2.3神经冲动的产生和传导 课件 2024—2025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3节神经冲动的产生和传导 （第1课时） 学习目标 01 02 神经冲动产生和传导过程中的离子、电位变化 03 兴奋在神经纤维上的传导机制 静息电位与动作电位的产生机制 1 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？ 经过了耳（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（肌肉）等结构 运动员听到信号后神经产生兴奋，那么，兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它是怎样传导的呢？ ②兴奋在神经纤维上的传导 ①兴奋在神经元之间 或神经元和其他细胞之间的传递 阅读课本P27-28,完成《金版学案》P28新知一，并思考以下问题： 阅读思考： 一 兴奋在神经纤维上传导 1.神经表面电位差的实验（金版学案P30） （1）在左侧给与适当刺激后电流表发生了几次偏转？顺序是？ （2）该实验证明兴奋沿神经纤维传导的形式是？（在课本画出） 2.神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？ （3）总结电位变化的离子基础 （4）静息电位和动作电位的产生机制是什么样的？ （5）静息电位和动作电位产生时Na+、K+的运输方式是？ 静息时，电表没有测出电位差 说明：静息时神经表面各处电位______ 相等 + + 一 兴奋在神经纤维上传导 （一）、蛙坐骨神经表面电位差实验 腓肠肌 - + 刺激 指针向左偏转 说明： a处为负电位，电流方向为指针偏转方向b→a + + 刺激 指针恢复 说明： 无电流，a处恢复为正电位， a、b两处电位差为零 问题（1）在左侧给与适当刺激后电流表发生了几次偏转？顺序是？ ① ② 一 兴奋在神经纤维上传导 （一）、蛙坐骨神经表面电位差实验 腓肠肌 - + 刺激 指针向左偏转，说明：a处为负电位，电流方向为指针偏转方向b→a + + 刺激 指针恢复，说明：无电流，a处恢复为正电位，a、b两处电位差为零 ③ 腓肠肌 + - 刺激 指针向右偏转 说明： b处为负电位，电流方向为指针偏转方向a→b + + 刺激 指针恢复 说明： 无电流，b处恢复为正电位， a、b两处电位差为零 说明：在神经系统中，兴奋是以_________的形式沿着神经纤维传导的。 这种电信号也叫做_____________。 电信号 神经冲动 ② Na+浓度： K + 浓度： 神经细胞膜外＞膜内。 神经细胞膜外＜膜内。 1.离子基础: （二）、静息电位和动作电位的离子基础和产生机制 在神经细胞质膜上有Na+和K+的通道蛋白 一 兴奋在神经纤维上传导 膜内 膜外 Na +通道 Na+ Na+ Na+ Na+ +++++++ ------- K+通道 2.静息电位产生机制: 静息时主要对 有通透性， 造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。 K+ 电位特点：内负外正 机理：K+外流 -协助扩散 一 兴奋在神经纤维上的传导 我们先补充一点知识 你知道Na+和K+分别是膜内更高还是膜外更高吗？ Na+膜外更高，K+膜内更高。正常细胞膜外Na⁺浓度约为膜内Na⁺浓度的12倍。膜内K+的浓度约为膜外的30倍。 什么原因导致Na+和K+浓度不平衡的？ 钠钾泵！每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。 8 Na+浓度： K + 浓度： 神经细胞膜外＞膜内。 神经细胞膜外＜膜内。 1.离子基础: （二）、静息电位和动作电位的离子基础和产生机制 在神经细胞质膜上有Na+和K+的通道蛋白 一 兴奋在神经纤维上传导 膜内 膜外 Na +通道 Na+ Na+ Na+ Na+ +++++++ ------- K+通道 2.静息电位产生机制: 静息时主要对 有通透性， 造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。 K+ 电位特点：内负外正 机理：K+外流 -协助扩散 适宜刺激 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + Na+ Na+ Na+ 电位特点：内正外负 机理：Na+内流 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ 2.动作电位产生原因： 神经纤维受到刺激时，细胞膜对Na+离子通透性增加，使Na+内流，这个部位细胞膜暂时性电位变化。 + + + - - - - - - 一 兴奋在神经纤维上传导 2.静息电位产生机制: 静息时主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。 电位特点：内负外正 3.动作电位产生机制: -协助扩散 机理：K+外流 -协助扩散 兴奋部位的电位表现为__________，而邻近的未兴奋部位仍然是__________，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_________的存在而发生____________，这样就形成了___________。 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 内正外负 内负外正 电位差 电荷移动 局部电流 5. 兴奋在神经纤维传导形式： 电信号（局部电流、神经冲动） 一 兴奋在神经纤维上传导 4.兴奋在神经纤维的传导: 膜外 膜内 膜外 未兴奋部位→兴奋部位 兴奋部位→未兴奋部位 局部电流的方向（正→负）） 膜外：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 膜内：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ （与膜内局部电流方向一致，与膜外局部电流方向相反） 双向传导（兴奋部位→未兴奋部位） 6. 兴奋在神经纤维的传导特点： - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - 一 兴奋在神经纤维上传导 兴奋传导的方向 看清题干区别，回答下列问题： ①兴奋部位膜电位是：________ ②兴奋部位膜电位变化是：____________________ ③兴奋部位膜外电位是：______ ④兴奋部位膜外电位变化是：_________________ ⑤动作电位产生的原因是：__________,该机制离子的运输方式是 。 ⑥兴奋在神经纤维上传导的方向特点是 。 （与膜内局部电流方向 ，与膜外局部电流方向 。 ⑦在离体的神经纤维上，兴奋是以 的形式进行传导的 内正外负 由外正内负变为内正外负 负电位 由正电位变为负电位 课堂检测 Na+内流 协助扩散 双向 一致 相反 电信号 2.（2023秋·高二课时练习）如图为某一离体神经纤维受到适宜刺激后发生的电位变化。下列相关叙述错误的是（ ）                A．兴奋在神经纤维上的传导方向是a→c→b B．在离体的神经纤维上，兴奋是以电信号的形式进行传导的 C．a和b处电位的维持主要与膜对K＋通透性大有关 D．c处兴奋传导方向与膜内局部电流的方向相同 A 课堂检测 14 3.在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向（横向箭头）。其中正确的是 C 课堂检测 4.（2011年浙江4）在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下，正确的 （ ） A．a－b的的Na+内流是需要消耗能量的 B．b－c段的Na+外流是不需要消耗能量的 C．c－d段的K+外流是不需要消耗能量的 D．d－e段的K+内流是不需要消耗能量的 C 拓展 兴奋传导过程中的膜电位变化 A点——静息电位，K＋通道开放； B点——0电位，动作电位形成中，Na＋通道开放； BC段——动作电位，Na＋通道继续开放； CD段——静息电位恢复形成； DE段——静息电位。 兴奋在神经纤维上的传导 膜电位 传导方式 特 点： 静息电位 动作电位 钾离子外流 外正内负 影响因素：钾离子的浓度差 协助扩散 钠离子内流 外负内正 影响因素：钠离子的浓度差 电信号 电流方向 膜内：与兴奋传导方向相同 膜外：与兴奋传导方向相反 双向传导 注：在反射弧中，兴奋是单向传递的 本课小结 第二章 神经调节 第3节神经冲动的产生和传导 （第2课时） 学习目标 01 02 毒品的危害 03 神经递质的作用和类型 兴奋在神经元之间的传递过程 19 ②兴奋在神经纤维上的传导 ①兴奋在神经元之间 或神经元和其他细胞之间的传递 二 兴奋在神经元之间传导 当兴奋传导到一个神经元的末端时，是如何传递到下一个神经元的？ 阅读课本P28-29,完成《金版学案》P28新知二，并思考以下问题： 阅读思考： 3.兴奋在神经元之间的传递 （1）什么是突触小体？什么是突触？突触的类型有哪些？ （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？单向还是双向？ （4）在突触结构中发生了什么信号的转变？ 二 兴奋在神经元之间传导 二 兴奋在神经元之间传导 二 兴奋在神经元之间传导 一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的 二 兴奋在神经元之间传导 1.突触小体: 神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈球状或杯状 2.突触： 突触小体可以与其他神经元的胞体或树突相接，共同形成突触； A:轴突 (突触前膜）→胞体 (突触后膜) B:轴突(突触前膜）→树突(突触后膜) 突触小体: 神经元的轴突末梢每个小枝末端膨大 线粒体 突触小泡 (提供能量) 神经递质 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。 (内含神经递质) 突触前膜 突触间隙 （组织液） 突触后膜 （下一个神经元膜） 突触 二 兴奋在神经元之间传导 （突触小体的膜） 3.突触的组成： 神经递质受体 Na+通道 C：轴突——轴突 D：树突——树突 不常见 25 4.兴奋在神经元之间传递的过程 当神经冲动传到轴突末梢时 二 兴奋在神经元之间传导 当神经冲动传到轴突末梢时 突触小泡受刺激向突触前膜移动 4.兴奋在神经元之间传递的过程 二 兴奋在神经元之间传导 当神经冲动传到轴突末梢时 突触小泡受刺激向突触前膜移动 突触小泡膜与突触前膜融合，释放神经递质 神经递质释放的运输方式是_____，_____消耗能量，_______转运蛋白，体现了细胞膜__________________； 胞吐 需要 不需要 具有一定的流动性 4.兴奋在神经元之间传递的过程 二 兴奋在神经元之间传导 神经递质经扩散通过突出间隙，与突触后膜上的相关受体结合 突触后膜上相关离子通道（Na+通道）打开 兴奋的传递过程 受体 乙酰胆碱 突触后膜上相关离子通道（Na+通道）打开 Na+通道 Na+内流引发突触后膜（下一个神经元）电位变化 - + - + + + - - + + + - - - + + - - - - + + 形成局部电流，兴奋在下一个神经元上传导开来 神经递质发挥作用后与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞 ①兴奋到达突触前膜所在__________，引起_________向_________移动并释放___________； 轴突末梢 突触小泡 突触前膜 神经递质 ②神经递质通过________________到_________________附近 突触间隙扩散 突触后膜的受体 ③神经递质与__________________结合，形成____________________ 突触后膜的受体 ④突触后膜上的______________发生变化，引发___________ 离子通透性 电位变化 ⑤肌肉收缩或者腺体分泌， ⑥神经递质被_____或_____ 降解 回收 递质-受体复合物 电信号 化学信号 电信号 - + - + + + - - + + + - - - + + - - - - + + 4.兴奋在神经元之间传递的过程 胞吐 30 - + - + + + - - + + + - - - + + - - - - + + （2）方向特点: 原因：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。 二 兴奋在神经元之间传导 单向传递（突触前膜→突触后膜） （1）信号转换: 电信号→化学信号→电信号 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，兴奋或抑制。 主要与释放的神经递质有关！ （3）兴奋在神经元之间传递的速度: 比在神经纤维慢 原因：需要通过化学信号的转化 4.兴奋在神经元之间传递的过程 二 兴奋在神经元之间传导 （5）神经递质 作用： 引起下一个神经元的兴奋或抑制 引起肌肉收缩或某些腺体分泌相应的物质 (神经元和肌肉或者腺体之间也是通过突触联系的） ①兴奋性 (Na+通道打开，Na+内流，后膜静息电位变成动作电位，突触后膜兴奋) ②抑制性（甘氨酸） (Cl-通道打开，Cl-内流后强化内负外正的静息电位或由动作电位变成静息电位) 类型（功能） 运输方式： 胞吐 体现细胞膜的流动性 神经递质的去向： 发挥作用后一般会被迅速降解或回收 （乙酰胆碱、谷氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。） 