内容正文:
神经冲动的产生和传导
课时2 兴奋在神经纤维上的传导
一轮复习
1.突触
突触小体
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。
①突触小体
②突触
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
③突触的组成
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
突触小体的一部分作为突触前膜
突触小体不属于突触的组成部分
③突触的组成
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
突触小泡
线粒体
神经递质受体
神经递质
神经递质
突触小泡
神经递质
乙酰胆碱
氨基酸(如谷氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸)
5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素
神经递质受体
受体
突触后膜
神经递质与其受体结合,改变了突触后膜对离子的通透性,从而引起突触后膜电位变化,信号就从一个神经元传到了另一个神经元。
2.兴奋在神经元之间的传递
兴奋传到神经末梢(突触小体)
突触小泡向突触前膜移动
突触小泡与突触前膜融合
神经递质在突触间隙中扩散
释放神经递质到突触间隙(胞吐)
与突触后膜上的受体结合
改变了突触后膜对离子的通透性
突触后膜电位发生变化
神经递质会与受体分开,
并迅速被降解或回收进细胞
①过程
神经递质与受体结合后,神经递质会与受体开,并迅速被降解或回收进细胞,为什么?
a.被相应的酶降解
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。
②神经递质的去向
以免神经递质持续发挥作用。
b.被突触前膜回收
如:多巴胺通过突触前膜上的多巴胺通道被回收,以免持续发挥作用。
③兴奋在神经元之间传递的特点
a.单向传递
由于神经递质只存在于__________中,只能由__________释放,然后作用于________上,因此,神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
例如:从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突
突触小泡
突触前膜
突触后膜
③兴奋在神经元之间传递的特点
b.传递速度较慢
由于突触处的兴奋传递需要信号转换,因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。
突触前膜
突触间隙
突触后膜
电信号
化学信号
电信号
兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递
方向 从受刺激部位双向传导。但是在反射弧中兴奋的传导是单向的。 单向传递(从突触前膜向突触后膜传递)
速度 以电信号的形式传导,传导速度较快 经过电信号→化学信号→电信号的形式,传递速度较慢。
比较兴奋的传导与传递
拓展:突触的类型
分类1
电突触
化学突触
分类2
轴突(突触前膜)-树突(突触后膜)
轴突(突触前膜)-胞体(突触后膜)
轴突-轴突
树突-树突
神经元(突触前膜) -肌肉/腺体细胞(突触后膜)
分类3
兴奋性突触
抑制性突触
电突触
电信号通过电突触从一个细胞传导另一个细胞,不需要进行电信号→化学信号→电信号的转化
电信号
电突触
某些无脊椎动物和鱼类快速准确的逃避就是依靠细胞之间的电突触。
心肌细胞之间存在电突触,保证心脏的正常跳动。
小肠平滑肌之间存在电突触,以协调细胞群体行为。
存在于需要高度同步化活动的神经元细胞群
1
2
3
思考,兴奋在电突触之间传递快,兴奋在化学突触之间传递慢,那为什么化学突触较为普遍呢?
电突触
化学突触
化学突触可调控,
使神经调节更精确。
神经递质的释放、神经递质与其特异性受体的结合、神经递质的降低或回收等环节均可被调控。
影响兴奋在神经元之间传递的因素
1.影响神经递质释放因素
2.影响神经递质与受体结合的因素
3.影响神经递质灭活的因素
Ca2+
Ca2+
1.影响神经递质释放因素
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,是后膜不能产生兴奋,使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+
2.影响神经递质与受体结合的因素
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。
属于自身免疫疾病
Ca2+
Ca2+
3.影响神经递质清除的因素
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。
Ca2+
Ca2+
可卡因是一种兴奋剂,也是一种毒品,它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元,这些神经元利用神经递质:多巴胺来传递愉悦感。
3.影响神经递质清除的因素
可卡因与多巴胺转运体结合,使多巴胺无法回收而持续作用。
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
A
拓展:突触的类型
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,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泌。
神经元(突触前膜) - 肌肉细胞(突触后膜)
神经元(突触前膜) - 腺体细胞(突触后膜)
拓展:突触的类型
提出问题: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?”
