2.3神经冲动的产生和传导课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

神经冲动的产生和传导 人教版 •高中生物•选择性必修一 课时1 兴奋在神经纤维上的传导 第三节 授课人： 目录 兴奋在神经纤维上的传导 01. 兴奋在神经元之间的传递 02. CONTENTS 03. 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 兴奋在神经纤维上的传导 1786年一天，伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。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”。 坐骨神经 腓肠肌 兴奋在神经纤维上的传导 1820年电流计应用于生物电研究，在蛙神经外侧连接两个电极。并将它们连接到一个电表上。随后刺激刺激蛙神经一侧，并在刺激的同时记录电表的电流大小和方向。 说明：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，这种电信号也叫做神经冲动。 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。 细胞类型 细胞内浓度（mmol/L） 细胞外浓度（mmol/L） Na+ K+ Na+ K+ 枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10 蛙神经元 15 120 120 1.5 哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4 根据资料分析，可以得到什么结论？ 高K+ 低Na+ 兴奋在神经纤维上的传导 膜内 膜外 Na +通道 K +通道 只允许Na+内流， 运输方式：协助扩散 只允许K +外流， 运输方式：协助扩散 Na+-K +泵 膜上三种转运蛋白 结果：细胞内K +始终高于膜外，细胞外Na+始终高于膜内，与静息电位的形成相关。 运输方式：主动运输 膜内 膜外 钾离子高 钾离子低 钠离子高 钠离子低 K+通道 Na +通道 在未受到刺激时，神经细胞外的Na+比膜内高，K+浓度比膜内低。静息时，膜对K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的阳离子浓度高于膜内，出现内负外正的现象，叫静息电位。 兴奋在神经纤维上的传导 静息电位的形成 ① 静息电位 电位表现：___________ 形成原因：___________ 运输方式：____________________ 内负外正 K+外流 协助扩散（离子通道） （1）过程： 膜内 膜外 钾离子高 钾离子低 钠离子高 钠离子低 K+通道 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， 膜电位表现为外负内正，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。 刺激 兴奋在神经纤维上的传导 ① ② 动作电位 电位表现：___________ 形成原因：___________ 运输方式：____________________ 内正外负 Na+内流 协助扩散（离子通道） 刺激 动作电位的形成 （1）过程： 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋部位（外负内正）与未兴奋部位（外正内负）之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流。这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。 Na＋ Na＋ - - - - ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ++++ ++++ - - - - - - - - ++++ ++++ - - - - - - - - Na＋ Na＋ ++++ ++++ - - - - - - - - Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ （1）过程 兴奋在神经纤维上的传导 (1)图中膜内、外都会形成局部电流，请说出它们的电流方向(用字母和箭头表示)。 (2)在此情况下兴奋传导的方向是怎样的(用字母和箭头表示)？ 。 (3)根据(1)和(2)，分析兴奋传导的方向与哪种电流方向一致？兴奋的传导有什么特点？ 膜内的电流方向是a←b→c，膜外的电流方向是a→b←c。 a b c a←b→c 兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致。 双向传导 （2）兴奋传导的方向 兴奋在神经纤维上的传导 图1 反射弧中的某一神经 图2 离体的枪乌贼某一神经 观察分析：这两个图有什么不一样？为什么？ 注意：在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导，而刺激离体的神经纤维中间任意一点，兴奋沿神经纤维双向传导。 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， 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 实验证明：兴奋在神经纤维上以 的形式传导，这种电信号也叫 电信号 神经冲动。 兴奋在神经纤维上的传导 练一练： 1．静息时，神经表面各处电位相等，但膜内外电位不相等。( ) 2．神经细胞对不同离子的通透性各不相同，可形成细胞膜内、外电位差。( ) 3．未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变为外正内负。( ) 4．受刺激时，Na＋内流的方式是主动运输。( ) 5．神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相反。( ) √ √ × × × 兴奋在神经纤维上的传导 练一练： 例：如图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向）。其中正确的是( C ) C 神经冲动的产生和传导 人教版 •高中生物•选择性必修一 课时2: 兴奋在神经元之间的传递 第三节 授课人： 兴奋在神经元之间的传递 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，叫做突触小体。 兴奋在神经元之间的传递 1. 突触 兴奋传导方向 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 突触小泡 神经递质 线粒体 神经递质受体 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（synapse）。 突触小体 = 突触 兴奋在神经元之间的传递 轴突-细胞体型 轴突-树突型 神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过突触联系，引起肌肉收缩或腺体分泌。 注意：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。一般情况下，兴奋性神经递质引起兴奋，抑制性神经递质引起抑制。 根据突触功能分 兴奋性突触——突触后膜产生兴奋的突触 抑制性突触——突触后膜产生抑制的突触 拓展延伸 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在神经元之间的传递 2.传递过程 受体 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 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 突触前膜 兴奋在神经元之间的传递 高尔基体:产生突触小泡。线粒体：神经递质胞吐提供能量 神经递质的释放的过程属于胞吐，需要能量。与细胞膜的流动性有关。 问题2：兴奋在突触间传递过程所涉及到的细胞器有哪些 问题1：神经递质从突触前膜释放的方式是什么？需要能量吗？与细胞膜的什么特点有关？ 思考与讨论： 受体化学本质为蛋白质（糖蛋白），神经递质以扩散方式在突触间隙中移动到达突触后膜，不需消耗能量。 问题3：受体的化学本质是什么？神经递质通过什么方式到达突触后膜与受体结合？是否消耗能量？ 兴奋在神经元之间的传递 突触间隙的神经递质会增多，使突触后膜持续兴奋或抑制 问题4：如果神经递质不能被酶降解或是回收，会出现什么现象？ 问题5：不同的神经递质对下一个神经元传递不同的信息。据图1和图2分析，神经递质作用于突触后膜导致的结果分别是什么？ 兴奋 抑制 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在神经元之间传递的速度比在神经纤维上要慢，原因是什么？ 问题探究1： ①　突触：电信号→化学信号→电信号； ②　突触小体：____________________； ③　突触后膜：____________________。 电信号→化学信号 化学信号→电信号 问题探究2： 兴奋在突触上只能单向传递的原因是什么？ 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。 比较兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递 比较项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 结构基础 信号形式(或变化) 速度 方向 神经元（神经纤维） 突触 电信号 电信号→化学信号→电信号 快 慢 可以双向 单向 核心归纳 兴奋在神经元之间的传递 练一练： 例1：如图是某神经元之间通过突触传递信息的示意图。当神经冲动传到突触小体时，Ca2+由膜外进入膜内，促进突触小泡与突触前膜接触，释放神经递质，该神经递质发挥作用后被突触前膜重新吸收利用。下列叙述正确的是( C ) A．过程①、③说明兴奋在两个神经元之间可以双向传递 B．图中突触前膜释放的神经递质可以引起突触后神经元兴奋或抑制 C．如果Ca2+转运蛋白结构异常，可能造成突触后神经元难以兴奋 D．过程①释放神经递质的方式为胞吐，过程①②③均需消耗能量 C 兴奋在神经元之间的传递 练一练： 例2：如图为某些神经元之间的连接方式示意图，图中①②③与其他神经元形成的突触均为兴奋性突触。下列相关叙述错误的是( C ) A．A可以通过胞吐的方式将神经递质释放到突触间隙 B．图中共有6个突触，突触的结构包括突触前膜、突触间隙与突触后膜 C．A释放的神经递质能与③上的特异性受体结合并进入 D．在A处给一个适宜的刺激，兴奋可以通过4条途径传到B处 C 神经冲动的产生和传导 人教版 •高中生物•选择性必修一 课时3: 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 第三节 授课人： 目标一 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品，它会影响大脑中与愉悦感传递有关的神经元。 古柯 可卡因 可卡因结构 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 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_____； ②有些会干扰： _____________________________； ③有些会影响________________的____的_______； 促进 合成 释放 速率 神经递质与受体的结合 分解神经递质 酶 活性 1 作用位点和机理 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 问题探究1：服用可卡因为什么会使人上瘾？ 