例：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： 随堂练习 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 二 兴奋在神经元之间的传递 知识点小结——你能复述吗？ 1 .突触小体与突触结构 2 .突触类型 3. 神经冲动的传递过程（重点） 4. 神经冲动的传递的方向特点 5. 信号在突触传递过程的转换与传递速度 6. 神经递质的分类与应用 老师，我来！ 兴奋在神经纤维上传导与神经元之间传递的比较 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 个神经元 个神经元 结构基础 形式 信号 信号→ 信号→ 信号 方向 可 向传导 向传递 速度 效果 使 部位兴奋 使 神经元兴奋或 ； 单 多 神经纤维 突触 电 电 化学 电 双 单 迅速 较慢 未兴奋 下一个 抑制 药物或有毒有害物质 不能引起突触后膜兴奋或抑制 阻断神经递质的合成或释放 使神经递质失活 与突触后膜上神经递质受体结合 使分解神经递质的酶失活 使突触后膜持续兴奋或抑制 三 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 兴奋剂和毒品能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是______； 突触 三 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 ①兴奋剂： 作用： 指能 的药物，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。 ②毒品： 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 有些兴奋剂就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害。 ①在正常情况下，多巴胺发挥完作用后会被________上的__________从突触间隙_____； ②吸食可卡因后，可卡因会使__________失去____________的功能，于是多巴胺就___________________________。导致突触后膜上_______________ ④当可卡因药效失去后，由于____ ________，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______这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒 突触前膜 转运蛋白 回收 转运蛋白 回收多巴胺 就留在突触间隙持续发挥作用 多巴胺受体减少 多巴胺受体减少 维持 2.可卡因成瘾机制 三 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 3.可卡因的其他危害 此外，可卡因能干扰__________的作用，导致_________异常，还会抑制__________的功能； 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； 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 三 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 (三)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； 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。 有研究者提出一个问题：“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？”为了回答这一问题，科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏(A和B,保持活性）置于成相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配；刺激该神经，A心脏的跳动情况；从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中（如右图）B心脏跳动情况。 A B 思维训练 小本练习册P8 ①刺激a点,电流计指针如何偏转？ ②刺激c点，电流计指针如何偏转？ ③刺激bc之间的一点，电流计指针如何偏转？ 发生两次方向相反(先左后右)的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋） 不偏转（因为b点和d点同时兴奋） 发生两次方向相反(先左后右)的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋） 1.有关电流计指针偏转的问题 拓展 (1)在神经纤维上（bc=cd） ④刺激cd之间的一点，电流计指针如何偏转？ 发生两次方向相反(先右后左)的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋） ①刺激b点，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，___点先兴奋，___点后兴奋，电表发生___ _次方向相反的偏转。 ②刺激c点，兴奋 传至a点，____点不兴奋，_____点可兴奋，电表只发生____ 次偏转。 （ab=bd） a d 2(先左后右) a c 1（向右） (2)在神经元之间 1.有关电流计指针偏转的问题 拓展 不能 随堂练习 例：将灵敏电位计的两极如下图所示分别置于膝跳反射反射弧中的a处外表面和b处内表面，图中ac＝db，若在c、d两点同时对神经细胞给以能引起兴奋的刺激，则刺激后电位计指针偏转的情况及b处内表面的电位变化是(  )   A．先左后右，再向右；负→正→负  B．先右后左，再向左；正→负→正  C．先右后左，再向右再向左；正→负→正→负→正  D．先左后右，再向左再向右；负→正→负→正→负   C Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.65 EV录屏5.1.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $$