内容正文:
第二章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
本节聚焦
兴奋是如何在神经纤维上的传导?
兴奋在突触处是如何传递的?
为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品?
教材分析
一、学习目标
二、重难点
1.掌握神经冲动产生的过程,包括静息电位和动作电位的产生的兴奋传递等。(生命观念)
2.阐明膜电位变化与离子跨膜运输的关系。 (科学思维)
1.教学重点
(1)静息电位与动作电位的产生机制(2)兴奋在神经纤维上的传导机制
(3)神经冲动产生和传导过程中的离子、电位变化
2.教学难点
(1)神经冲动产生的离子基础 (2)神经冲动的传导过程
2
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
目录
1
2
3
目
录
SZ-LWH
兴奋在神经纤维上的传导
膜电位
传导方式
特点:
静息电位
动作电位
钾离子外流
外正内负
影响因素:钾离子的浓度差
协助扩散
钠离子内流
外负内正
影响因素:钠离子的浓度差
电信号
电流方向
膜内:与兴奋传导方向相同
膜外:与兴奋传导方向相反
双向传导
注:在反射弧中,兴奋是单向传递的
(K+通道开放)
(Na+通道开放)
协助扩散
无论何时膜外的Na+浓度高,膜内的K+浓度高
钠钾泵
(主动运输)
维持
膜外Na+浓度高,
膜内K+浓度高
兴奋部位→未兴奋部位
膜内外离子分布不平衡的状态是
动作电位与静息电位产生的离子基础。
温故知新
未兴奋部位→兴奋部位
离体的枪乌贼某一神经
一、兴奋在神经纤维上传导的产生和传导
①传导形式:
②传导过程:
③传导特点:
④比较兴奋传导方向和局部电流方向:
电信号。
静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流。
双向传导。
兴奋的传导方向与膜内电流方向相同,与膜外电流方向相反。
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
注:在反射弧中,兴奋是单向传递的
溶液中离子浓度变化 静息电位
绝对值变化 动作电位
峰值变化
Na+降低
Na+增加
K+降低
K+增加
不变
峰值下降
不变
峰值上升
上升
不变
不变
下降
细胞外液中Na+、K+浓度改变对电位的影响
刺激
Na+浓度只影响动作电位的峰值;
K+浓度只影响静息电位的绝对值。
6
两电极在膜两侧,则电位差不为0,曲线起点在纵轴的正半轴或负半轴
刺激
电位差/mV
时间/ms
A
0
B
C
D
刺激
E
偏转1次
-70
一、兴奋在神经纤维上传导的产生和传导
思考:如何测量静息电位和动作电位?
电位差/mV
时间/ms
0
刺激
若两电极在膜同侧,则电位差为0,曲线起于横轴。
发生2次方向相反的偏转
刺激
一、兴奋在神经纤维上传导的产生和传导
若两电极在膜同侧,如何偏转?
测量方法 测量图解 测量结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
膜电位的测量方法
一、兴奋在神经纤维上传导的产生和传导
10
01
兴奋在神经纤维上的传导
c
a
bc=ce
不偏转
先向左再向右,偏转2次
d
b
若分别刺激各箭头所指位置,描述电流表的偏转方向。
先向右再向左,偏转2次
e
一、兴奋在神经纤维上传导的产生和传导
学以致用
1. 刺激a点指针
2. 刺激c点指针
3. 刺激d点指针
突触类型:
仅仅神经元之间?
a:轴突—细胞体型
b:轴突—树突型
二、兴奋在神经元之间的传递
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。
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?
效应器有:
轴突—肌肉细胞
轴突—腺体细胞
突触小体
突触小泡
突触
突触前膜
突触间隙
突触后膜
通道蛋白
递质特异性受体
下一个神经元的细胞体或树突,也可以是肌肉细胞或腺细胞
(组织液)
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)
(高尔基体,内含神经递质)
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
突触中信号传递过程
突触前膜信号转换:
电信号→化学信号
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
突触间隙信号转换:
化学信号→化学信号
二、兴奋在神经元之间的传递
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。
二、兴奋在神经元之间的传递
突触中信号传递过程
电信号
-
+
-
+
+
+
-
-
+
+
+
-
-
-
+
+
-
-
-
-
+
+
化学信号
电信号
信号转换
(速度快)
(速度慢)
(速度快)
二、兴奋在神经元之间的传递
突触中信号传递过程
兴奋在神经纤维上传导和在神经元之间传递的区别
兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递
速度
方向
传导方式
耗能的多少
快
慢
双向
单向
少
多
电信号(神经冲动)
化学信号(神经递质)
二、兴奋在神经元之间的传递
兴奋的传递过程
-
+
-
+
+
+
-
-
+
+
+
-
-
-
+
+
-
-
-
-
+
+
方向特点
神经递质储存于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜。
单向传递原因:
乙酰胆碱、胺类(多巴胺、5-羟色胺)、氨基酸类(谷氨酸、甘氨酸)、激素类(肾上腺素、去甲肾上腺素)等。
兴奋性递质:
抑制性递质:
Na+通道打开,Na+内流,后膜产生动作电位,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
(1)化学本质:
(2)种类和作用:
化学物质
(一般为乙酰胆碱、谷氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。)
(一般为甘氨酸、γ-氨基丁酸、5-羟色氨等。)
二、兴奋在神经元之间的传递
兴奋传导的方向
5.突触小结
兴奋
突触前膜(Ca2+内流)
(突触小泡,胞吐)
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
(兴奋或抑制或肌肉收缩或腺体分泌)
突触间隙
(速度快)
(速度快)
(速度慢)
二、兴奋在神经元之间的传递
突触延搁
22
01
兴奋在神经纤维上的传导
若分别刺激各箭头所指位置,描述电流表的偏转方向。
学以致用
二、兴奋在神经元之间的传递
刺激位置 指针偏转次数 指针偏转方向
b
c
2次 先偏左,再偏右
1次 向右偏转一次
(ab=bd)
P31思维训练
推断假说与预期
由此,科学家得出结论:
该神经释放一种化学物质,这种物质可以使心跳变慢。
A
B
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?”为了回答这一问题,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)B心脏跳动也减慢。
23
P31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?
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。
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。
24
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