内容正文:
人教版选修一 稳态与调节
第二章 神经调节 第三节
授课人:叶新友
第二课时
神经冲动的产生和传导
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1
学习目标
生命观念
通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”说明了兴奋的产生及传导过程。
通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读,养成科学思维的习惯。
科学探究
通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析,提升实验设计及对实验结果分析的能力。
科学思维
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2
①感受器
刺激
②传入神经
④ 传出神经
脊髓
⑤效应器
③神经中枢
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的?
兴奋在神经元之间(或神经元和其他细胞)的传递
兴奋在神经纤维上的传导
3
小结:静息电位和动作电位的离子基础
N
a
+
N
a
+
N
a
+
N
a
+
K
+
K
+
K
+
K
+
协助扩散
协助扩散
主动运输
膜外
膜内
持续开放,只允许K+外流
只在特殊时段开放,且只允许Na+内流
每消耗1分子ATP,泵出3个Na+的同时泵入2个K+,结果是细胞内K+始终高于膜外,细胞外Na+始终高于膜内
膜上三种通道蛋白
静息时,细胞膜上的钠钾泵是维持细胞膜内外Na+或K+浓度差的原因
Na+通道
K+通道
Na+—K+ 泵
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4
【1】兴奋在神经纤维上的传导
3
局部电流的形成
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_______。
1
2
兴奋传导方向
3
局部电流方向
_______________,与膜__电流相同,与膜__电流相反。
膜外:__________________。
膜内:__________________。
电位差
电荷移动
局部电流
兴奋部位→未兴奋部位
内
外
兴奋部位→未兴奋部位
未兴奋部位→兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
兴奋部位
局部电流
4
兴奋传导的方向
1. 在离体的神经纤维上:双向传导
神经纤维需离体之外
刺激不能发生在神经元端点
双向传导的前提
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5
【2】兴奋在神经元之间的传递
神经纤维上的传导
神经元间上的传递
注意
神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过突触联系的。
轴突-轴突突触
轴突-胞体突触
轴突-树突突触
轴突-细胞体型
轴突-树突型
神经元细胞体
树突
轴突
1
2
轴突
细胞体
树突
(1)突触类型
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6
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
受体
离子通道
1.传递的结构
【2】兴奋在神经元之间的传递
2.传递过程
【2】兴奋在神经元之间的传递
下一神经元兴奋或抑制
突触后膜
突触间隙
小结
2传递过程:
兴奋
突触前膜
与突触前膜融合
释放神经递质
扩散
神经递质与受体结合
突触小泡
电型号
化学信号
电信号
【2】兴奋在神经元之间的传递
5
比较兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递
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_______神经元兴奋或_____
单
多
神经纤维
突触
电
电
电
化学
双
单
迅速
较慢
未兴奋
下一个
抑制
【2】兴奋在神经元之间的传递
2
神经递质(主要是小分子物质)
(1)概念
由突触小泡包被,在突触间传递信息的化学物质,称为神经递质。
突触小泡
神经递质
目前已知的神经递质种类很多,主要的有乙酰胆碱、氨基酸类(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。
(2)种类
兴奋性递质
1
Na+通道打开,Na+内流,后膜产生动作电位,后神经元兴奋。
抑制性递质
2
Cl-通道打开, Cl-内流,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。
突触的兴奋或抑制取决于神经递质的种类和受体的类型。
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【2】兴奋在神经元之间的传递
(3)神经递质的去向
神经递质与受体结合后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收细胞,以免持续发挥作用。
例如乙酰胆碱(Ach)被突触间隙中的乙酰胆碱酯酶降解,以免持续发挥作用。
例如多巴胺被突触前膜上的多巴胺转运体被回收,以免持续发挥作用。
被相应的酶降解
被突触前膜回收
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【2】兴奋在神经元之间的传递
知识小结
神经冲动的产生和传导
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
电位形成
双向传导
电信号
神经冲动
突触
电-化-电
单向传递
传导形式
传导方向
结构
传递形式
传导方向
突触前膜
突触间隙
突触后膜
【原因】神经递质只能从突触前膜释放到后膜
【静息电位】内负外正
【原因】K+外流
【动作电位】内正外负【原因】Na+外流
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13
【3】滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
从鸦片战争到现在,我国人民同毒品的斗争从未停止过,这不仅关系个人的命运,而且关系国家和民族的兴衰。
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【3】滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1
兴奋剂
兴奋剂原是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。可增强人的兴奋程度、提高运动速度等。
图片素材来源于网络
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【3】滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
2
毒品
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。
有些兴奋剂就是毒品,它们会对人体健康带来极大的危害。
冰毒
可卡因
吗啡
摇头丸
大麻
海洛因
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【3】滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(2)可卡因上瘾机制
多巴胺
多巴胺转运体
多巴胺受体
可卡因
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
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,于是多巴胺就就留在突触间隙持续发挥作用,对突触后膜过多刺激。
3
导致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。
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【3】滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
拓展应用
肉毒杆菌毒素被用于美容除皱
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,使突触后膜不能产生兴奋,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。
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思维训练
推断假说与预期
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
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
A
B
排除副交感神经对心脏跳动的影响。
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思维训练
推断假说与预期
讨论:在进行这个实验时,科学家基于的假说是什么?实验预期是什么?
提出问题
提出假说
实验预期
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?
支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学物质,该物质可以使心跳减慢。
从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中,B心脏的跳动也会减慢。
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典题应用
典题应用1
有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯,但草
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
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( )
C
乌头碱
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典题应用
典题应用2
运动神经元与骨骼肌之间的兴奋传递过度会引起
A
通过药物加快神经递质经突触前膜释放到突触间隙中
B
通过药物阻止神经递质与突触后膜上特异性受体结合
C
通过药物抑制突触间隙中可降解神经递质的酶的活性
D
通过药物增加突触后膜上神经递质特异性受体的数量
肌肉痉挛,严重时会危及生命。下列治疗方法中合理的是 ( )
B
肌肉痉挛
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典题应用
典题应用3
科学家研究发现,当神经冲动传导到突触前神经元,突触
A
神经元的细胞膜上应存在不同的运输Ca2+的膜蛋白
B
静息状态时,电压依赖型Ca2+通道应处于关闭状态
C
神经递质发挥作用时,突触后膜的膜电位将会逆转
D
神经冲动传导过程中传导方向与膜外电流方向相反
C
前神经元在动作电位的刺激下打开电压依赖型Ca2+通道,Ca2+内流,引起了细胞内钙浓度的升高,促进神经递质通过胞吐作用向突触间隙的释放。在正常生理状态下,细胞外钙浓度是细胞内的1万倍左右。下列相关叙述或推理不合理的是( )
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典题应用
典题应用4
-氨基丁酸(GABA)是一种常见的神经递质,与
A
-进入细胞内体现了细胞膜的信息交流功能
B
-氨基丁酸可促进突触后神经元兴奋
C
氨基丁酸增加可以维持突触后膜膜电位保持不变
D
虽然-氨基丁酸属于小分子,但还是以胞吐的方式释放
突触后膜上的特异性GABA受体结合后,引起-通道开放,- 进入突触后神经元细胞内(如下图所示)。下列有关叙述正确的是 ( )
D
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$$