2025届高考生物一轮复习：第24讲（第2课时）神经调节

目 录 CONTENTS 2025届第一轮复习 第8单元·稳态与调节 【新旧教材对比】增：①神经调节的结构基础(脑神经、脊神经、自主神经系统、交感、副交感神经、神经胶质细胞等)；②条件反射与非条件反射；③大脑皮层与躯体运动的关系。改：①神经系统对躯体运动和内脏活动的分级调节(如排尿)更为详细具体；②人脑功能增加了情绪并对其他内容进行充实。 第24讲 兴奋的产生、传导和传递（第2课时） 一、兴奋是如何在神经纤维上传导的？ 二、兴奋在突触处是如何传递的？ 三、为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品？ 【必背语句】 1.兴奋在神经纤维上的传导方式是 。 局部电流 2.兴奋在神经元之间的传递是通过神经递质，递质和突触后膜上的特异性受体结合后，会引起下一神经元的 。 兴奋或抑制 3.兴奋在神经纤维上可以双向传导，但在整个反射弧中只能单向传递， 原因是： 。 兴奋在突触间只能单向传递 4.兴奋在神经元之间只能单向传递的原因是： 。 神经递质只贮存于突触 的前神经元内，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。 问题探讨 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：从听到枪响到做出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？ 耳蜗（感受器） 传入神经 神经中枢（大脑皮层） 神经中枢（脊髓） 传出神经 效应器 （传出神经末梢和它支配的肌肉） 问题探讨 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2：短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？ 人类从听到声音到做出反应起跑需要经过反射弧的各个结构，完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s 反射活动中，传导的是兴奋，兴奋是以什么形式传导？又是怎样产生的？ 一、兴奋在神经纤维上的传导形式 1786年伽尔瓦尼的一个偶然发现：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痉挛。经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“动物电” 解剖蛙坐骨神经视频 坐骨神经 腓肠肌 股骨 蛙坐骨神经表面电位差实验 脊柱骨 结果：共发生了两次方向相反的偏转 结论：兴奋是以 的形式沿着神经纤维传导的， 这种电信号叫__ __。 神经冲动 电信号 蛙坐骨神经表面电位差实验 a b + — 坐骨神经 + — ①静息时,电表 测出电位变化,说明神经表面各处电位 。 没有 相等 ②在图示神经的左侧一端给予刺激时， 刺激端 的电极处（a处） 先变为 电位，接着 。 靠近 恢复正电位 负 ③然后，另一电极（b处）变为 电位。 负 ④接着又 。 恢复为正电位 问题：本实验的目的？ 探究兴奋在神经纤维上的传导形式 二、兴奋在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 1.静息电位和动作电位的离子基础： Na+、K+分布特点： Na+：外＞内；K+：外＜内 细胞膜上四种转运蛋白： 膜内 膜外 Na +通道 K +通道 Na+-K +泵 电压门控Na +通道， 只允许Na+内流， 协助扩散， 开放与关闭受膜两侧电压控制。 只允许K +外流，协助扩散 K +渗漏通道：始终开放； 电压门控K +通道：开放与关闭受膜两侧电压控制。 恢复静息电位时： 每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个Na+和泵入2个K +。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。 二、兴奋在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 主动运输 静息电位 外正内负 受到刺激 动作电位 动作电位消失后，恢复静息电位需启动钠钾泵 协助扩散 外负内正 协助扩散 未受刺激 2.电位变化和局部电流： 二、兴奋在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 2.电位变化和局部电流： 思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向怎样？ - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 兴奋部位 临近未兴奋部位 临近未兴奋部位 膜外 膜外 传导方向:双向传导 双向传导的前提条件： ⑴离体 ⑵刺激神经纤维中部 局部电流方向： 膜内：兴奋部位→未兴奋部位 膜外：未兴奋部位→兴奋部位 神经冲动传导方向： 与膜外局部电流方向相反 与膜内局部电流方向一致 二、兴奋在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 2.电位变化和局部电流： 易错点: ①在离体的神经纤维上 传导方向：_________ 双向传导 原因： 在中部刺激神经纤维，会形成兴奋区，而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，因此可以双向传导。 ②在体内和反射弧中，传导方向：________。 单向传导 原因： 在生物体内，通常兴奋来自感受器，再加上反射弧中的突触也决定兴奋在反射弧中的传导方向是单向的。 