2.3神经冲动的产生和传导导学案-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

神经冲动的产生和传导情境化教学学案 学习目标： 1、兴奋是如何在神经纤维上传导的？ 2、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? 情境1 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。 讨论： 1.运动员从听到发令枪响到做出起跑反应，信号的传导经过了哪些结构? 提示：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.短跑比赛中判定运动员“抢跑”的依据是什么? 提示：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。 一、兴奋在神经纤维上的传导 情境2 亥姆霍兹取蛙的分离的神经---肌肉材料来做实验。这样的实验材料是一条连接肌肉的神经，从蛙的其他部分切掉，从而，可以看见肌肉和与之相连的细长的神经。 只要操作得当，蛙的这一分离部分能够在一定时间内保持为活体。如果这时用微弱电流的脉冲刺激神经，那么，尽管肌肉和刺激之间有一小段距离，而肌肉还是会收缩。 问题1、利用该材料如何测定神经信息传导的速度? 提示：据时间差计算出神经冲动传导的速度是24.6~38.4 m/s 问题2、神经冲动以什么形式传导? 提示：电信号 二、动作电位的产生和传导 情境3 由人们对电鱼的认识开始，到伽尔瓦尼和伏特对生物是否有电的争论，再到电生理学家杜布瓦-雷蒙发展刺激技术和记录技术(利用电流计)从而发现了动作电位和静息电位，持续多年的伽尔瓦尼和伏特的争论得到了最终解决。利用图1的实验材料，再现杜布瓦-雷蒙的实验。 尝试画出指针偏转方向 问题1 神经细胞膜内外电荷分布情况是怎样的? 问题2、静息电位主要与哪种离子跨膜运输有关?说出你的判断依据 问题3、如果提高细胞外液的K+浓度电流计的偏转幅度怎么变?说出你的判断依据 ①静息电位 未受刺激时，神经纤维处于静息状态。此时神经细胞外的Na*浓度比膜内要高，K*浓度比膜内低 ，而神经细胞膜对不同离子的通透性 各不相同:静息时，膜主要对K*有通透性，造成K*外流 ，使膜外阳离子浓度 高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为内负外正，这称为静息电位 提出问题: 做出假设: 设计实验: 指针为什么出现偏转? ①Na+内流导致 ②K*内流导致 Na+通道特异性阻断剂河豚毒(TTX) K+通道特异性阻断剂四乙胺(TEA) 展赖 预期结果与结论: ②动作电位 当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对 Na*的通透性增加，造成Na*内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为，内正外饰兴奋状态，此时的膜电位称为 动作电位 即产生兴奋 ③兴奋的传导 兴奋部位和未兴奋部位是否存在电位差? 2)膜内外电荷会如何移动? 3)兴奋从兴奋部位传递到未兴奋部位后，原来兴奋部位的电荷如何分布? 图析静息电位和动作电位的产生机制 a-c:Na*内流(协助扩散) c-e:K+外流(协助扩散) e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输) ①a点之前：-静息电位。 主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负, ②ac段：动作电位的形成 Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正 ③ce段：静息电位的恢复! K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭 --次兴奋完成后 ④ef段：Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na*浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。 情境4 19世纪末，英国神经生理学家谢灵顿(CharlesSherrington,1857-1952)把神经元与神经元之间进行信息沟通的机能接点命名为突触(synapse)。当时他虽然还不了解突触的形态结构，但是他指出神经元与神经元之间是不连续的。 问题1.神经元与神经元之间是通过何种结构联系的? 问题2.突触包含了哪些结构? 问题3.据图分析神经冲动能否以电信号的形式传递?判断的依据是什么? 情境5 奥托·洛伊(Otto Loewi，1873-1961)进行了双蛙心灌流实验。他解剖了2 只蛙取出心脏，第1个蛙心连接迷走神经，将2个蛙心用导管连接，实施灌流实验，先电击了与第1个心脏连接的迷走神经，第1个心脏跳动受到抑制，然后向漏斗内加入灌注液，当灌注液通过导管流到第 2个 心脏时，观察第2个心脏的变化。实验过程如下图所示， 问题1、洛伊的实验基于什么假说? 问题2、实验预期是什么? 问题3、第2个心脏变慢的原因是什么? 三、神经递质--信号分子 氨基酸类(谷氨酸、甘乙酰胆碱、胺类(多巴胺、5-羟色胺) (1)化学本质: 氨酸)、激素类(肾上腺素)、NO等。 (2)种类和作用: (3)产生:与高尔基体、线粒体有关。 (4)释放方式:胞吐。 (5)去向:神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞。 问题1、兴奋如何从电信号转变为化学信号? 问题2、化学信号如何传递给下一个神经元? 1、神经递质释放至突触间隙 2、神经递质作用于突触后膜 3、神经递质对特异性受体的作用 兴奋在神经元之间的传递 有机磷农药的中毒机制 有机磷农药:含磷元素的有机化合物农药，如乐果、敌百虫及敌 敌畏等。 有机磷农药经皮肤、消化和呼吸道粘膜过量摄入可抑制胆碱酯酶 活性，引发突触后膜持续激活导致神经系统功能紊乱。 胆碱酯酶:降解神经递质乙酰胆碱 4.兴奋在神经元之间传递的特点 传递方式: 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 单向传递: 神经递质只存在于突触前膜内的突触小泡中，只能由突触前膜释放经突触间隙作用于突触后膜，所以神经元之间的兴奋传递是单向的。 突触延搁 : 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。 资料 2:可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品。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，多巴胺会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。兴奋剂和毒品大多是通过突触起作用。 问题1、根据突触结构和兴奋在突触处的传递过程，阐述兴奋 剂或毒品的作用原理。服用可卡因为什么会上瘾? 问题2、谈谈如何向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害 学科网（北京）股份有限公司 $$