内容正文:
2.3
神经冲动的产生和传导
第二章 神经调节
2.3.1 兴奋在神经纤维上的传导
情境导入
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。
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?
人类从听到声音到作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。
经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层-脊髓)、传出神经、效应器(传出神经末梢和肌肉)等结构。
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的?它又是怎样传导的呢?
兴奋是指动物体或人体内的某些细胞或组织(如神经组织)感受外界刺激后,由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
情境导入
3
01
兴奋在神经纤维上的传导
02
兴奋在神经元之间的传递
目录
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
4
兴奋在神经纤维上的传导
01
5
一、兴奋在神经纤维上的传导
资料1:18世纪,伽尔瓦尼意外地发现,用两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立回路,蛙腿剧烈地痉挛。经过反复实验,他认为痉挛起因于蛙体内存在的电,他还把这种电叫做“生物电”。神经通过生物电使肌肉收缩。
使肌肉收缩起因真的是生物电吗?这个电可测吗?
资料2:意大利物理学家伏特认为这只是一种纯物理现象,是两种金属的电位差引起的,而不是所谓的生物电。
(意大利)伽尔瓦尼(1738-1798)
坐骨神经
腓肠肌
任务一:探究兴奋在神经纤维上的传导形式
资料3:1820年电流表应用于生物电研究。在蛙神经外侧连接两个电极。随后,刺激蛙神经一侧,并在刺激的同时记录电流表的电流大小和方向。
任务一:探究兴奋在神经纤维上的传导形式
一、兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
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
刺激
-
②在图示神经的左侧一端给予刺激时,靠近刺
激端的电极处(a处)先变为 电位,
接着 。
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
结论:在神经系统中,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。
共发生了两次
方向相反的偏转
任务一:探究兴奋在神经纤维上的传导形式
一、兴奋在神经纤维上的传导
任务二:探究静息电位形成的原因
一、兴奋在神经纤维上的传导
资料1:无机盐离子是细胞生活必需的,但这些无机盐离子带有电荷,
不能通过自由扩散穿过磷脂双分子层。
资料2:神经细胞内外部分离子浓度。
根据资料2分析上神经元和肌肉细胞膜内外Na+、K+分布特点?
神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内的K+浓度高。
在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态。
任务二:探究静息电位形成的原因
一、兴奋在神经纤维上的传导
资料3:1939年,赫胥黎和霍奇金将电位计的一个电极刺入细胞膜内,而另一个电极留在细胞膜外。瞬间记录仪上出现了一个电位跃变。
(1)据图文资料分析,可得出结论:未受到刺激时,细胞膜内外存在着电位差,
比 低45 mV。
(2)右图是赫胥黎和霍奇金记录的给予适宜刺激后,枪乌贼轴突的电位变化曲线图,该结果说明 。
刺激会使受刺激处膜电位发生反转,由-45 mV变为+40 mV
膜内
膜外
理论上细胞内液和外液都是电中性的,为什么膜内外却存在电位差呢?
任务二:探究静息电位形成的原因
一、兴奋在神经纤维上的传导
生物电是如何产生的?生物体内什么物质带电?举例说明。
如何解释膜未受刺激时,膜内外就存在电位差(静息电位)?
假设1:静息电位是K+外流导致的。
假设2:静息电位是Cl-内流导致的。
细胞外液中主要的阳离子和阴离子是 ;
细胞内液中主要的阳离子是 ,
带负电的主要是 。
膜内外离子分布不均衡是 运输所致。
理想神经元分析:
细胞外液
单位:mmol/L
3 K+
117 Na+
120 Cl-
0 A-
细胞内液
90 K+
30 Na+
4 Cl-
116 A-
—
—
—
—
—
+
+
+
+
+
Na+和Cl-
K+
蛋白质(A-)
主动
任务二:探究静息电位形成的原因
一、兴奋在神经纤维上的传导
资料4: 科学家通过实验发现:改变细胞外液K+浓度,静息电位会由-70mV变为-60mV。而改变Cl-浓度,未受刺激时膜电位基本没有变化。
据以上资料可知:静息电位形成的原因是 向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运,
跨膜运输的方式是 。
K+
外
协助扩散
K+顺浓度梯度向膜外扩散(K+外流)
膜电位变现为:内负外正
①神经细胞膜内K+浓度比膜外高。
②静息状态下,细胞膜上K+通道蛋白打开。
静息电位形成的原因:
一、兴奋在神经纤维上的传导
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②静息状态下,细胞膜上K+通道蛋白打开。
K+外流
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
静息时,细胞膜主要对K +有通透性,即K +通道开放,K +外流,膜电位表现为内负外正,称为静息电位。
K+
K+
K+
Na+
1. 静息电位
任务三:探究动作电位形成的原因
一、兴奋在神经纤维上的传导
枪乌贼巨轴突
枪乌贼巨轴突
刺激
静息电位 :神经纤维未受刺激时的状态
动作电位 :神经纤维受刺激时的状态
任务三:探究动作电位形成的原因
一、兴奋在神经纤维上的传导
①
②
①为 电位,
电位表现为 ,原因是 。
K+外流
静息
内负外正
(1)②对应的时间里,膜内外的电位发生了什么变化?
膜内电位逐渐 ,
膜外电位逐渐 。
d点的电位表现为 。
升高
降低
(2)如何解释刺激神经细胞膜时,膜内电位逐渐升高,膜外电位逐渐降低(动作电位)?
内正外负
假设:
动作电位是
Na+内流导致的。
K+外流
任务三:探究动作电位形成的原因
一、兴奋在神经纤维上的传导
资料5:科学家用不含Na+的等渗透压的右旋糖代替海水,在两分钟之内,动作电位消失,而加含Na+的海水后,在一分半钟左右恢复了原有的动作电位。
据以上资料可知:动作电位形成的原因是 向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运,跨膜运输的方式是 。
Na+
内
协助扩散
Na+顺浓度梯度向膜内扩散(Na+内流)
膜电位变现为:内正外负
①神经细胞膜外Na+浓度比膜外高。
②受到刺激时,细胞膜上Na+通道蛋白打开。
动作电位形成的原因:
一、兴奋在神经纤维上的传导
2. 动作电位
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②受到刺激时,细胞膜上Na+通道蛋白打开。
Na+内流
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
受到刺激时,细胞膜对Na +的通透性增加,Na + 内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧, 膜电位表现为内正外负,称为动作电位,并与相邻部位产生电位差。
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
一、兴奋在神经纤维上的传导
兴奋部位的电位表现为内正外负,邻近的未兴奋部位仍然是内负外正,在兴奋部位和未兴奋部位之间会发生什么现象呢?
Na+
Na+
- - - -
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
- - - -
- - - -
- -
- - - -
- - - -
- - - -
- -
+ + + +
+ + + +
- - - -
- - - -
+ + + +
+ + ++
- - - -
- - - -
Na+
Na+
+ + + +
+ + + +
- - - -
- - - -
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
兴奋部位与未兴奋部位之间由于 发生电荷移动成 。如此依次进行下去,兴奋不断地向前传导,后方恢复静息电位。
电位差
局部电流
一、兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动传导方向:
3. 局部电流的形成
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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-
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-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
①膜外:
部位→ 部位,与兴奋传导方向 。
②膜内:
部位→ 部位,与兴奋传导方向 。
未兴奋
兴奋
兴奋
未兴奋
相反
相同
传导特点:
离体状态下,兴奋在神经纤维上双向传导。
一、兴奋在神经纤维上的传导
4. 静息电位的恢复
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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-
+
+
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+
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
刺激部位
K+通道开放,K+外流(协助扩散),
静息电位恢复
小结:兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流,如此依次进行下去,兴奋不断地向前传导,后方恢复静息电位。
一、兴奋在神经纤维上的传导
电位表现:__________
原因:_________
原因:_______
电位表现:__________
内负外正
K+外流
内正外负
Na+内流
传导形式:__________
传导过程:_________________
局部电流
静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流
原因:_______
电位表现:__________
小结:兴奋的产生和传导
问:以上是用蛙的离体坐骨神经做实验,得出兴奋在离体的神经纤维上的传导是双向传导,但在生物体内呢?
在生物体内,通常兴奋来自感受器,因此兴奋在生物体内反射弧上的传导是单向传导。
一、兴奋在神经纤维上的传导
问题:静息状态K+外流,受刺激后Na+内流,长此以往,神经细胞膜内高K+,膜外高Na+的状态还能保持吗?
资料6:丹麦生理学家斯科等人发现,钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶,能分解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。细胞内K+浓度高,细胞外Na+浓度高,正是由钠钾泵维持的。
一、兴奋在神经纤维上的传导
总结:
K+外流,Na+内流:协助扩散
K+进细胞,Na+出细胞:主动运输(钠钾泵)
有关电流计指针偏转的问题
①刺激a点,电流计指针如何偏转?
②刺激c点(bc=cd),电流计指针如何偏转?
③刺激bc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b点先兴奋,d点后兴奋)
不偏转(因为b点和d点同时兴奋)
发生两次方向相反的偏转(因为b点先兴奋,d点后兴奋)
(1)在神经纤维上:
④刺激cd之间的一点,电流计指针如何偏转?
⑤上述③④电流计指针偏转方向一样吗?
发生两次方向相反的偏转(因为d点先兴奋,b点后兴奋)
不一样,相反(若③先左后右,那么④先右后左)
膜电位的测量
测量方法 测量图解 测量结果 测量目的
电表两极均置于神经纤维膜外侧
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
未刺激时测量静息电位,刺激时可测动作电位
未刺激时,
指针不偏转,刺激时可测动作电位
电位差=内-外
电位差=左-右
膜电位的测量
膜电位的变化曲线解读
刺激
①a点之前
——静息电位
主要表现为K+外流,膜电位表现为内负外正。
②ac段
——动作电位的形成
Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流,膜电位恢复为静息电位。
④ef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,以维持细胞外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。
特别强调:
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+浓度始终比膜外高,Na+浓度始终比膜外低。
膜电位的影响因素
教材P31 拓展应用: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。
静息电位与神经元内的主要与K+外流相关,故神经元轴突外Na+浓度的改变不影响静息电位。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,动作电位值下降。
(2)若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。
膜电位的影响因素
溶液中离子浓度变化 静息电位变化 动作电位变化
适当降低溶液中Na+浓度
适当增加溶液中Na+浓度
适当降低溶液中K+浓度
适当增加溶液中K+浓度
不变
峰值下降
不变
峰值上升
上升
不变
不变
下降
静息电位是K+的平衡电位,细胞外K+浓度上升后,细胞内K+向外扩散减少,从而引起静息电位(绝对值)变小。
动作电位的峰值是Na+的平衡电位。当细胞外Na+浓度上升后,向细胞内的扩散量增加,从而使动作电位的峰值变大。
☞静息电位=膜内K+−膜外K+
☞动作电位=膜外Na+−膜外Na+
利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化,
处理方式及作用机理如下:
①利用药物Ⅰ阻断Na+通道
②利用药物Ⅱ阻断K+通道
③利用药物Ⅲ打开Cl-通道,
导致Cl-内流
④将神经纤维置于低Na+溶液中
不产生动作电位
动作电位后静息电位无法恢复
使静息电位幅度更大
形成动作电位幅度变小
膜电位的影响因素
—乙
—丙
—丁
—甲
细胞外液中K+浓度会影响神经纤维静息电位的大小,细胞外液中Na+浓度会影响受到刺激时神经纤维膜电位的变化幅度和速率。分别给予两组枪乌贼离体神经纤维相同的适宜刺激,分别测量、记录枪乌贼离体神经纤维的电位变化结果(如图所示)。依据结果推测神经纤维所处的环境可能是( )
A.甲在高Na+海水中,乙在高K+海水中
B.甲在高Na+海水中,乙在低K+海水中
C.甲在正常海水中,乙在低Na+海水中
D.甲在正常海水中,乙在低K+海水中
C
习题巩固
31
2.3
神经冲动的产生和传导
第二章 神经调节
2.3.2 兴奋在神经元之间的传递
问题探究
在完成一个反射(膝跳反射)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?
