内容正文:
第3节 神经冲动的产生和传导
第2课时
第2章 神经调节
学习
目标
01
02
通过对滥用兴奋剂和吸食毒品的危害的学习,形成自觉远离毒品,参与毒品危害的宣传习惯。【12分钟】
(社会责任)
通过学习神经冲动在突触处的传递,掌握兴奋在突触处的传导过程。【24分钟】
(生命观念、科学思维)
2
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。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?通过什么结构呢?
目标二.通过学习神经冲动在突触处的传递,掌握兴奋在突触处的传递过程。【24分钟】
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。
突触小体可以与其他神经元细胞
体或树突等相接近,共同形成突触。
任务一、兴奋在神经元之间的传递
1.突触小体
2.突触
2.突触的常见类型及简化图:
轴突—胞体型
轴突—树突型
①神经元之间
②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,可引起肌肉的收缩或腺体的分泌。
3.突触的结构
突触
突触前膜
突触间隙
突触后膜
上一个神经元的轴突末梢(突触小体)部分细胞膜
下一个神经元的树突或细胞体的部分细胞膜
(组织液)
P31思考·讨论
1、突触只存在于神经元之间吗?根据以下实验回答相关问题。
已知副交感神经可以使心率降低。A组保留副交感神经,B组剔除副交感神经,刺激A组中的副交感神经,A的跳动减慢。从A组的营养液中取一些液体注入B组的营养液中,B组的跳动也减慢。
请思考:该实验的自变量是 。该实验表明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 信号。从这一实验可知:突触不仅存在于神经元之间,也可以存在于 之间。
有无副交感神经
化学
神经元和心肌细胞
当轴突末梢有 (形式:电信号)传来时,
受到刺激,就会向突触前膜移动并与它融合(体现了细胞膜 特点),同时释放(释放形式: 。意义:一次释放大量的神经递质保证一定量的神经递质与突出后膜上受体结合)一种化学物质 (信号转换:电信号→化学信号)。神经递质经 (扩散≠自由扩散)通过 ,与 (另一个神经元)上的相关 结合(化学本质:蛋白质,还具有特异性,体现细胞膜信息交流的功能),形成 复合物,从而改变了突触后膜对离子的通透性,引发 (信号转换:化学信号→电信号)。使下一个神经元产生兴奋或抑制。
5. 神经递质去向:随后神经递质会与受体分开,并迅速被 或者 进细胞,以免持续发挥作用。
4.兴奋在神经元之间的传递过程(P28下---P29上)
思考:突触后膜电位发生
怎样的变化呢?
思考·讨论
1.不同的神经递质对下一个神经元传递不同的信息。根据图1和图2分析,神经递质作用于突触后膜产生的结果分别是什么?
图1中神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生兴奋;
图2中神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生抑制。
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
突触前神经元
突触后神经元
突触间隙
突触后膜
突触前膜
任务二.神经递质的相关知识
(1)神经递质的产生:与高尔基体等有关(线粒体供能)
(2)神经递质的分泌结构:是突触前膜,以胞吐的方式释放,消耗ATP并体现了膜的流动性。
(3)神经递质的供体:突触小泡(突触小泡的形成也与高尔基体有关)
(4)神经递质的受体:突触后膜上的特异性受体(化学本质:糖蛋白;体现细胞膜 功能)
(5)神经递质的种类:兴奋性(引起:阳离子内流如Na+)或抑制性(引起:阴离子内流如Cl-)
(6)作用:使下一个神经元 或 (因此突触可分为兴奋性突触和抑制性突触两类。)
(7) 起作用后的去向:被 (相应酶)或(突触前膜)
(8) 神经递质的种类: 、氨基酸类( 谷氨酸、甘氨酸)5-羟色胺、 、去甲肾上腺素、肾上腺素等。化学本质:不一定是
(9)神经递质移动方向:突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜(单向传递)
[温馨提示] 同一神经递质可能使一些神经元兴奋,而使
另一些神经元抑制,这可能与神经递质受体有关,如乙
酰胆碱能引起骨骼肌细胞兴奋,对心肌细胞则是抑制的,
两种不同效果的产生是由于心肌细胞上的受体和骨骼肌
细胞上的受体的性质不同。
思考·讨论
2.α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱(常为兴奋性神经递质)受体牢固结合;有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性,而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。当α-银环蛇毒和有机磷农药分别起作用时,突触后膜的反应是怎样的?
