2.3 神经冲动的传导 课件 2024—2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

下列反射中，与其他三种不同的是 A、缩手反射 B、眨眼反射 C、尝梅止渴 D、望梅止渴 非条件反射 ——条件反射 二、非条件反射与条件反射 （后天通过学习和训练形成） （与生俱来） 阅读课本P24—25，自学以下问题： 1、何为非条件刺激、无关刺激、条件刺激？ 2、条件反射建立过程与非条件反射有什么关系？ 3、条件反射的建立和消退是否都需要大脑皮层的参与？ 巴甫洛夫摇铃实验 食物 铃声 铃声 分泌唾液 分泌唾液 不分泌唾液 非条件刺激 无关刺激 非条件反射 条件刺激 条件反射 食物 铃声 分泌唾液 无关刺激 非条件刺激 建立 联系 转化 by学习和训练 以非条件反射为基础 需要大脑皮层参与 2 食物 铃声 分泌唾液 预示 中枢产生引起兴奋性效应信号 不再预示 食物 铃声 分泌唾液 逐渐减少 分泌唾液 中枢产生引起抑制性效应信号 条件反射的消退 3、条件反射的消退是否需要大脑皮层参与？ ①原有信号转变。 ②获得了两个刺激间新的联系 √ 不是原有条件反射简单的丧失 （新的学习） 条件反射的维持需要非条件刺激的强化！ 条件反射使机体具有更强的预见性、灵活性和适应性，大大提高了动物应对复杂环境变化的能力。 初生牛犊不怕虎 ↓ 看到老虎就跑 ↓ 闻虎色变 反射类型 非条件反射 条件反射 区别 形成过程 神经中枢 意义 持续时间 反射数量 联系 先天具有，遗传获得 大脑皮层以下 完成基本的生命活动 一般是永久的 有限的 条件反射是在非条件反射的基础上，通过学习和训练建立的。 后天学习和训练获得 大脑皮层+其他 提高适应复杂环境的能力 可以消退的 几乎是无限的 条件反射的维持需要非条件刺激的不断强化 小本p9:3给狗喂食会引起唾液分泌,但铃声刺激不会。若每次在铃声后即给狗喂食,这样多次结合后,狗听到铃声就会分泌唾液。关于此经典实验的叙述正确的是　 A. 大脑皮层没有参与铃声刺激引起唾液分泌的过程 B. 食物引起味觉和铃声引起唾液分泌都属于反射 C. 铃声和喂食反复结合可促进相关的神经元之间形成新的联系 D. 铃声引起唾液分泌的反射弧和食物引起唾液分泌的反射弧相同 2.3 神经冲动的产生和传导 8 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.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? 感受器 传入神经 神经中枢 传出神经 效应器 产生反应 刺激 产生兴奋 兴奋如何传导？ 传导兴奋 教材P32 伽尔瓦尼发现挂在铁栅栏铜钩上的蛙腿在风的吹动下左右摇晃，蛙腿一碰到铁栅栏，就能观察到较明显的收缩。 学术背景：两种不同的金属间可产生电位差，从而产生电流。 提出假说：兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导。 对这一问题的探索肇始于意大利医生和生理学家伽尔瓦尼在1786年的一个偶然发现。伽尔瓦尼发现 【验证实验：兴奋在神经纤维上以电信号的形式传导。】 用锌铜弓刺激离体蛙腓肠肌连接的神经，蛙的腓肠肌收缩。 Q1:该过程是否发生了反射？ Q2:可用什么仪器验证？ p27：兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。 a 刺激前 a a a b b b b 【蛙的坐骨神经表面电位变化】 刺激后 - + + - 一次刺激，指针发生方向相反的两次偏转 兴奋传导会使神经纤维表面电位发生变化 12 ★为什么兴奋传导会使神经纤维表面电位发生变化？ 阅读p28，解决以下问题： （1）未受刺激部位（静息状态），神经细胞内外两侧电位表现为？成因？ （2）受刺激部位（兴奋状态），神经细胞内外两侧电位表现为？成因？ （3）未受刺激部位与受刺激部位，膜外是否存在电位差？膜内呢？会有何后果？ （1）未受刺激部位（静息状态），神经细胞内外两侧电位表现为？成因？ 静息电位：内负外正 （1）未受刺激部位（静息状态），神经细胞内外两侧电位表现为？成因？ (3)静息时,膜对_____的通透性大（离子通道打开程度大）,K+________。 (1)神经细胞膜内外的电荷分布主要与_________（离子）有关 Na+、 K+ (2) 神经细胞膜外_____浓度高，膜内______高。 Na+ K+ K+ 运输方式？ 协助扩散 膜内 膜外 Na +通道 Na+ Na+ Na+ Na+ +++++++ ---------- K+通道 外流 膜外阳离子高于膜内 tips：吸钾排钠 静息电位：内负外正 （2）受刺激部位（兴奋状态），神经细胞内外两侧电位表现为？成因？ 刺激 动作电位：内正外负 （2）受刺激部位（兴奋状态），神经细胞内外两侧电位表现为？成因？ 刺激 动作电位：内正外负 膜内 膜外 刺激 Na+ Na+ Na+ +++++++ ---------- Na+ 神经纤维受到刺激时，该部位细胞膜对______通透性增加， Na+________， Na+ 内流 协助扩散 膜内阳离子高于膜外 运输方式？ （3）未受刺激部位与受刺激部位，膜外是否存在电位差？膜内呢？会有何后果？ 膜外： 膜内： 兴奋部位＜未兴奋部位 兴奋部位＞未兴奋部位 兴奋部位与未兴奋部位之间，由于电位差的存在，发生电荷的移动，形成局部电流 电流方向？ 兴奋部位←未兴奋部位 兴奋部位→未兴奋部位 刺激未兴奋部位发生电位变化 兴奋传导 方向？ 与膜内电流方向一致 小结：兴奋的产生及传导过程 受刺激后，兴奋部位的膜电位发生改变，即由________变成_________。 发生电荷移动，形成___________ 刺激相邻未兴奋部位,使 流,产生兴奋。 已兴奋部位， 流，逐渐恢复静息电位。 内负外正 内正外负 局部电流 存在电位差 兴奋与未兴奋部位 Na+内 K+外 a 刺激前 a a a b b b b 【蛙的坐骨神经表面电位变化】 刺激后 ★为什么兴奋传导会使神经纤维表面电位发生变化？ 20 刺激后产生的兴奋 a b + + ① ② ③ a b - + a b + - a b + + ④ 图2-6 神经表面电位差的示意图 21 练《大本》p31：例1 如下图所示,关于神经冲动在轴突上传导的说法,错误的是(　　) A.乙区域发生Na+内流 B.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位 C.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从丁到乙 D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左 14未评题 1、下列能正确表示测量神经纤维静息电位的图示是 练《大本》p35：1 15 【温故知新】 神经细胞膜内外的电荷分布有膜外Na +多，膜内K+多的特点。 下图分别代表什么电位时的电荷移动情况？分别是哪种跨膜运输方式? 单靠钾离子通道和钠离子通道能否维持这种膜内外电荷的分布特点？ 静息电位 动作电位 均是协助扩散 主动运输 若给予离体的神经纤维的中部一个适宜刺激，请画出： ①膜内、外电位的分布情况②膜内、外局部电流方向③兴奋传导的方向 【构建物理模型】 刺激 神经纤维上兴奋传导的特点：双向传导 6 教材p32 枪乌贼具有极粗的神经纤维，可很好的的进行膜电位的测量。科学家将一个电极插入巨轴突膜内，另一极置于膜外。然后测量了不同状态下的膜电位情况。 轴突膜内外的电位变化 【任务】借鉴数学中的描点作图，利用表1信息，在下图坐标轴中勾画出从刺激前到恢复静息时电位差变化的大致趋势。 【膜电位曲线解读】 静息电位 K+外流 Na+内流 动作电位峰值 K+大量外流 静息电位恢复 静息电位维持 泵出Na+，泵入K+ 《大本》p37：左上 课本p31 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，当降低神经元轴突外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? ①静息电位与神经元内的K+ 外流相关而与Na+ 无关 ②动作电位与神经元外的Na+ 内流相关，细胞外Na+ 浓度降低，细胞内外Na+ 浓度差变小，Na+内流减少，动作电位峰值下降。 将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中 动作电位峰值大小取决于膜内外Na+ 浓度差 （2018 江苏高考改编）如图是某神经纤维动作电位的模式图。下列叙述错误的是（ ） A. bc段Na+大量内流，需要通道蛋白的协助，不消耗能量 B. cd段K＋大量外流是神经纤维恢复静息电位的主要原因 C．fg段细胞排出Na＋和吸收K＋的跨膜运输不消耗ATP D．若将神经纤维置于低Na＋液体环境中，膜电位会低于30mV C 在听到枪声后起跑这个反射中，兴奋从耳朵传到腿部肌肉要经过多个神经元。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，还能以电信号形式传递到下一个神经元吗？ 轴突末梢膨大形成突触小体 与其他神经元相接近 阅读课本P28—29文字和图，思考： 1、说出右图中各序号的名称？ 2、信号如何才能跨神经元传递，需发生怎样的转变继续传递给下一个神经元？ 3、兴奋在两个神经元之间的传递是双向还是单向？为什么？ 二、兴奋在神经元之间的传递 1 2 3 4 5 1、传递的结构基础——突触 5 1 2 3 4 突触小体 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 (树突膜、胞体膜或 肌肉细胞膜、腺细胞膜) 突触小泡 内有神经递质 突触只存在与神经元和神经元之间吗？ （轴突末梢膜） ? 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p29 神经递质都是蛋白质吗？ 34 1、轴突末梢的膜或者突触小体的膜 思考：突触前膜与突触后膜是同一个神经元的结构吗？ 34 兴奋传导的方向 ①兴奋到达突触前膜所在的_______，引起_________向_________移动并与它融合，同时释放_______； 轴突末梢 突触小泡 突触前膜 神经递质 ②神经递质经______通过________ 到________附近。 突触间隙 扩散 突触后膜 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，引发电位变化 离子通道 ⑤神经递质被______或______ 降解 回收 递质-受体复合物 2、传递过程： 神经递质是否进入下一个神经元？ 电信号 化学信号 电信号如何才能传递给下一个神经元？ 胞吐 突触小体？突触后膜？ “下一个神经元兴奋” 兴奋性神经递质,Na+内流 抑制性神经递质，Cl-内流 电信号 14/15刚讲完转化为电信号。 6讲完 ①兴奋以______形式传到达突触前膜所在的_______，引起_________向突触前膜移动并与它融合，以______的方式释放神经递质。 ②神经递质通过______的方式从突触间隙移动到突触后膜附近。 ③神经递质与突触后膜的______结合，然后使突触后膜上的________发生变化，引发电位变化。 ④神经递质_____（是or否）进入下一个神经元，去向是______________。 ⑤电信号在神经元之间的传递需要发生怎样的转换？ 信号 判断：兴奋传到轴突末梢后，电信号会转化为化学信号然后再转换为电信号。 vs“下一个神经元兴奋” 电信号 突触小体 突触小泡 胞吐 扩散 受体 离子通道 否 被降解或回收 电信号→化学信号→电信号 【课前复习】 3.★神经元之间兴奋的传递方向 由于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 单向传递 【思考】 1、比较兴奋在神经纤维传导速度和在神经元之间的传递速度。 > 2、突触小泡中的神经递质释放是否需要能量？是否需要转运蛋白？ 神经递质在突触间隙的扩散是否需要能量？ 在突触小体内哪两种细胞器含量较多？ 3、突触间隙充满了__________？神经递质属于内环境成分吗？ 组织液 属于 线粒体、 高尔基体 4、受体的化学本质是_________？ 蛋白质 ∵需发生信号的转换 电表偏转类问题 思考1：若刺激c点，电流表偏转 次； 思考2：刺激a点，电流计的偏转 次。 （bc=cd） 例： 0 2 方向相反 思考1：刺激b点，电流计的偏转 次； 思考2：刺激c点，电流计的偏转 次； （ab=bd） 1 2 向右 方向相反 兴奋在神经纤维上的传导速度比在突触处传递要快 40 兴奋传导或传递特点的实验探究 (1)探究兴奋在神经纤维上的传导特点 (2)探究兴奋在神经元之间的传递特点 刺激a处,观察A的变化,同时测量b处的电位有无变化。 刺激图中a处,测量c处的电位变化;再刺激图中c处,测量a处的电位变化。 （A-E代表反射弧的结构，a-c代表可操作的位点） 17班未讲 41 课本p31 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 C A 课本p30第一段 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。 ④神经递质与受体的结合 ①离子通道开关 ②神经递质的降解或回收 ③神经递质的合成或释放 鸦片加快多巴胺释放 请结合下图以及课本p30思考·讨论第二段，分析服用可卡因使人兴奋，并且上瘾的原因。 使人愉悦的神经递质 抑制多巴胺回收的毒品 多巴胺留在突触间隙持续发挥作用→强烈！持久！的愉悦 受体蛋自长期暴露于高浓度的多巴胺时→突触后膜上的多巴胺受体减少 药效失去后，愉悦感减弱→服用毒品维持 科学家将活性相同的蛙心I和蛙心II分别置于成分相同的营养液中，蛙心I保留某副交感神经支配，蛙心II剔除了该神经。 电刺激蛙心I的该神经，蛙心I的跳动 （填“减慢”或“加快”）。然后从蛙心I的营养液中取一些液体注入蛙心Ⅱ的营养液中，预测蛙心Ⅱ的跳动 （填“减慢”或“加快”）。 在进行这个实验时，科学家所基于的假说是神经元通过 引起心脏肌肉的收缩。 减慢 减慢 释放化学物质 【思维训练】 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $$