摘要:
该高中生物学课件聚焦神经冲动在神经元之间的传递机制,以“兴奋如何跨越突触”为主线,通过从电信号到化学信号再到电信号的转换过程,构建起神经传导的完整逻辑链条。教学设计由反射现象引入,逐步引导学生理解突触结构、信号传递方式及单向性特点,并借助比较表梳理神经纤维上传导与突触传递的区别,形成清晰的知识支架。
其亮点在于深度融合生命观念、科学思维与探究实践三大核心素养。例如,通过“蛙心实验”案例培养学生的科学推理能力,体现结构与功能观和科学思维;设置电流表指针偏转问题训练学生多角度分析能力,强化物质与能量观;结合可卡因成瘾机制讲解毒品危害,落实态度责任教育。内容兼具学科深度与育人温度,既帮助学生建立系统认知,又提升教师课堂组织与价值引领能力。
内容正文:
第二章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导(第二课时)
1
神经元之间
伸肌
屈肌
肌梭
神经纤维
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。
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?
电信号
二、兴奋在神经元之间的传递
1.突触小体
神经元的__________经过多次分支,最后每个小枝末端_____,呈___状或___状,叫做__________。
轴突末梢
膨大
杯
球
突触小体
二、兴奋在神经元之间的传递
突触小体
线粒体
突触小泡
神经递质
二、兴奋在神经元之间的传递
2.突触的常见类型
突触
突触小体与其他神经元的________或_____等相接近,共同形成突触。
细胞体
树突
注意: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-肌肉接头(突触)
突触小体
传出神经末梢(突触小体)与肌肉链接形成突触
二、兴奋在神经元之间的传递
A.轴突—细胞体型
B.轴突—树突型
轴突—细胞体型
轴突-树突型
2.突触的常见类型
二、兴奋在神经元之间的传递
3.突触的结构
突触
①突触前膜
②突触间隙
③突触后膜
上一个神经元________的膜,还可以说是__________的膜
轴突末梢
突触小体
突触间隙中充满了_______
组织液
下一个神经元_____或_______的膜,在效应器的突触中,也可能为_________膜或某些__________的膜。
树突
细胞体
肌肉细胞
腺细胞
通道蛋白
神经递质受体
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_________(细胞器)有关,胞吐过程中需要的能量主要来自_______(细胞器)
高尔基体
线粒体
4.突触中信号传递过程
二、兴奋在神经元之间的传递
产生:与高尔基体、线粒体有关。
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
4.突触中信号传递过程
二、兴奋在神经元之间的传递
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
4.突触中信号传递过程
二、兴奋在神经元之间的传递
❹突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化。
4.突触中信号传递过程
神经递质的种类:
兴奋性递质
(如乙酰胆碱、谷氨酸等)
抑制性递质
(如甘氨酸、去甲肾上腺素等)
Na+通道打开,Na+内流,后膜产生动作电位,使后神经元兴奋
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
神经递质的作用:
引起下一个神经元兴奋或抑制
二、兴奋在神经元之间的传递
神经递质
❺神经递质被降解或回收。
4.突触中信号传递过程
神经递质的合成一定与核糖体有关吗?__________________________________________________________________
不一定
大多数神经递质不是蛋白质
意义:
__________________________________________________________________
避免持续起作用,为下一次兴奋做准备。
二、兴奋在神经元之间的传递
Na+
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
4.突触中信号传递过程
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
(使下一个神经元兴奋或抑制)
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
信号转换
突触前膜
突触后膜
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
5.信号转换
兴奋在神经元之间的传递的形式
二、兴奋在神经元之间的传递
兴奋在反射弧中的传导是单向 _的,这是由 _ _____ 突触结构
决定的。
二、兴奋在神经元之间的传递
①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。
②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
原因:突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
6.兴奋在神经元之间的传递特点
兴奋在神经纤维上传导与神经元之间传递的比较
项目 神经纤维上的兴奋传导 神经元之间的兴奋传递
涉及细胞数 个神经元 个神经元
结构基础
信号形式 信号 信号→ 信号→ 信号
方向 可 向传导 向传递
速度
效果 使 部位兴奋 使 神经元兴奋或
;
单
多
神经纤维
突触
电
电
化学
电
双
单
迅速
较慢
未兴奋
下一个
抑制
课堂小结
知识拓展——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——兴奋在神经元之间的传递与电流表指针偏转问题
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。
指针偏
转次数 接线柱
的位置 刺激位点 原因分析
b、d两点 c点
b、d两点 g点
e、g两点 f点
【实例分析】图中ab=bc=cd=de=ef=fg=gh,按电流表指针偏转次数分类如下:
0
1
b、d与c点距离相等,则b、d两点同时兴奋,无电位差
兴奋在突触中单向传递,b、d两点不兴奋
兴奋在神经纤维上双向传导,g点兴奋;在突触中单向传递,e点不兴奋
0
习题巩固
b、d两点 a点
a、d两点 b点
d、f两点 e点
指针偏
转次数 接线柱
的位置 刺激位点 原因分析
2
b、d两点与a点距离不等,因此b、d两点先后兴奋
兴奋在神经纤维上双向传导,a、d两点先后兴奋
神经纤维上电信号传导速度快于突触间神经递质的传递速度,d、f两点先后兴奋
2
2
【实例分析】图中ab=bc=cd=de=ef=fg=gh,按电流表指针偏转次数分类如下:
习题巩固
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
①有些物质能够_____神经递质的______和_____的_____。
(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
促进
合成
释放
速率
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。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
兴奋在神经元之间的传递过程
(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
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。
突触小泡
神经递质
突触前膜
突触后膜
突触间隙
神经递质
受体
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(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
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。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(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。
(二)兴奋剂的概念和作用
1.兴奋剂
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(三)毒品
(1)概念:
(2)注意:
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
有些兴奋剂就是毒品(可卡因既是兴奋剂,也是毒品),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
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
(三)毒品
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
30
从鸦片战争到现在,我国人民同毒品的斗争从未停止过,这不仅关系个人的命运,而且关系国家和民族的兴衰。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(四)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
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(2)可卡因的上瘾机制
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
多巴胺受体减少
突触前膜
转运蛋白
回收
转运蛋白
回收多巴胺
留在突触间隙持续发挥作用
多巴胺受体减少
维持
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(2)可卡因的上瘾机制
(3)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
(四)可卡因
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(五)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。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
罂粟果实
1.可卡因既是一种兴奋剂,
也是一种毒品,它可以
通过调控多巴胺的含量
水平刺激大脑皮层,
并产生兴奋和愉悦感。下列说法错误的是( )
A.多巴胺的释放需要通过①突触小泡与突触前膜融合完成
B.多巴胺作用完成后正常的去路是被酶降解失活
C.可卡因能够增强并延长对大脑的刺激,而产生“快感”,
作用机理是与多巴胺转运体结合,阻止了多巴胺进入突触前膜。
D.兴奋剂和毒品大多是通过突触来发挥作用的
B
习题巩固
?
多巴胺是神经递质,储存在突触小泡,释放需要通过①突触小泡与突触前膜融合完成,A正确;
由题图可知,多巴胺发挥作用后的正常去路是被突触前膜通过多巴胺转运体回收,B错误;
可卡因能够增强并延长对大脑的刺激,而产生“快感”,作用机理是与多巴胺转运体结合,阻止了多巴胺进入突触前膜,使突触间隙中的多巴胺持续发挥作用,C正确;
兴奋剂和毒品大多是通过突触来发挥作用的,D正确。
37
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?”
推断假说与预期
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
发现问题
提出假说
实验预期
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,这种物质可以使心跳变慢
推断假说与预期
思维训练
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?
假说: 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。
实验预期: 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。
A
B
由此,科学家通过实验证明: 在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号,该神经释放一种化学物质,这种物质可以使心跳变慢。
推断假说与预期
思维训练
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
练习与运用
?
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
练习与运用
?
2. 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120km/h。在高速路上行车, 要与前车保持适当的距离,如200m。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,实际上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,最后作出应急的反应,要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间。车速过快或车距过小,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,需告诫:酒后不开车,开车不喝酒;酒驾、醉驾是违法行为。
拓展应用
?
下课休息!
Lavf58.45.100
$