内容正文:
第2章 神经调节
人教版高中生物 选择性必修1
第3节
第2课时 兴奋在神经元之间的传递和滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1
请简述突触的组成、类型、结构(重、难点)。
2
兴奋是如何在突触处完成传递的?需要借助哪类物质来实现?请简述该过程
3
兴奋在神经元之间的信号传递也是双向?如果不是请简述原因
4
兴奋在神经纤维上的传导与神经元之间的信号传递速度一样吗
>
<
目标一
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)
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?
4
实验探究
观察现象:
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。
5
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
是什么因素导致B心脏的跳动也减慢?
实验探究
是什么因素导致B心脏的跳动也减慢?
6
兴奋在神经元之间的传递
一般情况下,相邻的两个神经元并不是直接接触的
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。
线粒体
突触小泡
(提供能量)
神经递质
目前已知的神经递质种类很多,主要有乙酰胆碱、氨基酸(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。(与受体结合发挥作用,后面详讲)
(内含神经递质)
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。
线粒体
突触小泡
(提供能量)
神经递质
目前已知的神经递质种类很多,主要有乙酰胆碱、氨基酸(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。(与受体结合发挥作用,后面详讲)
(内含神经递质)
突触前膜
(突触小体的膜)
突触间隙
(组织液)
突触后膜
(下一个神经元的膜)
突触
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
C:轴突——轴突
D:树突——树突 不常见
9
A.______________型,
表示为:
B.______________型,
表示为:
轴突—胞体
轴突—树突
突触的常见类型(如图)有哪些?
突触的类型
③:轴突——轴突
④:轴突——肌肉
⑤:轴突——腺体
轴突-轴突型
②:轴突(突触前膜)——树突(突触后膜)
①:轴突(突触前膜)——胞体(突触后膜)
常见
注意: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,但是也有例外,例如兴奋性神经递质乙酰胆碱,作用于骨骼肌引起骨骼肌细胞兴奋,但对心肌细胞则是抑制的,两种不同效果的产生是由于心肌细胞上的受体和骨骼肌细胞上的受体性质不同。因此,兴奋和抑制的产生是神经递质和受体共同决定的。
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
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
兴奋在神经元之间的传递过程动画演示
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
突触前膜信号转换:
电信号→化学信号
突触中信号传递过程
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
突触间隙信号转换:
化学信号→化学信号
突触中信号传递过程
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。
突触后膜信号转换:
化学信号→电信号
❺神经递质被降解或回收。
突触中信号传递过程
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。
突触中信号转换:
电信号→化学信号→电信号
突触中信号传递过程
指出以下突触结构模的名称和功能
a是 ;b是 。
c是 ,实际是 。
d是 。
e是 ,
实际是 。
f是 ,本质是化学物质。
g是 ,本质是 。
h是 ,作是 。
轴突末梢
突触小泡
突触前膜
突触小体的膜
突触间隙
受体
蛋白质
突触后膜
胞体膜或树突膜
神经递质
线粒体
提供能量
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
19
神经递质的本质
乙酰胆碱
氨基酸类
谷氨酸、甘氨酸
气体
一氧化氮
嘌呤/核苷酸类
腺苷、ATP
生物胺类
肾上腺素/去甲肾上腺素、多巴胺、组胺等
肽类
β-内啡肽、脑啡肽类、强啡肽类等
化学物质
神经递质的本质
神经递质的种类及作用
①图1神经递质作用于突触后膜引起Na+内流,导致的结果是什么?
②图2神经递质作用于突触后膜引起Cl-内流,导致的结果是什么?
兴奋性递质:
Na+内流,后膜产生动作电位,后膜兴奋
抑制性递质:
Cl-内流,强化外正内负的静息电位,使后膜抑制
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
在突触间隙中的移动方式
扩散(不消耗能量)
判断:
1.神经递质作用于突触后膜上,使下一个神经元兴奋。( )
2.只有神经元上才有与神经递质特异性结合的受体。( )
22
某种有毒、有害物质使分解神经递质的相应酶变性失活,则突触后膜会持续兴奋或抑制。
①突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则神经递质不能与之结合;
②药物或有毒、有害物质阻断神经递质的合成或释放;
③药物或有毒、有害物质使神经递质失活。
若突触后神经元表现为持续兴奋或抑制的原因,可能的原因是什么?
分析药物或有毒、有害物质作用于突触,从而阻断神经冲动的传递的原因。
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 神经元(神经纤维) 突触
信号形式(或变化) 电信号 电信号→化学信号→电信号
速度 快 慢
方向 可以双向 单向传递
核心归纳
>
<
目标一
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
你是否沉迷在游戏中无法自拔?
你是否喜欢暴饮暴食?
你身边是否有人沉迷于赌博?
你身边是否有人每天酗酒?
你身边是否有人每天大量吸烟?
你身边是否有人每天都要喝大量咖啡?
什么是成瘾?
情境视频
兴奋剂
第一代毒品
第二代毒品
第三代毒品
28
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
兴奋剂与毒品
根据毒品对对人体中枢神经作用不同可以分为:
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。
29
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
3
事实
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_____;
②有些会干扰:_____________________;
③有些会影响_______________的____的_______;
促进
合成
释放
神经递质与受体的结合
分解神经递质
酶
活性
作用位点和机理
1
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
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
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。
兴奋剂和毒品
2
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
珍爱生命 远离毒品
责任和义务
3
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
珍爱生命 远离毒品
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。
如图为神经递质——多巴胺作用于突触后膜
及可卡因作用机理的示意图。正常情况下,
多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运
蛋白从突触间隙回收。
3
事实
可卡因会使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能。
使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,导致突触后膜上的多巴胺受体减少,影响机体正常的生命活动。
3
事实
第一问
据图分析,吸食可卡因导致多巴胺留在突触间隙持续发挥作用的原因是什么?
第二问
吸食可卡因会对突触后膜产生什么影响?
第三问
服用可卡因为什么会使人上瘾?
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
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
多巴胺受体减少
多巴胺受体减少
维持
可卡因成瘾机制
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
皮下虫行蚁走感
抑郁
焦虑
第四问
可卡因除作用于突触外,还会对机体产生哪些影响?
3
事实
毒品成瘾的本质
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
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兴奋传导与电流表指针偏转问题
(1)刺激a点: 点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次相反偏转
(即先向 后向 偏转)
(2)刺激c点:b、d点 ,电表 发生偏转。
b
d
两
同时兴奋
不
左
右
(4)刺激a点兴奋时:膜电位变化是 ,
膜内电位变化是 。
内负外正→内正外负
由负电位变为正电位
(3)刺激bc之间的一点: 点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次相反偏转
b
d
两
1、同一神经元电流计指针偏转次数的判断
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①刺激b点(ab=bd),电流计指针: 。
原因是:
②刺激c点,电流计指针: 。
原因是: 。
兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度,所以a点先兴奋,d点后兴奋。
发生两次方向相反的偏转,先左后右
只发生一次向右的偏转
兴奋在神经元间单向传递,不能传至a点,所以a点不兴奋,d点可兴奋
2、在神经元之间传递
②抑制性递质:
a点先兴奋,d点 ,电流表指针发生 偏转。
1次
①兴奋性递质:
不兴奋
兴奋传导与电流表指针偏转问题
42
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