作出假说:支配心脏的神经可能是释放了某种化学物质,该物质影响心脏的活动。
实验探究:
A
B
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;
副交感神经
化学突触的探究实验
实验探究:
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)观察B心脏的跳动情况。
A
B
结果和结论:
B心脏跳动减慢,由此得出该神经释放一种化学物质,这种物质可以使心跳变慢。
化学突触的探究实验
兴奋性突触
抑制性突触
引发突触后膜的________开放,使突触后膜所在的神经元产生兴奋。
引发突触后膜的________开放,使突触后膜所在的神经元产生抑制。
思考:突触的兴奋或抑制与什么有关?
突触的兴奋或抑制不仅取决于_________的种类,
更重要的还取决于其______的类型。
Na+通道
Cl-通道
神经递质
受体
+ 表示兴奋性突触
- 表示抑制性突触
传入神经侧枝支配的抑制性中间神经元
传入神经侧枝支配的抑制性中间神经元
传入神经侧枝支配的抑制性中间神经元
传出神经侧枝支配的抑制性中间神经元
使伸肌和屈肌运动协调
使骨骼肌收缩及时终止
具有负反馈的调节作用
突触前抑制
-60
-65
-70
-60
-65
-70
-60
-65
-70
只刺激轴突2
只刺激轴突1
先刺激轴突2
再刺激轴突1
神经元2兴奋使神经元1兴奋时释放神经递质减少,从而达到抑制神经元3的作用。
膜电位
膜电位
膜电位
时间
时间
时间
轴突2
轴突1
轴突3
神经元1
神经元2
神经元3
突触前抑制是指通过突触前轴突末梢兴奋而抑制另一个突触前膜的神经递质释放,从而使突触后神经元呈现出抑制性效应的现象,如图1中A、B、C 3个神经元之间的作用;突触后抑制是指突触前神经元的轴突末梢释放抑制性神经递质,提高了突触后膜对C1-的通透性,在突触后膜形成抑制性突触后电位。回答下列问题:
(1)神经元A轴突末梢分枝膨大形成________和神经元C的________结构共同构成突触。刺激神经元A会引起神经元C兴奋,但兴奋不会一直持续的原因是_______________________________________________ 。
神经递质作用后会迅速被降解或回收进细胞
突触小体
细胞体
(2)神经元B接受刺激后其细胞膜外的电位是 ,推测B对C发挥抑制作用时(突触前抑制),神经元A细胞膜上开放的离子通道应是 (填“Na+ ”“Cl-”或“Na+和Cl-),并最终导致神经元C上的电位变化如图2中的
所示。
乙
负电位
Cl-
(3)发生突触后抑制时,突触后膜上的电位变化如图3中的 所示,该电位变化导致突触后神经元再接受兴奋性神经递质刺激时,兴奋产生
_________ (填“更难”“更容易”或“不受影响”)。
电位2
更难
(3)发生突触后抑制时,突触后膜上的电位变化如图3中的 所示,该电位变化导致突触后神经元再接受兴奋性神经递质刺激时,兴奋产生
_________ (填“更难”“更容易”或“不受影响”)。
电位2
更难
(4)神经-肌肉接头处类似于突触结构,乙酰胆碱是传递兴奋的神经递质,已知毒扁豆碱可使乙酰胆碱酯酶(清除与突触后膜结合的乙酰胆碱)失去活性;肉毒杆菌毒素可阻断乙酰胆碱释放;箭毒可与乙酰胆碱受体强力结合,却不能使阳离子通道开放。上述物质中可抑制肌肉产生兴奋,导致肌肉松弛的有 。
肉毒杆菌毒素、箭毒
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
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。
1.兴奋剂
兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用,为了保证公平、公正,运动比赛禁止使用兴奋剂。
①定义
②作用
可卡因会与突触前膜上的____________蛋白结合,使其失去回收多巴胺的功能。多巴胺在突触间隙持续发挥作用,会导致突触后膜多巴胺
______减少。当可卡因失效后,由于____________已减少,机体正常的神经活动受到影响,服药者就必须通过服用可卡因维持这些神经元的活动。
毒品是指鸦片、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。
2.毒品
①定义
②可卡因成瘾的原因
多巴胺转运
受体
多巴胺受体
$$