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

石家庄市第十五中学 张姗姗 2.3神经冲动 的产生和传导 新课导入 赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 1.短跑运动员听到枪声起跑属于什么反射？ 2.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？ 3.反射弧结构中传递的“兴奋”属于什么信号？它是怎样产生的？ 枪声 感受器 神经中枢 效应器 耳朵 传入神经 传出神经 大脑皮层、脊髓 传出神经末梢及其支配的肌肉 一、兴奋在神经纤维上的传导 1820年电流计应用于生物电研究，在蛙坐骨神经外侧连接两个电极。刺激蛙神经一侧，同时记录电流大小和方向。 坐骨神经 一、兴奋在神经纤维上的传导 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。 结论： 1.兴奋传导的形式 刺激 1.静息时，电表未测出电位变化，说明神经表面各处电位相等。 2.靠近刺激端的电极a处先变为负电位，电流表向左偏转。 3.a处恢复正电位，电流表指针回正。 4.电极b处变为负电位，电流表指针向右偏转。 5.b处恢复正电位，电流表指针回正。 一、兴奋在神经纤维上的传导 细胞类型 细胞内浓度（mmol/L） 细胞外浓度（mmol/L） Na+ K+ Na+ K+ 枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10 蛙神经元 15 120 120 1.5 哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4 Na+浓度：神经细胞外的浓度高于细胞内 K +浓度：神经细胞外的浓度低于细胞内 一、兴奋在神经纤维上的传导 2.兴奋产生的原理——静息电位的产生 K+外流 静息状态时，K+通道打开，Na+通道关闭，K+外流（协助扩散）形成静息电位（内负外正） 一、兴奋在神经纤维上的传导 刺激 2.兴奋产生的原理——动作电位的产生 兴奋时：Na+通道打开，K+通道关闭，Na+内流（协助扩散）形成动作电位（内正外负），产生兴奋。 一、兴奋在神经纤维上的传导 静息电位：内负外正 动作电位：内正外负 K+膜内高 Na+膜外高 局部电流： 兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。 (K+外流,协助扩散) (Na+内流,协助扩散) 静息状态 动作状态 Na+膜外高 K+膜内高 刺激 3.兴奋在神经纤维上的传导与恢复 一、兴奋在神经纤维上的传导 这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。 局部电流方向： 兴奋传导的方向： 兴奋与膜内局部电流方向一致， 与膜外局部电流方向相反。 3.兴奋在神经纤维上的传导与恢复 膜内：兴奋部位（+）→未兴奋部位（-） 膜外：未兴奋部位（+）→兴奋部位（-） 一、兴奋在神经纤维上的传导 思考：如果刺激的不是神经纤维的首端，而是中段，兴奋的传导方向是怎样的？ 刺激 在中部刺激神经纤维，两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差，都可以产生电荷移动，形成局部电流，所以双向传导 ①在离体的神经纤维上双向传导 ②在反射过程中单向传导 兴奋总是从感受器产生兴奋后传向效应器，所以单向传导。 一、兴奋在神经纤维上的传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 阈电位 超射 静息电位 去极化 反极化 复极化 超极化 峰电位 ①a点之前 ——静息电位 主要是K+外流(协助扩散), 膜电位：外正内负。 ②ac段 ——动作电位的形成 Na+大量内流(协助扩散), 膜电位：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。 ④ef段 Na+-K+泵通过将Na+泵出膜外,将K+泵入膜内,以维持膜外高Na+膜内高K+的状态,为下一次兴奋准备。 4.神经纤维上的电位变化 随堂演练 兴奋在神经纤维上的传导 2. 刺激c点指针 。 c a bc＝ce 1. 刺激a点指针 。 不偏转 先向左再向右，偏转2次 d b 1.若分别刺激各箭头所指位置，描述电流表的偏转方向。 3、刺激d点指针 。 e 先向右再向左，偏转2次 随堂演练 2.在离体实验条件下神经纤维的动作电位示意图如图所示。下列叙述正确的是（ ） A.ab段主要是Na＋内流，是需要消耗能量的 B.bc段主要是Na＋外流，是不需要消耗能量的 C.cd段主要是K＋外流，是不需要消耗能量的 D.de段主要是K＋内流，是需要消耗能量的 C 二、兴奋在神经元之间的传递 神经元之间 伸肌 屈肌 肌梭 神经纤维 在完成一个反射的过程中，兴奋要经过多个神经元。一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。 电信号 神经元之间如何传递兴奋？ 二、兴奋在神经元之间的传递 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。 突触 由突触小体与其他神经元的细胞体或树突等相接近形成的结构叫做突触 1.突触的结构 二、兴奋在神经元之间的传递 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 线粒体 突触小泡 受体 神经递质 突触小体 离子通道 1.突触的结构 神经肌肉接头 二、兴奋在神经元之间的传递 2.突触的类型 轴突-轴突型 轴突-树突型 轴突-胞体型 B：轴突—树突型 A：轴突—胞体型 C：轴突—轴突型 神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过突触联系的 二、兴奋在神经元之间的传递 兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢 突触小泡向突触前膜移动并融合释放神经递质 神经递质通过突触间隙 扩散到突触后膜的受体附近 神经递质与突触后膜上的受体结合 突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化 神经递质被降解或回收。 