α-银环蛇毒与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合后,乙酰胆碱不能与突触后膜上的受体结合,使突触后膜不能兴奋;有机磷农药抑制乙酰胆碱酯酶的活性后,乙酰胆碱酯酶不能清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱,从而使突触后膜持续处于兴奋状态。
①神经元之间兴奋的传递只能是单方向的——单向传递
原因: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上。
②突触处兴奋的传递速度比在神经纤维上传导要慢——突触延搁
原因:突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
突触间隙
突触前膜
突触后膜
电信号
化学信号
电信号
兴奋传导方向
兴奋传递形式:
电信号
电信号
化学信号
6.兴奋在神经元之间传递的特点
注意:兴奋在神经元间的传递是单向的,导致神经冲动在整个神经系统中的传递是单向的。
任务三.比较:兴奋在神经纤维上传导与神经元之间传递
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
。
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
兴奋或抑制
还有间脑,... text has been truncated due to evaluation version limitation.
(1)刺激b点时: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,尽管ab 与bd距离相等,但a点先兴奋,d点后兴奋,所以电流计指针发生 次方向 的偏转。
(2)刺激c点时:兴奋只能由c传到d,不能传到a,a点不兴奋,d点可以兴奋,电流计指针只能发生 次偏转。
任务四.兴奋在神经元之间传递时电流计的变化
总结:如果刺激位点在突触前神经元且释放的是兴奋性递质,电流表发生2次方向相反的偏转;
如果刺激位点在突触后神经元,电流表发生1次偏转。即:无论是兴奋的传导还是传递,两个电极中如果只有一个电极得到兴奋,则只能偏转一次;如果两个电极都得到兴奋,则发生两次方向相反的偏转。
【典例1】 (江苏高考卷改编)如图为突触传递示意图,
下列叙述错误的是( )
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分
B.②进入突触间隙需消耗能量
C.②发挥作用后被快速清除或被突触前膜回收
D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
发展素养.长句特训
1.(生命观念)典例1图中的③除了是树突膜以外,还可能是
_________________________________________________________________。(结合P29倒数第3行)
2.(科学思维)典例1图中的②是否属于内环境的成分?____________,理由是
__________________________________________________ 。
1.答案:下一个神经元的细胞体膜,也可能是肌肉细胞或腺体细胞的细胞膜
2.答案:属于 神经递质要经突触前膜释放到突触间隙,突触间隙内的液体是指神经细胞间的组织液,因此释放的神经递质属于内环境的成分
【评标1】科研人员给予突触a和突触b的突触前神经元以相同的电刺激,
通过微电极分别测量突触前、后两神经元的膜电位,结果如下图所示。
据此判断,下列叙述不合理的是( )
A. 静息状态下膜外电位比膜内低约70 mV
B.突触a的突触后神经元出现了阳离子内流
C.突触a和突触b分别为兴奋性突触和抑制性突触
D.兴奋在突触前、后两神经元间的传递有延迟
(1)用简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导,而在反射弧中只能单向传递:___________________________________________________________。
(2)若在灌注液中添加某种药物,将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计a有波动,电位计b未出现波动,左后肢未出现屈反射,其原因可能有:
________________________________;
②_________________________________。
【典例2】将蛙脑破坏,保留脊髓,做蛙心静脉灌注,以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经和传出神经,分别连接电位计a和b。将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后,电位计a和b有电位波动,出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。请回答下列问题:
【评标2】下图是一个反射弧的部分结构示意图,甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在A点以一定的电流刺激神经纤维时,甲、乙电流表的指针发生的变化是( )
甲发生一次偏转,乙不偏转
B.甲、乙都发生两次方向相反的偏转