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。这样，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体已减少，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。 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 1、可卡因的其他危害？ ①能干扰交感神经的作用，导致心脏功能异常，还会抑制免疫系统的功能。 ③长期大剂量使用可卡因后突然停药，可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。 ②吸食可卡因者可产生心理依赖性，长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉。 思考·讨论： 2、你还知道哪些毒品？如果有人劝你吸食毒品，你会以怎样的方式拒绝？ 主要毒品还有鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻等。 鸦片、吗啡、海洛因等阿片类毒品：诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺，突触间隙多巴胺浓度显著增加。 冰毒 、摇头丸、麻古等新型毒品：诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺；抑制多巴胺在突触前膜的重吸收，突触间隙多巴胺浓度显著增加。 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。 肉毒杆菌毒素被用于美容除皱 学以致用 38 当堂检测 1．(2021·山东枣庄三中月考)兴奋性神经递质多巴胺参与奖赏、学习、情绪等大脑功能的调控，毒品可卡因能对大脑造成不可逆的损伤。如图是突触间隙中的可卡因作用于多巴胺转运体后干扰人脑兴奋传递的示意图(箭头越粗表示转运速率越快，反之则慢)。下列有关说法不正确的是(　　) A．多巴胺通过多巴胺转运体的协助释放到突触间隙中 B．多巴胺作用于突触后膜，使其对Na＋的通透性增强 C．多巴胺发挥作用后被多巴胺转运体回收到突触小体 D．可卡因阻碍多巴胺回收，使大脑有关中枢持续兴奋 A 当堂检测 2．（2020·河南林州一中高二开学考试）医学研究表明，抑郁症与单胺类神经递质传递功能下降相关。单胺氧化酶是一种单胺类神经递质的降解酶。单胺氧化酶抑制剂（）是目前一种常用抗抑郁药。下图是正在传递兴奋的突触结构的局部放大示意图，结合图分析，下列说法错误的是（ ） A．图中①是突触前膜 B．能增加突触间隙的单胺类神经递质浓度 C．图中所示的递质释放方式，利用了生物膜的流动性 D．单胺类神经递质与蛋白结合后，将导致细胞膜内电 位由正变负 D 当堂检测 3．γ­氨基丁酸和某种局部麻醉药(简称“局麻药”)在神经兴奋传递过程中的作用机理如图所示。此种局麻药单独使用时不能通过细胞膜，如与辣椒素同时注射才会发生如图所示效果。下列分析不正确的是(　　) A．局麻药作用于突触后膜的Na＋通道，阻碍Na＋内流，抑制突触后膜产生兴奋 B．γ­氨基丁酸与突触后膜的受体结合促进Cl－内流，抑制突触后膜产生兴奋 C．局麻药和γ­氨基丁酸的作用效果和作用机理一致，都属于抑制性神经递质 D．神经细胞兴奋时，膜外由正电位变为负电位，膜内由负电位变为正电位 C 当堂检测 A．毒液可能作用于突触后膜的神经递质受体，从而阻断神经肌肉传导 B．毒液可能作用于突触小体，抑制突触小泡释放神经递质 C．毒液可能作用于突触间隙，抑制神经递质的正常分解 D．毒液可能作用于轴突上的Na＋、K＋通道，影响动作电位在轴突上传导 C 4．眼镜蛇的毒液以神经毒为主，这种毒液具有神经肌肉传导阻滞作用，引起横纹肌弛缓性瘫痪，可导致呼吸肌麻痹。对这种神经毒液作用机理推测不合理的是( ) 当堂检测 (1)据图可知，①中的多巴胺分子通过胞吐的方式由突触前膜释放，与突触后膜上的② 结合完成兴奋的传递，然后脱离②，通过突触前膜上的 重新转运回流以实现重复利用。 (2)可卡因可以阻断多巴胺的回流，致使突触后膜所在的神经元持续 。 (3)长期吸食可卡因的人，神经元为缓解兴奋，突触后膜会发生多巴胺受体蛋白 数量 (填“增多”或“减少”)的代偿性变化，从而造成突触后膜受损，而这种结构上的改变是很难恢复的。 (4)戒毒时，由于多巴胺的回流机制 ，此时突触间隙中正常水平的多巴胺却只能作用于受损的突触后膜，结果让人难以兴奋，进而产生一种继续吸毒的强烈欲望。 5．可卡因可以使人体的中枢神经系统产生兴奋作用，多巴胺是人体内一种重要的兴奋性神经递质，如图是可卡因对多巴胺传递影响的示意图，请据图回答下列有关问题： 特异性受体 多巴胺转运蛋白 兴奋 减少 恢复 1、在神经纤维上传导 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) b d 两 同时兴奋 不 左 右 刺激A点 刺激C点 题型一：电流表指针偏转问题 1、在神经元之间 ①刺激b点，由于兴奋在突触间的传递速度 在神经纤维上的传导速度， 点先兴奋， 点后兴奋，电流表发生 次方向 的偏转。 ②刺激c点：电流表发生 次偏转。 小于 d a 两 相反 一 题型一：电流表指针偏转问题 2、在神经元之间 当堂检测 1、如图的三个装置中，有关神经结构处于相同的培养环境中，且AB均相等，BC均相等。若刺激A点，观察三个电流表，以下描述不正确的是( ) A．电流表的指针均能发生偏转 B．电流表的指针发生偏转的次数相同 C．电流表的指针从刺激到发生第一次偏转的时间相等 D．电流表的指针若不止发生一次偏转，则发生一次偏转到下次偏转的时间间隔不同 B 当堂检测 2．将灵敏电位计的两极如图所示分别置于膝跳反射反射弧中的a处外表面和b处内表面，图中ac＝db，若在c、d两点同时对神经细胞给以能引起兴奋的刺激，则刺激后电位计指针偏转的情况及b处内表面的电位变化是(　 ) A．先左后右，再向右；负→正→负 B．先右后左，再向左；正→负→正 C．先右后左，再向右再向左；正→负→正→负→正 D．先左后右，再向左再向右；负→正→负→正→负 D 当堂检测 3．（2021·安徽高三开学考试）图甲中a部位为神经纤维与肌细胞接头（突触的一种），图乙是a部位的放大图。乙酰胆碱（Ach）与肌肉细胞膜上的受体结合会引起肌肉收缩。将2个微电极置于图中b、c两处神经细胞膜外，并与灵敏电流计正负两极相连。下列相关叙述中，错误的是（ ） A．在e处给予刺激，电流计的指针会发生两次方向相反的偏转 B．图乙中的Ach与Ach受体结合后，会引起肌细胞快速吸收Na+ C．图甲中的腓肠肌属于反射弧中的效应器，刺激e会引起f的收缩 D．图乙中的Ach与Ach受体结合后，正常情况下会持续发挥作用 D 当堂检测 4．(不定项)如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生及传导的示意图。下列有关叙述错误的是(　　) A．静息状态下，甲、乙指针均发生偏转 B．刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转两次 C．刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转一次 D．清除c处的神经递质，再刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针不偏转 AD 题型二：静息电位与动作电位的成因分析 题型二：静息电位与动作电位的成因分析 膜电位解读： 题型二：静息电位与动作电位的成因分析 膜电位解读： 题型二：静息电位与动作电位的成因分析 细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响： 项目 静息电位 动作电位峰值 Na＋增加 Na＋降低 K＋增加 K＋降低 增大 不变 变小 不变 变小 不变 增大 不变 题型二：静息电位与动作电位的成因分析 分析下图四种情况曲线变化原因： 甲：神经纤维至于低钠溶液中 乙：钠离子通道被阻断 丙：钾离子通道被阻断 丁：氯离子通道被打开 当堂检测 1.如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　) A．K＋的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因 B．bc段Na＋大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量 C．cd段Na＋通道多处关闭状态，K＋通道多处于开放状态 D．动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大 C 当堂检测 2．（不定项）利用某海洋动物离体神经为实验材料，进行实验得到如图7所示结果。甲表示动作电位产生过程，乙、丙表示动作电位传导过程，下列叙述不正确的（ ） A.若将离体神经纤维放在高于正常海水Na＋浓度的溶液中，图甲的a、e处虚线将下移 B.图甲、乙、丙中发生Na＋内流的过程分别是b、②、⑦ C.图甲、乙、丙中c、③、⑧点时细胞膜外侧钠离子浓度高于细胞膜内侧 D.d、②、⑨过程中K＋外流不需要消耗能量 AB 当堂检测 3．下图A表示某时刻神经纤维膜电位状态，图B为正常神经元和受到一种药物处理后的神经元膜上动作电位随时间变化曲线。下列相关叙述正确的是（ ） A．图B中，药物对神经元的作用可能是阻断了部分Na＋通道 B．将图A神经纤维置于低Na＋环境中，静息电位将变小 C．图B中，药物对神经元的作用是阻断了部分神经递质释放 D．图A甲区域的膜电位是Na＋外流形成的 A 当堂检测 4．图1是测量神经纤维膜内外电位的装置，图2是测得的膜电位变化。下列有关叙述错误的是（　　） A．图1中A能测出静息电位的大小，相当于图2中A点的电位 B．若细胞外Na+浓度适升高，在适宜条件刺激下图2中C点上移 C．神经纤维的状态由A转变为B的过程中，膜对Na+的通透性增大 D．若要画出如图2的动作电位，需要多个图1装置测量神经纤维不同位点的电位变化 D 当堂检测 5．研究人员进行了含有不同Na＋浓度的细胞外液(细胞外液渗透压相同、K＋浓度相同)对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验，结果如图。下列相关叙述错误的是(　　) A．在未受刺激时，枪乌贼神经细胞膜对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，膜内的K＋扩散到膜外，而膜外的Na＋不能扩散到膜内 B．细胞外液中Na＋浓度可以影响动作电位的幅度和速率 C．若持续降低细胞外液中Na＋的浓度，则神经纤维可能会接受适宜刺激后无法产生动作电位 D．在神经纤维产生兴奋、传导兴奋的过程中，Na＋进出细胞均不消耗ATP D 当堂检测 6、（不定项）如图6所示，在某神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表，电表1两电极分别在a、b处膜外，电表2两电极分别在d处膜的内外侧。在b、d中点c给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如图6乙、丙所示。据图分析，下列说法正确的是（ ） A.表1记录得到图丙所示的曲线图 B.图乙曲线处于③点时，说明d点处于未兴奋状态 C.图乙曲线处于③点时，丙图曲线正处于④点 D.图丙曲线处于⑤点时，甲图a处电位表现为“外正内负” ACD Lavf58.30.100 FormatFactory : www.pcfreetime.com $$