内容正文:
第二章 第3节 神经冲动的产生和传导
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?
选择性必修1 稳态与调节
短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
问题探讨
1、从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了哪些结构?
2、短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么?
经过了耳蜗(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层—脊髓)、传出神经、效应器等结构。
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0.1 s。
一、兴奋在神经纤维上的传导
1、兴奋在神经纤维上的传导方式----电信号
①
②
③
④
一、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生和传导
膜外
膜内
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一、兴奋在神经纤维上的传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
3、兴奋的传导方向
(1)在离体的神经纤维上,兴奋的是双向的,即刺激神经纤维中部的任何一点,兴奋沿神经纤维向两端同时传导。
(2)在生物体内反射过程中,神经冲动只能由感受器传至效应器,因此在生物体内反射弧上,兴奋的传导是单向的。
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局部电流
4、静息电位与动作电位的形成与K+、Na+的运输
一、兴奋在神经纤维上的传导
(2)细胞外液中Na+、K+浓度变化对静息电位、动作电位的影响
①当细胞外液K+浓度上升后,细胞内K+向外扩散减少,从而引起静息电位(绝对值)减小。反之,静息电位(绝对值)增大。
②当细胞外液Na+浓度上升后,Na+向细胞内扩散量增加,从而导致动作电位的峰值变大,反之,动作电位峰值减小。
一、兴奋在神经纤维上的传导
5、电表测量膜电位方法
膜内电位-膜外电位
a-b
a
b
绝对值表示大小,正负表示方向
膜电位变化曲线:
一、兴奋在神经纤维上的传导
ab段静息电位:K+顺浓度梯度→内负外正
①通道蛋白参与,不消耗能量(被动运输,协助扩散)②K+外流达到平衡时,膜内K+浓度仍高于膜外
0
bc段动作电位的形成,Na+顺浓度梯度内流。
①通道蛋白参与,不消耗能量(被动运输-协助扩散)
②先少量内流,继而大量内流
cd段动作电位形成过程:子良的Na+内流至平衡,膜电位逆转→内正外负
①Na+内流至平衡时,膜外Na+浓度仍高于膜内;②峰值大小(以及bd斜率与膜内外Na+浓度差(Na+内流数量与速率有关)
de段静息电位的恢复:K+顺浓度梯度外流(被动运输-协助扩散)
c点:零电位:膜内歪无电位差
ef段:①将此前内流的Na+泵出细胞,外流的K+泵入细胞,维持Na+浓度外高内低,K+浓度内高外低的状态
②消耗ATP(主动运输)
钠钾泵(Na+,K+-ATP酶)
将3个Na+排出细胞外,
2个K+回收进细胞内
逆浓度梯度进行需要消耗能量
二、兴奋在神经元之间的传递
兴奋如何从神经元末梢传递到另一个神经元?
二、兴奋在神经元之间的传递
1.突触小体
突触小体: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。
在突触小体内靠近突触前膜处含有大量的小泡(突触小泡),其内含有神经递质。
2.突触
(1)概念
突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近,共同形成突触。
(2)结构组成
突触类型
轴突-细胞体型突触
轴突-树突型突触
线粒体
突触小泡
受体蛋白
离子通道
神经递质
(2)结构组成
二、兴奋在神经元之间的传递
·神经元的轴突末梢
·实质为细胞膜
·含突触小泡
实质为组织液
·下一个神经元的树突或细胞体
·肌肉细胞或腺细胞
·膜表面有神经递质的受体
轴突
突触小体
(3)突触类型
二、兴奋在神经元之间的传递
Ⅰ、根据结构划分
①轴突-细胞体型;
②轴突-树突型;
③轴突-轴突型;
④神经末梢与肌肉或某些腺体的接触处也可称为突触。
①
②
二、兴奋在神经元之间的传递
3.神经递质
Na+内流→动作电位
Cl-内流→强化静息电位
4.神经递质受体
神经递质受体本质是蛋白质,能识别相应的神经递质并与之发生特异性结合
5.兴奋通过突触的传递过程
神经
冲动
突触小泡
(神经递质)
突触
前膜
突触
间隙
突触
后膜
膜电位改 变
胞吐
递质
扩散
递质
一个神经元的轴突
另一个神经元细胞体或树突;
肌细胞或腺体细胞膜。
突触
电信号
电信号
化学信号
(1)过程
(2)信号转变
(3)传递特点
①单向传递:神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放作用于突触后膜。
②兴奋在突触处的传递比神经纤维上的传导要慢。
电信号(神经冲动)
电信号→化学信号→电信号
双向传导
单向传递
迅速
较慢
膜电位变化→局部电流
突触小泡释放神经递质
兴奋传导与传递的比较
使未兴奋部位兴奋
使下一个神经元兴奋或抑制
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
《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。有些兴奋剂就是毒品,会对人体健康带来极大危害。
①作用位点:
往往是突触
②作用机理:
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
影响神经递质酶的活性
(突触前膜)
(突触后膜)
(突触间隙)
麻黄素
有机磷农药
阿托品
(散瞳)
心得安
2.兴奋剂
①定义:
原指能提高中枢神经机能的一类药物,如今是运动禁用药物的统称
②种类:
刺激剂
止痛剂
阻滞剂
利尿剂
合成类固醇
③危害:
违背体育精神,损害公平、公正
肽类激素
损害运动员身体健康
可卡因成瘾机制
多巴胺
愉悦感
____突触前膜回收多巴胺
突触间隙中多巴胺_____
愉悦感增强
多巴胺受体_____
愉悦感____
服用可卡因
停用
(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。
①a兴奋引起哪些部位兴奋:________________
②b兴奋引起哪些部位兴奋:________________
③c兴奋引起哪些部位兴奋:________________
④d兴奋引起哪些部位兴奋:________________
⑤e兴奋引起哪些部位兴奋:________________
⑥m兴奋引起哪些部位兴奋:________________
⑦n兴奋引起哪些部位兴奋:________________
bcdemn
acdemn
demn
e
无
cden
de
默认该过程的突触都是兴奋性突触:
当堂检测
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,则该农药可以( )
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
C
A
当堂检测
Lavf57.62.100
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