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

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。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 神经中枢 传入神经 感受器 效应器 传出神经 为什么要以枪响后0.1s内起跑被视为抢跑？ 人类从听到声音到作出反应起跑，兴奋需要经过反射弧的各个结构时间至少需要0.1s。 神经纤维 神经元之间 1. 兴奋传导的形式： ③然后，另一电极（b处）变为____电位 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 负 ④接着又_______________ 恢复为正电位 一. 兴奋在神经纤维上的传导 1. 兴奋传导的形式： 说明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。 电信号 这种电信号也叫做___________。 神经冲动 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？ 二、兴奋在神经纤维上的传导 1、静息电位 a、状态： c、离子分布： 未受刺激时 K+内高外低 d、结果： K+外流 膜外阳离子浓度高于膜内(内负外正) b、膜通透性： 主要对K+有通 透性，即K+通道开放， 运输方式？ 协助扩散 二、兴奋在神经纤维上的传导 2、动作电位 a、状态： 受刺激后 b、膜通透性： 细胞膜对Na+的通 透性增加，Na+ 内流， c、结果： Na +通道开放 ↓ Na+内流 膜内阳离子浓度高于膜外(内正外负) ↓ 运输方式？ 协助扩散 思考：兴奋部位电位内正外负,邻近未兴奋部位仍为内负外正，兴奋部位和未兴奋部位会发生什么？ - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺激 3、局部电流的形成 二、兴奋在神经纤维上的传导 局部电流方向： ①膜外: 部位→ 部位 ②膜内: 部位→ 部位 未兴奋 兴奋 兴奋 未兴奋 与兴奋传导方向 与兴奋传导方向 相反 相同 方向：双向传导 二、兴奋在神经纤维上的传导 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 ②在反射过程中 在反射过程中，兴奋总是从感受器一端接受刺激产生兴奋然后传向另一端，所以兴奋传导方向一般单向传导。 问：以上是用蛙的离体坐骨神经做实验，那么兴奋在反射弧上的传导是双向传导，但在生物体内呢？ 静息状态 未兴奋部位 兴奋状态 兴奋部位 刺激 K+外流 Na+内流 静息电位 (外正内负) 动作电位 (外负内正) 局部电流 未兴奋部位 刺激 Na+内流 【总结】兴奋的产生和传导 - + - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - - + - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - Na+ + + + + + - - - + + + - - - - + + + - - - - + + + + + - - - + + + - - - - + + + - - - - Na+ + - + + + + + + - - + - - - - - - - + + + - + - + + + + + + - - + - - - - - - - + + + - Na+ Na+ 膜外 膜外 + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ 二、兴奋在神经纤维上的传导 思考：静息电位与动作电位的形成，使K+持续外流与Na +持续内流，如持续下去，协助扩散会使得门内外的Na +与K+浓度趋向相同，但实际上无论何时一直是膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高，这是为什么呢？ (主动运输） (协助扩散） (协助扩散） 钠钾泵保持膜内高钾，膜外高钠，膜内外离子分布不平衡的状态。 (是动作电位与静息电位产生的离子基础） 二、兴奋在神经纤维上的传导 5、电信号在神经纤维上的传导 三、拓展——膜电位的测量 拓展：膜电位的测量方法及膜电位差变化曲线 膜内外存在离子浓度差，可测量静息电位和动作电位，起点不为0 两电极位于膜同侧，存在离子浓度相等，测量神经表面膜电位变化，起点为0 a-b：此时为_____电位，电位表现为________，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________； b-c：此时细胞主要对____有通透性，离子运输方向为_______，运输方式为________； c：此时为零电位，内外无电位差； c-d：此时为_____电位，电位表现为________，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________； 静息 外正内负 K+ K+外流 协助扩散 Na+ Na+内流 协助扩散 动作 内正外负 Na+ Na+内流 协助扩散 电位变化曲线的解读 d：动作电位峰值，峰值大小与_______________有关 d-e：此时为_____电位的恢复，__通道打开，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________； e-f：______活动加强,泵出 和泵入 使膜内外离子分布恢复到初始静息水平；经钠钾泵的运输方式为_______； 电位变化曲线的解读 静息 K+ K+ K+外流 协助扩散 钠钾泵 Na+ K+ 主动运输 特殊强调： 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； 膜内外Na+浓度差 有影响 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 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Na+浓度降低 细胞外K+浓度增加 细胞外K+浓度降低   静息电位不变，动作电位的峰值变大 静息电位不变，动作电位的峰值变小 静息电位绝对值变小 静息电位绝对值变大 思考：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？ 三、拓展——膜电位的测量 刺激强度与动作电位的关系？ 刺激达到一定强度，才能产生动作电位 刺激强度达到以后，随刺激强度的增加动作电位基本不变 兴奋在神经纤维上的传导 膜电位 传导方式 特 点： 静息电位 动作电位 钾离子外流 外正内负 影响因素：钾离子的浓度差 协助扩散 钠离子内流 外负内正 影响因素：钠离子的浓度差 电信号 电流方向 膜内：与兴奋传导方向相同 膜外：与兴奋传导方向相反 双向传导 注：在反射弧中，兴奋是单向传递的 （K+通道开放） （Na+通道开放） 协助扩散 无论何时膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高 钠钾泵 （主动运输） 二、兴奋在神经纤维上的传导 小结 第二章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导（第二课时） 17 轴突末梢 突触小体 四、兴奋在神经元之间的传递 突触小体 神经元的轴突末梢经多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状。 18 (1)概念：突触小体可以与其他神经元的胞体、树突等相接触，共同形成突触。 (2)类型：A.轴突-树突型： B.轴突-胞体型： E.轴突-轴突型 2.突触 注意：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 C .轴突-肌肉细胞 D.轴突-腺体细胞 四、兴奋在神经元之间的传递 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 神经递质 受体 突触小体 四、兴奋在神经元之间的传递 3.突触的结构 离子通道 线粒体 神经递质 (轴突末梢突触小体的膜) (内有组织液) (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) (提供能量) ①兴奋到达突触前膜所在的_______，引起_______向_________移动并释放________。 