C.甲不偏转,乙发生两次方向相反的偏转
D.甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
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
任务三.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.作用位点
目标三.通过对滥用兴奋剂和吸食毒品的危害的学习,形成自觉远离毒品,
参与毒品危害的宣传习惯。【12分钟】
①有些物质能够_____神经递质的______和_____的_____;
②有些会干扰: ________________
③有些会影响________________的____的_______;
促进
合成
释放
速率
神经递质与受体的结合
分解神经递质
酶
活性
资料1:肉毒杆菌毒素用于美容除皱的原理:肉毒杆菌毒素特异性的与Ca2+通道结合,阻止Ca2+内流,影响突触前膜释放神经递质,使后膜不能产生兴奋,面部表情肌不能收缩形成皱纹,因此,肉毒杆菌毒素被用于美容除皱。
资料2:筒箭毒、α-银环蛇毒等可阻断突触后膜上的乙酰胆碱受体,从而使肌肉松弛。导致肌无力。重症肌无力病人的神经与肌肉接头(结构类似于突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击,使该受体失去功能,影响神经递质与受体的结合,从而使肌肉松弛。
资料3:有机磷农药等可抑制乙酰胆碱酯酶的活性,阻碍乙酰胆碱的水解,使其持续发挥作用,从而引起肌肉僵直。
2.作用机理:
河鲀毒素(tetrodotoxin,TTX)是自然界中所发现的毒性最大的神经毒素之一。其毒性比氰化物还要高1250多倍,0.5mg即可致人于死命。
河鲀毒素吸收后可高选择性和高亲和性地阻断神经兴奋膜上钠离子通道,阻碍神经传导,从而引起神经麻痹而致死亡。
3.兴奋剂
①概念:
②作用:
原指能___________________________的一类药物,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。
反兴奋剂宣传画
鸦片
大麻
第一代毒品:海络因
第二代毒品:冰毒甲基苯丙胺
第三代毒品
摇头丸
邮票
“奶茶”
开心水
4.毒品
(1) 概念:
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
(1)可卡因使人兴奋的机制
① 可卡因既是一种_______也是一种_______;它会影响大脑中与_________有关的神经元,这些神经元利用神经递质________来传递愉悦感;
兴奋剂
毒品
愉快传递
多巴胺
5.危害(以可卡因为例)
②在正常情况下,多巴胺发挥完作用后会被___________上的__________从突触间隙_____
③吸食可卡因后,可卡因会使 _______ 失去___________的功能,于是多巴胺就____________
突触前膜
转运蛋白
回收
转运蛋白
回收多巴胺
留在突触间隙持续发挥作用
5.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(2)可卡因的上瘾机制/毒瘾难戒的原因
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________________________________
③突触后膜上_____________________
④当可卡因药效失去后_____________,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
多巴胺受体减少
突触前膜
转运蛋白
回收
转运蛋白
回收多巴胺
留在突触间隙持续发挥作用
多巴胺受体减少
维持
①使转运蛋白失去回收多巴
胺的功能,导致突触后膜
上的 减少
,影响机体正常的神经活
②干扰交感神经的作用,导致
异常。
③还会抑制 系统的功能
④产生心理依赖性,长期吸食
易产生触幻觉和嗅幻觉等。
5.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(3)危害
多巴胺受体减少
心脏功能
免疫
1.为什么毒瘾难以戒除?请同学们结合刚才的分析和细胞所发生的变化作出解释。
由于多巴胺转运回流机制恢复,突触间隙的多巴胺含量下降,恢复至正常水平,但突触后膜上的受体已减少,机体难以兴奋,表现抑郁消沉。服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动,于是恶性循环,毒瘾难以戒除。
2.你还知道哪些毒品?如果有人劝你吸食毒品,你会以怎样的方式拒绝?
3.你听说过吸毒导致家破人亡的事例吗?你认为吸毒会对个人、家庭和社会造成哪些危害?
主要的毒 品还有鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻等。
毒品对身心健康以及社会的危害大,吸食毒品是违法行为。
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。
思考·讨论
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。
知晓毒品的巨大危害
自觉抵制毒品侵害。不接触陌生人给予的食物和饮料。
生命只有一次,少年更应珍惜!
对毒品说不!
