内容正文:
第2章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
(第2课时)
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。
每个小枝
末端膨大
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。
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?
课堂导入
突触小体
二、兴奋在神经元之间的传递
(2) 类型
突触
1
突触小体可以与其他神经元的胞体或树突等相接近,共同形成突触。
(1) 来源
①轴突-胞体型
②轴突-树突型
轴突
胞体
树突
③轴突-肌(或腺)细胞突触
神经元并不是细胞器都存在胞体,如线粒体在轴突末端。
二、兴奋在神经元之间的传递
突触
1
(3) 结构
轴突
线粒体
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
受体
神经递质
突触
二、兴奋在神经元之间的传递
消耗能量,其快慢与 ,和 等有关。突触间隙充满 。
神经递质通过突触间隙 到 ,
的 附近;
二、兴奋在神经元之间的传递
兴奋在神经元之间的传递过程
2
1
兴奋到达突触前膜所在的轴突末梢,引起 ,
向 移动并释放 。
触小泡
突触前膜
神经递质
扩散
突触后膜
受体
释放的方式是 , 消耗能量, ,
转运蛋白,体现了细胞膜 。
突
胞吐
需要
不需要
具有一定的流动性
2
不需要
神经递质的浓度
温度
组织液
突触后膜上的 发生变化,引发 ,
变化。
降解: ;回收: 。
原因: 。
神经递质被 或 。
二、兴奋在神经元之间的传递
兴奋在神经元之间的传递过程
2
3
神经递质与后膜上的 结合。
离子通道
受体
体现的细胞膜功能: 。
进行细胞间的信息交流
5
被酶分解
被突触前膜回收
4
电位
降解
回收
以免持续发挥作用
二、兴奋在神经元之间的传递
兴奋在神经元之间传递的特点
3
(1) 单向传递
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。
反射弧中存在突触,兴奋在反射弧中单向传递
(2) 传递速度较慢
(突触延搁)
突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
(3) 信号转换
电信号→化学信号→电信号
突触前膜:
突触后膜:
电信号→化学信号
化学信号→电信号
二、兴奋在神经元之间的传递
神经递质
4
(1) 概念
由突触小泡包被,在突触间传递信息的化学物质。
突触小泡
神经递质
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、一氧化氮、内啡肽、腺苷等
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,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。
(2) 种类
①兴奋性递质
②抑制性递质
二、兴奋在神经元之间的传递
神经递质
4
(3)释放方式
胞吐
→体现生物膜的流动性
(需要消耗能量)
(4)作用机理
与突触后膜上的受体结合,形成递质-受体复合物,改变突触后膜对离子的通透性,引发突触后膜电位变化。
(5)作用效果
作为信息分子,引起下一个神经元兴奋或抑制。
(6) 去向
神经递质与受体结合后,神经递质会与受体分开,并迅速被降解或回收细胞,以免持续发挥作用。
二、兴奋在神经元之间的传递
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
课堂小测
3、右图为突触结构模式图,有关说法不正确的是( )
A. 在a中发生电信号→ 化学信号的转变,信息传
递需要消耗能量
B. ①中内容物释放至②中主要借助于突触前膜的
主动运输
C. ②处的液体传递兴奋时含有能被③特异性识别的物质
D. ①中内容物使b兴奋时,兴奋处膜外为负电位
B
课堂小测
4、(多选)下图是兴奋在神经元之间传递的示意图,下列关于此图的叙述,正确的是( )
A. 兴奋传递需要的能量只能来自④
B. 神经递质只能从①处释放
C. 突触的结构包括①②③
D. 神经递质和受体结合后,③处发生电信号到化学信号的转变
BC
思维训练:推断假说与预期
观察现象:
提出问题:
提出假说:
设计实验:
刺激某副交感神经可改变心肌跳动的频率
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?