一般,两个神经元之间有 20-30 nm左右的空隙
电信号?化学信号?
兴奋在神经元之间的传递
02
34
二、兴奋在神经元之间的传递
【任务】阅读课本P28—P29,思考以下问题:
1. 什么是突触小体?什么是突触?
2. 兴奋在突触处的传递过程是怎样的?
3. 兴奋在突触处的传递具有什么特点?
4. 神经递质种类?作用?发挥作用后的去向?为什么神经递质
最终要降解或回收?
二、兴奋在神经元之间的传递
1. 突触结构
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。
突触小体
突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近,共同形成突触,完成神经元之间的兴奋传递。
突触小体≠突触
①组成不同:突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其膜构成突触前膜,是突触的一部分;突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
二、兴奋在神经元之间的传递
1. 突触结构
①突触前膜:突触前神经元 的膜,还可以说是 的膜
②突触间隙:突触间隙中充满了_____
③突触后膜:一般为突触后神经元_____或_______的膜,在效应器的突触中,也可能为_________膜或某些_________的膜;
轴突末梢
突触小体
组织液
树突
细胞体
肌肉细胞
腺体细胞
线粒体
为神经递质的合成和释放提供能量
突触小泡
其形成与高尔基体有关
神经递质受体
其本质为糖蛋白
思考:兴奋在此处是否仍然能以电信号的形式传导到下一个神经元吗?
二、兴奋在神经元之间的传递
2. 兴奋在突触的传递过程
二、兴奋在神经元之间的传递
2. 兴奋在突触的传递过程
电信号
化学信号
神经递质释放的运输方式是_____,_____消耗能量,_______转运蛋白,体现了细胞膜__________________;
胞吐
需要
不需要
具有一定的流动性
➊兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质(化学物质)。
突触小泡的形成与_________有关,胞吐过程中需要的能量主要来自_______。
高尔基体
线粒体
二、兴奋在神经元之间的传递
2. 兴奋在突触的传递过程
电信号
化学信号
❷神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为_____,_______消耗能量,其快慢与__________________和______等有关。
扩散
不需要
神经递质的浓度
温度
突触间隙信号转换:
化学信号→化学信号
二、兴奋在神经元之间的传递
2. 兴奋在突触的传递过程
电信号
化学信号
❺神经递质被降解或回收。
❸神经递质与突触后膜上的受体结合。
神经递质与受体的结合具有_____性;
受体的化学本质是_______________;
神经递质与受体结合,体现了细胞膜的功能:______________________。
特异
蛋白质(糖蛋白)
进行细胞间的信息交流
❹突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化。
电信号
二、兴奋在神经元之间的传递
2. 兴奋在突触的传递过程
电信号
化学信号
电信号
❺神经递质被降解或回收。
➊兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。
❷神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
❸神经递质与突触后膜上的受体结合。
❹突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化。
神经元之间的信号传递也是双向?
二、兴奋在神经元之间的传递
3. 兴奋在突触中的传递特点
① 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 突触延搁:突触处兴奋的传递速度比在神经纤维上传导要慢
③ 对某些药物敏感
突触后膜的受体对递质有高度的选择性,因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程,阻断或加强突触的传递。
原因:突触处的兴奋传递需要________________________ 的转换,以及神经递质的_____、______、_______________ 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
神经递质作用于突触后膜,引起电位变化,该变化一定是兴奋吗?
二、兴奋在神经元之间的传递
4. 神经递质
乙酰胆碱、胺类(多巴胺、5-羟色胺)、氨基酸类(谷氨酸、甘氨酸)、激素类(肾上腺素)、NO等。
① 化学本质:
本质一般是小分子化合物
兴奋性递质:
抑制性递质:
如乙酰胆碱、谷氨酸等,作用于突触后膜后,增强突触后膜对Na+通透性,使Na+内流,后膜产生动作电位,后神经元兴奋。
如甘氨酸、去甲肾上腺素等,作用于突触后膜后,增强突触后膜对Cl-的通透性,使Cl-内流,强化静息电位,从而使神经元难以产生兴奋。
② 种类和作用:
问题:神经递质种类?作用?发挥作用后的去向?为什么神经递质最终要降解或回收?