突触小泡 转运蛋白 受体 信号传导 神经递质 3.兴奋传递的过程 二、兴奋在神经元之间的传递 电信号 化学信号 电信号 （速度快） （速度慢） （速度快） 传递方向： 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。 传递速度： 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。 单向传递 比在神经纤维上的传导速度要慢 二、兴奋在神经元之间的传递 1.神经递质是如何释放的？ 以胞吐的方式释放。 2.根据神经递质释放的过程推测，神经递质的产生和哪些细胞器有关？ 4.神经递质发挥作用后的去向是什么？ 神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞。 高尔基体和线粒体 3.神经递质合成的场所是在突触小体吗？ 不是，神经递质在细胞体合成 5.神经递质只能引起下一个神经元兴奋吗？ 思考·讨论 二、兴奋在神经元之间的传递 突触小泡 神经递质 突触前膜 突触后膜 突触间隙 神经递质 受体 化学本质：乙酰胆碱、胺类（多巴胺、5-羟色胺）、氨基酸类（谷氨酸、甘氨酸）、激素类（肾上腺素）、NO等。 种类和作用： 去向： 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 神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞。 拓展：神经递质 意义：避免持续起作用，为下一次兴奋做准备。 二、兴奋在神经元之间的传递 知识小结 比较项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 结构基础 神经元(神经纤维) 突触 信号形式(或变化) 电信号 电信号→化学信号→电信号 速度 快 慢 方向 可以双向 单向传递 思维训练 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？ 为回答此问题，科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏（A和B，保持活性）置于成分相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配 。 A B A B 材料 有某副交感神经 无某副交感神经 处理 刺激该神经 从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中 结果 心脏跳动减慢 心脏跳动也减慢 结论 该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。 随堂检测 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 C 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 随堂检测 (1)上图示的结构涉及________个神经元，含有________个突触。 3 2 3.如下图中为突触的结构，并在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计。 b是ad的中点，据图回答： (2)如果B受到刺激，C会兴奋；如果A、B同时受刺激，C不会兴奋。由此判断A、B释放递质的性质是 、 。 抑制性(递质)　 　兴奋性(递质) (3)如刺激b点，灵敏电流计指针偏转_____次，如刺激c点，则偏转_____次。 2 1 拓展延伸 ①刺激a点左侧,电流计指针发生两次方向相反的偏转（先左后右） ②刺激b点（ab=bd），电流计发生两次方向相反的偏转（先左后右） ③刺激c点，电流计指针向右偏转一次（a点不兴奋，d点兴奋） ④刺激d点右侧，电流计向右偏转一次（a点不兴奋，d点兴奋） 神经元之间兴奋的传递只能是单方向（神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜） 兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 表现 有些物质能促进神经递质的合成和释放速率 1 有些会干扰神经递质与受体的结合 2 有些会影响分解神经递质的酶的活性 3 有些会影响神经递质的回收 4 某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是突触 1.作用机理 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。 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。 2.兴奋剂 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。 作用：兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。 为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 第一代毒品 第二代毒品 第三代毒品 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 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 4.可卡因成瘾性分析 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 我们能做什么？ （1）知晓毒品的巨大危害 （2）自觉抵制毒品侵害。 不接触陌生人给予的食物和饮料。 （3）生命只有一次，少年更应珍惜！ （4）对毒品说不！ 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。 Lavf58.20.100 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$