轴突末梢 突触小泡 突触前膜 神经递质 ②神经递质通过_____________到_________________附近 突触间隙扩散 突触后膜的受体 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_________ 离子通道 电位变化 ⑤神经递质被_____或_____ 降解 回收 递质-受体复合物 四、兴奋在神经元之间的传递 4.突触中信号传递过程 胞吐 避免持续发挥作用。 兴奋传导的方向 兴奋 突触前膜 (突触小泡) 神经递质 释放 扩散 突触后膜 (特异性受体) 引发 电位变化 刺激 电信号 化学信号 电信号 （兴奋或抑制或肌肉的收缩或腺体的分泌） 线粒体 突触小体 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 离子通道 神经递质 受体 归纳：兴奋通过突触的传递过程 兴奋在突触处信号转换为:__________________________ 兴奋在突触前膜的信号转换__________________ 兴奋在突触后膜的信号转_____________________ 电信号→化学信号→电信号 电信号→化学信号 化学信号→电信号 电信号 化学信号 电信号 四、兴奋在神经元之间的传递 5.信号转换 兴奋在神经元之间的传递的形式_ 兴奋在反射弧中的传导是单向 _的,这是由 _ _____ 突触结构 决定的。 6.兴奋在神经元之间的传递的特点 ①单向传递 ②突触延搁 产生这种特点的原因: __________________________________________________________________________________________________________________________________ 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，因此神经元之间的兴奋的传递只能是单方向的 突触处的兴奋传递需要__________________________的转换，以及神经递质的___________、___________以及____________________都需要一定的时间。 电信号→化学信号→电信号 释放 扩散 对突触后膜的作用 三、兴奋在神经元之间的传递 因此兴奋的传递速度比神经纤维上要慢。 b、d点 ，电表 发生偏转。 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转(即先向 后向 偏转) 1.刺激a点: 2.刺激c点: b d 两 同时兴奋 不 左 右 知识拓展1—指针偏转的问题 1.兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题 3.刺激bc之间的一点，电流计指针如何偏转？ 知识拓展1——指针偏转的问题 发生两次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋） 4.刺激cd之间的一点，电流计指针如何偏转？ 发生两次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋） 5.刺激d点： 先右后左偏两次 规律：在神经纤维上，刺激靠近谁，电流表先向谁偏，偏两次 2.兴奋在神经元之间的传递与电流表指针偏转问题 ①刺激a点左侧,电流计指针如何偏转？ ②刺激b点(bc=cd)，电流计指针如何偏转？ ③刺激ab之间的点，电流计指针如何偏转？ 发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋) 发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋) 发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋) 知识拓展1——指针偏转的问题 ④刺激c点，电流计指针如何偏转？ ⑤刺激d点右侧，电流计指针如何偏转？ 发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋） ⑥上述④⑤现象发生的原因 发生一次偏转(因为a点不兴奋，d点兴奋) 因为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. 兴奋在神经元之间的传递与电流表指针偏转问题 知识拓展1——指针偏转的问题 (一)某些化学物质对神经系统的影响 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有些物质能够_____神经递质的______和_____的_____。 影响 合成 释放 速率 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 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。 Ca2+ Ca2+ 当兴奋传导突触小体时，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。 (一)某些化学物质对神经系统的影响 ②有些会干扰_____________________________。 神经递质与受体的结合 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 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。 (一)某些化学物质对神经系统的影响 ③有些会影响________________的____的________。 分解神经递质 酶 活性 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 兴奋剂和毒品等也大多是通过突触来起作用的。 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。 药物止痛机理：药物与神经递质争夺突触后膜上的特异性受体，阻碍兴奋的传递；药物阻碍神经递质的合成与释放。 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 鸦片 大麻 海络因 第一代毒品 冰毒（甲基苯丙胺） “奶茶” 第二代毒品 邮票 摇头丸 开心水 第三代毒品 其它：丧尸浴盐、“阿拉伯茶”、笑气 (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。 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 (二)兴奋剂的概念和作用 1.兴奋剂 （三）毒品——可卡因 (1)概述: 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 五、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___________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_________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 回收多巴胺 就留在突触间隙持续发挥作用 多巴胺受体减少 多巴胺 维持 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 （三）可卡因 (2)可卡因的上瘾机制 受体减少 五、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 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；刺激该神经，A心脏的跳动减慢；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心脏跳动也减慢。 A B 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？ A、B心脏均变慢 思维训练 发现问题 提出假说 实验预期 【典例1】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 D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正 2．如图表示三个通过突触相连接的神经元，电表的电极连接在神经纤维膜的外表面。刺激a点，以下分析不正确的是(　　) A．电表②只能发生一次偏转 B．电表①会发生两次方向不同的偏转 C．a点受刺激时膜外电位由负变正 D．该实验能证明兴奋在神经纤维上的传导是双向的 Lavf58.20.100 vid:v0200fg10000ck79bcrc77u6gkljn4pg Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$