二、兴奋在神经元之间的传递
4. 神经递质
③释放方式:
胞吐
问题:神经递质作为小分子物质,为什么会以胞吐形式释放?
可以在短时间内释放大量的神经递质作用于突触后膜。
④作用:
引起下一个神经元兴奋或抑制
⑤去向:
神经递质作用后,会与受体开,并迅速被降解或回收进突触前膜,以免持续发挥作用,并可以为下一次兴奋做准备。
突触间隙内的液体属于组织液,是内环境的成分。
神经递质在突触间隙中以扩散的形式抵达突触后膜。
抑制性突触后电位的产生机制
1.电位变化示意图
使膜内外的电位差变得 ,突触后膜更难以兴奋。
2.产生机制
突触前神经元轴突末梢兴奋,引起突触小泡释放抑制性递质,抑制性递质与突触后膜相应受体结合后,提高了突触后膜对Cl-、K+的通透性, 进细胞或 出细胞(抑制性突触后电位的产生主要与 有关)。
Cl-
K+
Cl-内流
3.结果
更大
46
二、兴奋在神经元之间的传递
5. 突触类型
B:轴突(突触前膜)——树突(突触后膜)
A:轴突(突触前膜)——胞体(突触后膜)
常见
C:轴突——轴突
D:树突——树突
特殊突触,如神经
肌肉接头
腺体
神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过突触联系的,神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞,引起肌肉的收缩或腺体的分泌。
①组成不同:
突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;
突触由两个神经元构成,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:
在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。
在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。
突触小体≠突触
48
与生活的联系
肉毒杆菌毒素用于美容除皱: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,使后膜不能兴奋,面部表情肌不能收缩形成皱纹。
有机磷农药: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(抽搐)。
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。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
03
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三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1. 兴奋剂、毒品的作用原理
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
影响神经递质的合成和释放速率
影响神经递质与受体的结合
影响神经递质的清除
兴奋剂和毒品也大多是通过突触起作用的
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.影响神经递质的合成和释放
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。
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。
Ca2+
Ca2+
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
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。
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。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
2. 常见的兴奋剂与毒品
冰毒
可卡因
吗啡
摇头丸
海洛因
罂粟
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
2. 常见的兴奋剂与毒品
1.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。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
2. 常见的兴奋剂与毒品
2.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
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。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
2. 常见的兴奋剂与毒品
2.毒品
(2)种类
抑制中枢神经系统,具有镇静和放松作用,如鸦片。
抑制剂
刺激中枢神经系统,使人产生兴奋,如苯丙胺类。
兴奋剂
能使人产生幻觉,导致自我歪曲和思维分裂,如大麻、麦司卡林。
致幻剂
根据毒品对对人体中枢神经作用不同可以分为:
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
3. 可卡因成瘾的原因
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,于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用
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。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
3. 可卡因成瘾的原因
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
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
4. 珍爱生命,远离毒品
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。
罂粟果实
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?”
为了回答这一问题,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(如右图)B心脏跳动也减慢。
由此,科学家得出结论: 该神经释放一种化学物质,这种物质可以使心跳变慢。
A
B
思维训练
61
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?
