内容正文:
2.3 神经冲动的产生和传导
(第二课时)
兴奋在神经元之间的传递
传导形式: 。
兴奋在神经元之间(或神经元和其他细胞)的传递
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(神经冲动)
【问题探讨】
传导形式?
电信号?
化学信号?
兴奋在神经纤维上的传导
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。 兴奋在神经元之间传递的结构基础是什么?
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【实验探究】
实验原理:
刺激某副交感神经可改变心肌跳动的频率
提出问题:
神经和心肌细胞之间传递的是什么形式的信号?
提出假说:
假说1:神经元与心肌细胞之间传递的信号是电信号
假说2:神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号
设计实验:
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 。
为回答此问题,科学家进行了如下实验。
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分组 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
该某副交感神经可以释放一种化学物质,这种物质可以使心跳变慢。
A
B
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
思考:是什么因素导致B心脏的跳动也减慢?
是什么因素导致B心脏的跳动也减慢?
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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。
线粒体
突触小泡
突触小体
一、突触
1、突触小体
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突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
线粒体
突触小泡
受体
突触小体
离子通道
突触小体与其他神经元的______或______等相接近,共同形成突触。
胞体
树突
前一个神经元的轴突(突触小体的膜)
充满组织液
下一个神经元的胞体或树突,
或者是肌肉细胞、腺细胞的细胞膜
(供能)
本质:糖蛋白
(与高尔基体有关, 内含神经递质)
(与神经递质特异性结合)
兴奋传导的方向
2、突触的组成
如何区分突触、突触小体? 突触前膜通常是上一个神经元的轴突末梢(突触小体)部分细胞膜。 突触后膜通常是神经元胞体膜或树突膜,在效应器的突触中,也可能为肌肉细胞膜或某些腺细胞的膜。 神经递质:神经细胞内嫩嫩那个传递信息的物质
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根据突触小体所连接的结构的不同,可以将突触分为哪几种类型?
轴突—胞体型
轴突—树突型
3.轴突-肌细胞突触
轴突-腺细胞突触
1.轴突—胞体型
2.轴突—树突型
3、突触的类型
突触只能连接神经元与神经元之间吗?
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①兴奋到达突触前膜所在的轴突末梢,引起 向 移动并
;
②神经递质通过突触间隙__ 到
的 附近;
③神经递质与后膜上的 结合;
④突触后膜上的 发生变化,引发 ;
⑤神经递质被____ 或 。
突触小泡
突触前膜
释放神经递质
扩散
突触后膜
受体
离子通道
电位变化
降解
回收
(方式:胞吐)
受体
(被酶分解)
(被突触前膜回收)
以免持续发挥作用
体现了细胞膜能进行细胞间的信息交流
1、兴奋通过 从一个神经元传递给另一个神经元
突触
电信号
化学信号
电信号
二、兴奋在神经元之间的传递过程
胞吐体现了细胞膜流动性,需要消耗能量,结构与功能观
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二、兴奋在神经元之间的传递过程
2、突触中信号传递特点
兴奋在神经元之间的信号传递是双向还是单向的,为什么?
(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,作用于突触后膜特异性受体上。
(2)突触延搁
兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢
原因: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
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3、作用机理
神经递质作用于突触后膜并引起电位变化,该变化一定是兴奋吗?
根据图1和图2分析,神经递质作用于突触后膜产生的结果分别是什么?
Na+内流
Cl-内流
突触后膜产生动作电位
后膜兴奋
强化内负外正的静息电位
使后膜抑制(更难兴奋)
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突触小泡
神经递质
a.被相应的酶降解
b.被突触前膜回收
①种类:
兴奋类递质
抑制类递质
如乙酰胆碱、多巴胺
如甘氨酸、γ-氨基丁酸
②释放方式:
胞吐
→体现生物膜的流动性
③作用机理:
与突触后膜上的受体结合,改变突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化。
⑤去向:
(需要消耗能量)
④作用效果:
使后膜兴奋或抑制。
兴奋型:Na+内流引发动作电位,内正外负
抑制型:Cl-内流加强静息电位,内负外正
4、神经递质
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。
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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
结构基础
信号形式
方向
速度
效果
单个神经元
多个神经元
神经纤维
突触
电信号
电信号→化学信号→电信号
可双向传导
单向传递
迅速
较慢
使未兴奋部位兴奋
使下一个神经元兴奋或抑制
三、兴奋在神经纤维上的传导与在神经元之间传递的比较
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滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
第一代毒品
第二代毒品
第三代毒品
以下这些东西是什么,你知道吗?
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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。
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,它们会对人体健康带来极大的危害。
海洛因
冰毒
K粉
可卡因
1、兴奋剂与毒品
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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:
1、兴奋剂与毒品
鸦片作用于中枢神经系统,改变人体对疼痛的感觉。吸食鸦片后开始能让人产生欣快感,产生梦幻现象,进而导致高度心理及生理依赖性。
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2、兴奋剂、毒品的作用位点和原理
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
化学物质可能从哪些方面影响突触处兴奋的传递?
①神经递质方面:
②神经递质特异性受体方面:
③离子通道方面:
影响神经递质的合成、释放、回收、降解等
破坏受体、与受体竞争性结合等
影响离子通道蛋白的活性等
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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+
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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。
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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
3、分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
“k粉”
k粉
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可卡因成瘾机制:
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_______________________________
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
1)服用可卡因为什么会使吸毒者产生异常快感?
3、分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
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。
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可卡因成瘾机制:
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
来维持这些神经元的活动,于是形成恶性循环,毒瘾难戒
多巴胺受体减少
多巴胺受体减少
2)服用可卡因为什么会使人上瘾?
服用可卡因
长期吸食可卡因,多巴胺在突触间隙积累,导致下一个神经元持续兴奋,机体会想方设法抵消这种持续兴奋状态,无法回收多巴胺,如何降低兴奋性?经机体调节,多巴胺受体逐渐减少。从而产生耐药性,药效随之减弱;此时只有不断加大药物剂量,才能保持原来相等的效果。
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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
3、分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
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4、毒品成瘾的机制
可卡因:
与突触前膜回收多巴胺的多巴胺转运蛋白具有极高的亲和性,多巴胺回收受阻,突触间隙多巴胺浓度显著增加。
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。
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。
冰毒 、摇头丸、麻古等新型毒品:
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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
5、珍爱生命,远离毒品
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课堂小结
拓 展
一、探究兴奋传导特点的实验设计
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。
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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。
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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,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。
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(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
二、电流表指针偏转问题
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刺激
a
b
+
+
①
②
③
a
b
-
+
a
b
+
-
a
b
+
+
④
(2)动作电位
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。
两次方向相反
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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
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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
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ab=bd
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
3.在神经元之间的传递
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$