7.责任与义务
6.禁毒方针:以 为主,综合治理, 、 、 、 并举的方针。
【典例1】近年来,有人利用肉毒杆菌毒素进行除皱美容,这遭到了部分专家的质疑。肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌中提取的毒蛋白,是自然界已知的最强的神经毒素。它能选择性地阻遏乙酰胆碱(一种兴奋性神经递质)的释放过程,这种毒素对兴奋传递的作用是( )
A.使兴奋的传递中断 B.使另一个神经元产生兴奋
C.使兴奋的传递加速 D.使另一个神经元产生抑制
【评标1】神经递质多巴胺可引起突触后神经元兴奋,参与奖赏、学习、情绪等脑功能的调控,毒品可卡因能对脑造成不可逆的损伤。下图是突触间隙中的可卡因作用于多巴胺转运蛋白后干扰人脑兴奋传递的示意图(箭头越粗表示转运速率越快,反之则慢)。下列有关说法不正确的是( )
A.多巴胺通过多巴胺转运蛋白的协助释放到突触间隙中
B.多巴胺作用于突触后膜,使其对Na+的通透性增强
C.多巴胺发挥作用后被多巴胺转运蛋白回收到突触小体
D.可卡因阻碍多巴胺回收,使脑有关中枢持续兴奋
发展素养.长句特训
1.(生命观念)请据上图叙述正常情况下多巴胺的转移途径:
________________________________________________________________________。
2.(社会责任)吸食可卡因,会对突触后膜产生的影响:
________________________________________________________________________。
1.答案:多巴胺由突触前膜释放,通过扩散与突触后膜上的受体结合,然后经突触前膜上的多巴胺转运
蛋白回收到突触前神经元
2. 答案:吸食可卡因,可卡因与多巴胺竞争转运蛋白,阻止多巴胺回到突触前膜,导致突触间隙中多巴胺含量增多,于是大量多巴胺不断作用于突触后膜上的受体,会导致突触后膜所在的神经元持续兴奋;导致突触后膜上的多巴胺受体减少
【课堂总结】【1分钟】
【当堂达标】美国杜克大学的研究人员发明了一种方法,只用手指的一滴血就能在流鼻涕和发热等症状出现之前检测出谁将患上流感。下图表示某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答有关问题:
(1)刺激图甲中的④,结合图乙分析此处的电位发生的变化是_____________________________,
该变化是由________引起的。
(2)刺激图甲中的①,可以检测到B处的测量装置指针偏转,说明兴奋可以在③处完成传递过程,该过程中神经递质只能由________(填写图丙中的数字)释放,作用于________(填写图丙中的数字),所以兴奋的传递具有________的特点。
(1)由外正内负变成外负内正 Na+内流 (2)4 6 单向(传递)
【当堂达标】美国杜克大学的研究人员发明了一种方法,只用手指的一滴血就能在流鼻涕和发热等症状出现之前检测出谁将患上流感。下图表示某同学在医院取指血时兴奋在反射弧中的传导和传递过程的模式图,请回答有关问题:
(3)如果利用图甲所示的神经结构及相关仪器,验证第(2)小题中兴奋传递的特点,请你简述实验思路及结果预测:
实验思路:________________________________________________________________________。
结果预测:________________________________________________________________________
(3)刺激图甲中的②,观察B的指针是否偏转,再刺激④,观察A的指针是否偏转
刺激②,B的指针发生偏转,刺激④,A的指针不发生偏转
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
练习与运用 P31
?
一、概念检测
练一练 P31【练习与应用】
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
46
练一练 P31【练习与应用】
二、拓展应用
1. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度的时候,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。
(1)请对上述实验现象作出解释。
(2)如果要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定?为什么?
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。
Na+浓度只影响动作电位的峰值;
K+浓度只影响静息电位的绝对值。
47
练一练 P31【练习与应用】
2. 一般的高速路都有限速的规定。例如,我国道路交通安全法规定,机动车在高速公路行驶, 车速最高不得超过120 km/h。在高速路上行车, 要与前车保持适当的距离,如200 m。另外,我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度,解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人,你将怎样做?
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。
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搭建知识框架
2.3神经冲动的产生和传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
二、兴奋在神经元之间的传递
1.神经表面电位差的实验示意图(理解)
2.兴奋以什么形式在神经纤维上传导?
3.静息状态的电位是什么电位?电位表现?形成原因?钾离子外流消耗能量吗?
4.产生兴奋时的电位是什么电位?电位表现?形成原因?钠离子内流消耗能量吗?
5.局部电流怎么形成的?兴奋在神经纤维(离体)的传导方向是怎样的?
生物体内的反射弧上,兴奋在神经纤维上的传导方向是怎样的?
6.膜外局部电流方向?膜内局部电流方向?兴奋传导方向与膜外还是膜内
局部电流方向一致?
7.神经冲动传导的特点(3 条)?
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.什么是突触,什么是突触小体?
2.突触由哪三部分组成,谁可以作为突触后膜?
3.根据结构划分突触分钠两类?根据功能划分突触分哪两类?神经元与效应器间形成的突
触有哪两类?
4.兴奋在突触处的传递过程(详见ppt)
5.在突触位置信号如何转换的?
6.兴奋在神经元之间的传递特点(2 条)?
7.为什么兴奋在神经元之间只能单向传递(默写)?
8.突触前膜、突触间隙、突触后膜信号转化是怎样的?
9.关于神经递质相关知识点(参考ppt)
1.某些化学物质对神经系统产生影响的原理?
2.什么是兴奋剂,有什么作用,危害是什么?
3.什么是毒品,注意有些兴奋剂就是毒品,它们会对人体健康带来极大的危害。
4.服用可卡因为什么会使人上瘾?
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