为的发生。 珍爱生命,远离毒品 (1)禁毒方针：以预防为主,综合治理,禁种、禁制、禁贩、禁吸并举。 (2)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。 1987年6月确定了每年6月26日为国际禁毒日 课堂小结 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。 概念检测 1.C 2.A 拓展应用 1(1)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)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。 2.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。 Lavf57.62.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf57.62.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$