1.假说:
2.实验预期:
3.说明:
支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学物质,
该物质可以使心脏减慢。
从A心脏的营养液中注入B心脏的营养液中,
B心脏的跳动也会减慢。
突触不仅存在于神经元之间,
也可以存在于神经元和心肌细胞之间。
思维训练
62
课堂小结
1.探究冲动在神经纤维上的传导
(1)方法设计
电刺激图中①处,观察A的变化,
同时测量②处的电位有无变化。
(2)结果分析
若A有反应,且②处电位改变,说明冲动在神经纤维上的传导是双向的;
若A有反应而②处无电位变化,则说明冲动在神经纤维上的传导是单向的。
探究兴奋传导特点的实验设计
64
2.探究冲动在神经元之间的传递
(1)方法设计
(2)结果分析
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。
若两次实验的检测部位均发生电位变化,
说明冲动在神经元之间的传递是双向的;
若只有一处电位改变,则说明冲动在神经元之间的传递是单向的。
探究兴奋传导特点的实验设计
65
3.“药物阻断”实验
探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导,还是阻断兴奋在突触处的传递。
探究兴奋传导特点的实验设计
可分别将药物置于神经纤维上和突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。
66
电流表指针偏转问题
(1)静息电位
灵敏电流计的两极都与
神经纤维膜外侧连接,
指针不发生偏转。
灵敏电流计一极与神经纤维膜
外侧连接,另一极与膜内侧连接,
指针发生一次偏转。
1.静息电位和动作电位的电流计偏转次数的判断
电流表指针偏转问题
(2)动作电位
1.静息电位和动作电位的电流计偏转次数的判断
刺激
a
b
+
+
①
②
③
a
b
-
+
a
b
+
-
a
b
+
+
④
灵敏电流计两极都连接在神经纤维膜外侧, 可观察到指针发生
的偏转。过程如图所示, 其中“ ” 为动作电位。
电流表指针偏转问题
2.在神经纤维上的传导
刺激1
a
b
c
d
bc=cd
刺激2
刺激1:刺激a点,b点先兴奋,
d点后兴奋,电流计发生
方向相反的偏转。
刺激2:刺激c点,由于bc=cd,
b点和d点同时兴奋,电流计
偏转。
两次
不发生
电流表指针偏转问题
3.在神经元之间的传递
ab=bd
刺激b点(ab=bd)
(1)兴奋性递质
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,
a点先兴奋,d点后兴奋,电流表指针发生 偏转。
(2)抑制性递质
a点先兴奋,d点不兴奋,电流表指针发生 偏转。
两次方向相反的
1次
刺激c点(ab=bd)
刺激c点,兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可以兴奋,
电流表指针只发生 偏转。
一次
习题巩固
如图为神经元结构模式图,
电流计A1和A2的两极a、c、d、e分别接在神经纤维外膜上,在b、f两点给予适宜强度的刺激(ab=bc),则电流计的偏转情况为( )
A.在b点与f点刺激时,A1、A2各偏转两次,且方向相反
B.在b点刺激时,A1偏转两次,A2偏转一次;
在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
C.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次;
在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
D.在b点刺激时,A1不偏转,A2偏转两次;
在f点刺激时,A1不偏转,A2偏转一次
D
刺激b点时,兴奋可以双向传导,且同时到达a和c处,因此A1不偏转,当兴奋向右传递时,先到达d处,后到达e处,因此A2偏转两次,且方向相反;由于兴奋在神经元上可以双向传导,而在神经元之间只能单向传递,因此刺激f点时,兴奋能传导到e处,但不能传递到a、c和d处,因此A1不偏转,A2偏转一次,D正确。
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习题巩固
如图甲所示,在神经纤维上安装
两个相同的灵敏电表,
表1两电极分别在a、b处膜外,
表2两电极分别在d处膜的内外侧。
在bd的中点c处给予一适宜刺激,
相关的电位变化如图乙、丙所示。下列叙述错误的是( )
A.表2记录得到图乙所示的电位变化曲线
B.图乙①点时Na+的内流速率比②点时更小
C.图丙中④→⑤是恢复静息电位的过程
D.图丙曲线处于⑤点时,图甲a处膜外表现为负电位
D
图丙曲线处于⑤点时,为静息电位,兴奋还没有传到a处,a处膜外为正电位,D错误。
72
练习与应用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
C
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
练习与应用P31
3.一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,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,需告诚: 开车不喝酒;喝酒不开车。酒驾、醉驾都是违法行为。
Lavf58.29.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.7.45
Lavf57.62.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.6.6
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
Lavf59.6.100
Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.65
Lavf59.16.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$$