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
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 。
思维训练:推断假说与预期
分组 A B
材料 有某副交感神经 无某副交感神经
处理 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
结果
结论
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
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
冰毒
可卡因
吗啡
摇头丸
大麻
海洛因
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
兴奋剂与毒品
1
①概念:
②作用:
兴奋剂
毒品
可增强人的兴奋程度、提高运动速度等。
兴奋剂原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物,如今是运动禁用药物的统称。
为了保证公平公正,运动比赛禁止使用兴奋剂
①概念:
②注意:
有些兴奋剂就是毒品,它们会对人体健康带来极大的危害。
鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。
作用位点:往往是突触
毒品成瘾机制
2
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)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。
(2)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回收,突触间隙多巴胺浓度显著增加。
(3)冰毒 、摇头丸、麻古等新型毒品:
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快传递有关的神经元,这些神经元利用神经递质——多巴胺来传递愉悦感。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
可卡因的上瘾机制
3
多巴胺
多巴胺转运体
多巴胺受体
可卡因
在正常情况下,多巴胺发挥完作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。
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,于是多巴胺就就留在突触间隙持续发挥作用,对突触后膜过多刺激。
1
2
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快传递有关的神经元,这些神经元利用神经递质——多巴胺来传递愉悦感。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
可卡因的上瘾机制
3
多巴胺
多巴胺转运体
多巴胺受体
可卡因
导致突触后膜上多巴胺受体减少。
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。
3
4
可卡因其他危害
4
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
可卡因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。
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,最典型的是有虫行蚁走感,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,可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。
1
2
3
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
《中华人民共和国禁毒法》
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。
课堂小测
5、毒品可卡因可使大脑中相关神经中枢的突触前膜上转运蛋白失去回收神经递质多巴胺的功能。下列关于兴奋剂和毒品的叙述,不正确的是( )
A. 兴奋剂和毒品大多是通过突触来起作用的
B. 吸食兴奋剂或毒品可使人产生依赖性,并上瘾
C. 多巴胺通过转运蛋白回收与通过受体进入突触后神经元都消耗ATP
D. 吸食可卡因后,突触间隙中的多巴胺含量会较正常时多
C
课堂小测
6、有些人的牙齿遇到寒冷刺激时会有刺痛感觉,科学研究发现,这与成牙本质细胞上TRCP5蛋白过多有关。寒冷刺激时,TRCP5 蛋白会打开成牙本质细胞膜上的钙离子通道,使钙离子进入并与细胞相互作用,最终导致神经发出的电信号增加,进而引起疼痛。临床上丁香油一直被用来治疗牙痛。下列有关叙述正确的是( )
A. 钙离子通道开放或关闭时,会发生通道蛋白肽键数目和空间构象的改变
B. 钙离子进入成牙本质细胞时,不需要与细胞膜上的钙离子通道相结合
C. 寒冷刺激引起刺痛感觉时,需要以大脑皮层为中枢的完整反射弧的参与
D. 临床上丁香油用以治疗牙痛的原理可能是促进了TRCP5 蛋白基因的表达
B
四、兴奋传导与电流表指针偏转问题
同一神经元电流计指针偏转次数的判断
1
①刺激a点:
②刺激c点:
③刺激bc之间的一点:
④刺激a点兴奋时:
点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次相反偏转
(先向 后向 偏转)
b、d点 ,电表 发生偏转。
膜电位变化是 ,
膜内电位变化是 。
点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次相反偏转
b
d
两
左
右
同时兴奋
不
b
d
两
内负外正→内正外负
由负电位变为正电位
四、兴奋传导与电流表指针偏转问题
在神经元之间传递
2
(1) 兴奋性递质
①刺激b点(ab=bd),电流计指针:
。
原因是:
发生两次方向相反的偏转,先左后右
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。
四、兴奋传导与电流表指针偏转问题
在神经元之间传递
2
(2) 抑制性递质
②刺激b点 ,a点先兴奋,d点 ,
电流表指针发生 偏转。
③刺激c点,电流计指针: 。
原因是:
1次
不兴奋
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
五、膜电位的测量方法
测量方法 测量图解 测量结果 测量目的
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外侧
如何调节电表两极的放置位置来测量静息电位和动作电位的电位差?
测量静息电位和动作电位
只能测量动作电位
Lavf58.29.100
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