答题语句 兴奋在突触间只能单向传递 膜电位变化曲线图的解读： 同一位点不同时刻 a点前 :静息电位 K+外流(协助扩散):内负外正 静息电位的形成与大小取决于膜内外K+的浓度差 刺激 ac段: 动作电位形成 Na+内流(协助扩散)，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。 ce段: Na+通道关闭，K+通道打开，K+大量外流。 ef段：一次兴奋完成后，钠-钾泵将流入的Na+泵出 膜外,将流出的K+泵入膜内,（主动运输）。 维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。 意义 强调：①整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段；②整个过程中，细胞膜内K+始终比膜外多，Na+始终比膜外少； 拓展延伸: 问1：细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位有影响吗？ 有影响， K+浓度影响静息电位绝对值； Na+浓度影响动作电位的峰值。 浓度变化 静息电位或动作电位的变化 细胞外Na+浓度增加   细胞外K+浓度增加 静息电位不变，动作电位的峰值变大 静息电位绝对值变小 问2：神经元每兴奋一次，总有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经元膜内高K+膜外高Na+的状态将被打破。这个问题是如何解决的呢？ 钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能水解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。 用电流计测量膜电位的两种方法 细节致胜 方法 图解 结果 将两个电极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 将两个电极均置于神经纤维膜的外侧 若为内侧呢？ 可测静息电位和动作电位 可测动作电位 伸肌 屈肌 肌梭 三、兴奋在神经元之间的传递 书P28：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。 神经元之间 神经纤维 电信号 【问题】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？ 【提出问题】：兴奋在神经元之间的传递还是依赖电信号吗？ 事实1：兴奋在反射弧上的传递方向是单向传递。 事实2：兴奋在神经元之间的传递比神经纤维上的传导慢。 事实3：化学药物可以引起效应器兴奋或抑制。 【作出假说】：兴奋在神经元之间的传递依赖化学信号。 【进行实验】：教材P31“思维训练” A B A B 材料 处理 结果 结论 有某副交感神经 无某副交感神经 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 心脏跳动减慢 心脏跳动也减慢 该神经释放一种化学物质，使心跳变慢。 【继续探究】：神经元之间如何进行化学传递？ 三、兴奋在神经元之间的传递 1.突触小体： 轴突末梢 神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。 突触小泡 突触小体 （与高尔基体有关） 线粒体 内有递质 下一个神经元 突触 ≠突触小体 突触小体 突触 突触前膜 突触间隙 (组织液) 突触后膜 上一个神经元的轴突末梢（突触小体）部分细胞膜 一般是下一个神经元的胞体膜或树突膜，也可以是肌肉或者腺体的膜 三、兴奋在神经元之间的传递 2.突触的组成： 递质受体和离子通道 问：交感与副交感神经对同一器官的作用通常相反，原因除了两者释放的递质不同外，还可能是什么？(从结构基础方面解释) 效应器细胞膜上接受神经递质的受体种类不同。 三、兴奋在神经元之间的传递 3.突触的类型： 轴突-轴突突触 轴突-树突突触 轴突-细胞体突触 轴突-肌细胞突触 轴突-腺细胞突触 问题4：突触后膜可以是哪些细胞的膜？ 细胞体膜、树突膜、肌细胞膜、腺体细胞膜等 三.兴奋在神经元间的传递 4.传递过程 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 电信号 ↓ 化学信号 ↓ 电信号 递质与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用 递质回收 三、兴奋在神经元之间的传递 5.神经递质： (2)作为小分子物质以胞吐方式大量释放，意义? (1)种类： 兴奋性递质： 抑制性递质： 乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素、NO等等。 (3)兴奋性递质乙酰胆碱，作用于骨骼肌引起骨骼肌细胞兴奋，但对心肌细胞则是抑制的，两种不同效果的产生的原因 。 二者细胞上的受体类型不同 增强后膜对Na＋的通透性，使Na＋内流，产生动作电位，后神经元兴奋 (4)受体： 突触后膜上糖蛋白。 增强后膜对Cl-的通透性，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。 被相应酶迅速降解或回收进细胞，以免持续发挥作用，为下一次兴奋做准备。 (5)递质发挥作用后的去向： 可快速大量释放神经递质，提高了兴奋在突触间的传递速率 回顾：递质与受体结合，体现了细胞膜的哪一功能？:________________。 细胞间信息交流 兴奋和抑制的产生由递质的种类和受体的类型共同决定 【教材挖掘】---兴奋性神经递质作用机理 兴奋 Ca2+通道 Ca2+ Ca2+ 递质受体 Na+ Na+通道 Na+ 电信号 突触前膜 电信号 突触后膜 化学信号 轴突末端兴奋 突触前膜Ca2+ 通道打开，Ca2+内流 突触前膜释放神经递质 递质与突触后膜上的受体结合 突触后膜Na+ 通道打开，Na+ 内流 突触后膜产生动作电位 突触后膜形成局部电流（兴奋） ①兴奋性递质有乙酰胆碱、多巴胺、谷氨酸等 ③ 递质与突触后膜上的受体结合，本身并未进入后膜以内。 ② 一次兴奋只诱发一次递质的释放。 【教材挖掘】抑制性神经递质作用机理 兴奋 Ca2+通道 Ca2+ Ca2+ 递质受体 Cl－ Cl－通道 Cl－ 轴突末端兴奋 突触前膜Ca2+ 通道打开，Ca2+内流 突触前膜释放神经递质 神经递质与突触后膜上的受体结合 突触后膜Cl－通道打开，Cl－内流 突触后膜静息电位绝对值增大 突触后膜无局部电流的形成（抑制） （外正内负） 抑制性神经递质有甘氨酸、 γ-氨基丁酸、去甲肾上腺素等。 据图，尝试分析突触小泡的运动机理： 当兴奋传至轴突末梢时，突触前膜对Ca2+通透性会增加，大量Ca2+进入突触小体内，Ca2+会促进突触小泡向突触前膜靠近，以胞吐的方式将其中的递质释放到突触间隙中 三、兴奋在神经元之间的传递 6.传递特点： ⑴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。（高频考点） ⑵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 轴突 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 电信号 化学信号 电信号 原因：突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，以及神经递质的释放、扩散以及对突触后膜的作用都需要一定的时间。 【审题训练】一定要看清题干中问的是什么！ 问1：兴奋部位膜电位是：______________________________； 答：内正外负 问2：兴奋部位膜电位变化是：__________________________； 答：由“内负外正”变为“内正外负” 问3：兴奋部位膜外电位是：_________________________； 答：负电位 问4：兴奋部位膜外电位变化是：_____________________； 答：由正电位变为负电位 四、实验探究反射弧中兴奋的传导和传递 1．探究兴奋在神经纤维上的双向传导 方法设计：电刺激图中①处，观察A的反应， 同时测量②处的电位有无变化。 结果分析：电刺激①处→A有反应的前提下， 若②电位不变化，则为单向传导； 若②电位改变，则为双向传导。 2．探究兴奋在神经元之间的单向传递 方法设计：先电刺激图中①处，测量③处电位变化；再电刺激③处，测量①处的电位变化。 结果分析：①③都有电位变化→双向传递；只有①处电位有变化→单向传递(且传递方向③→①)。 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 1.作用机理： 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。 兴奋剂和毒品大多通过突触起作用 ⑴促进神经递质的合成和释放速率，使突触间隙的神经递质增加 ⑵干扰神经递质与受体的结合 ⑶影响分解神经递质的酶的活性 ⑷影响突触前膜上的加转运蛋白回收神经递质 ⑸药物能模仿神经递质的作用 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 药物止痛原理： ①与递质争夺后膜上特异性受体，阻碍兴奋传递； ②阻碍递质的合成与释放。 应用场景1：肉毒杆菌毒素被用于美容除皱 Ca2+ Ca2+ 当兴奋传导至突触小体时，引起Ca2+通道开放，Ca2+内流，Ca2+会促进突触小泡向突触前膜移动，促进神经递质的释放。 血浆Ca2+浓度变化及突触小体对Ca2+的通透性变化会影响神经递质的释放。 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。 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 应用场景2：影响神经递质与受体的结合 如筒箭毒、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。 如重症肌无力 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。 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 应用场景3：影响神经递质的清除 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。 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 * 兴奋剂、毒品等如可卡因是如何使人成瘾的？ 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 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这样，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维持这些神经元的活动，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 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 回收多巴胺 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 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。 Lavf58.33.100 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.65 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42_sync_fix $$