2026届高三生物一轮复习课件 课时38 神经冲动的产生和传导

课时38 神经冲动的产生和传导 课时38 神经冲动的产生和传导 回顾：膝跳反射反射弧的结构 感受器(肌梭)→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 【问题】 兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢 1.兴奋在神经纤维上以电信号(或神经冲动)传导 在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态。 神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。 神经细胞Na+、K+分布特点 一、兴奋在神经纤维上的传导 细胞膜上存在钠钾泵，每水解一个ATP释放能量,会逆浓度梯度向外泵出三个Na+，同时向内泵入两个K+，从而恢复静息时膜外高Na+，膜内高K+的状态，为下一次兴奋做好准备。 1.兴奋在神经纤维上以电信号(或神经冲动)传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 2.兴奋在神经纤维上以电信号传导——静息状态 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ 静息时，K +通道开放，K +外流，膜电位表现为内负外正，称为静息电位。 K+ K+ K+ Na+ 协助扩散 一、兴奋在神经纤维上的传导 2.兴奋在神经纤维上以电信号传导——兴奋状态 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ 受到刺激时，细胞膜对Na +的通透性增加，Na + 内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 膜电位表现为内正外负，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ 协助扩散 一、兴奋在神经纤维上的传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流。如此依次进行下去，兴奋不断地向前传导，后方恢复静息电位。 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺 激 一、兴奋在神经纤维上的传导 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺 激 局部电流方向与神经冲动传导方向关系 与膜外方向相反 与膜内方向一致 一、兴奋在神经纤维上的传导 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺 激 注意：在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导。 离体状态——兴奋在神经纤维上双向传导。 传导特点 - + - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - - + - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - Na+ 丹麦生理学家斯科（Jens C.Skou）等人发现，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能分解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。 离子运输 Na+进细胞，K+出细胞 1 Na+出细胞，K+进细胞 2 （钠钾泵） 协助扩散 主动运输 【拓展延伸】神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题是如何解决的呢？ 一、兴奋在神经纤维上的传导 3.膜电位的测量方法 结果解读：a~b段电位变化和c~d段电位变化达到峰值之前都是由Na+内流造成的，而峰值之后的电位变化则是由K+外流造成的，一正一负是因为电流方向相反 a b c d 一、兴奋在神经纤维上的传导 3.膜电位的测量方法 4.膜电位曲线解读 刺激 ①a点之前 ——静息电位 主要表现为K+外流, 使膜电位表现为内负外正。 ②ac段 ——动作电位的形成 Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。 ③ce段 ——静息电位的恢复 K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。 一、兴奋在神经纤维上的传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 4.膜电位曲线解读 刺激 ④ef段 ——一次兴奋完成后 钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。 a-c:Na+内流(协助扩散) c-e:K+外流(协助扩散) e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输) 一、兴奋在神经纤维上的传导 5.膜电位的影响因素 溶液中离子浓度变化 静息电位变化 动作电位变化 适当降低溶液中Na+浓度 适当增加溶液中Na+浓度 适当降低溶液中K+浓度 适当增加溶液中K+浓度 不变 峰值下降 不变 峰值上升 上升 不变 不变 下降 ①静息电位是K+的平衡电位，细胞外K+浓度上升后，细胞内K+向外扩散减少，从而引起静息电位（绝对值）变小。 ②动作电位的峰值是Na+的平衡电位。 当细胞外Na+浓度上升后，向细胞内的扩散量增加，从而使动作电位的峰值变大。 二、兴奋在神经元之间的传递 突触小体≠ 突触 1.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 突触小体 神经递质 其形成与高尔基体有关 为神经递质的合成和释放提供能量 二、兴奋在神经元之间的传递 2.突触 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 神经递质受体 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，完成神经元之间的兴奋传递。 本质为糖蛋白 二、兴奋在神经元之间的传递 3.突触常见类型 ②轴突——树突 ①轴突——胞体 轴突—胞体 轴突—树突 ③轴突——腺体/肌肉 4.兴奋传递过程 ①兴奋到达突触前膜所在的 ，引起 向 移动并释放 ；（以 形式释放） 轴突末梢 突触小泡 突触前膜 神经递质 ②神经递质通过____________到 附近； 突触间隙扩散 突触后膜的受体 ③神经递质与 结合，形成 ； 突触后膜的受体 ④突触后膜上的 发生变化，引发 ； 离子通道 电位变化 ⑤神经递质被_____或_____ 降解 回收 递质-受体复合物 胞吐 二、兴奋在神经元之间的传递 5.兴奋在神经元之间的传递特点 （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。 （2）传递速度比在神经纤维上慢 突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。 轴突 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 电信号 化学信号 电信号 二、兴奋在神经元之间的传递 6.神经递质 突触小泡 神经递质 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。 （1）种类 ①兴奋性递质 ②抑制性递质 如乙酰胆碱、谷氨酸等 如甘氨酸、去甲肾上腺素等 该类递质作用于突触后膜后，增强突触后膜对Na＋通透性，使Na＋内流，从而使突触后膜产生动作电位，即引起下一神经元发生兴奋。 该类递质作用于突触后膜后，增强突触后膜对Cl－的通透性，使Cl－内流，强化静息电位，从而使神经元难以产生兴奋。 二、兴奋在神经元之间的传递 6.神经递质 突触小泡 神经递质 神经递质与受体结合后，神经递质会与受体开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。 ①被相应的酶降解 ②被突触前膜回收 （2）释放方式: 胞吐 体现生物膜的流动性 （3）作用: 引起下一个神经元兴奋或抑制 （4）去向: 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。 课堂小结 比较项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元间的传递 结构基础 神经元(神经纤维) 突触 信号形式 (或变化) 速度 方向 电信号 电信号→化学信号→电信号 快 慢 可以双向 单向传递 神经递质被_____或_____ 降解 回收 三、兴奋剂、毒品的作用原理 1.影响神经递质的合成和释放 如肉毒杆菌、某些麻醉药。 2.影响神经递质与受体的结合 3.影响神经递质的清除 如重症肌无力（获得性自身免疫性疾病） 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。 3.影响神经递质的清除 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 三、兴奋剂、毒品的作用原理 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 难点突破：兴奋传递中电表指针偏转次数的判断 a b + + ①静息时,电表 测出电位变化, 说明神经表面各处电位 。 没有 相等 刺激 - ②在图示神经的左侧一端给予刺激时， 刺 激端的电极处（a处）先变为 电位， 接着 。 靠近 恢复正电位 负 - ③然后，另一电极（b处）变为 电位。 负 ④接着又 。 恢复为正电位 共发生了两次方向相反的偏转 1.偏转原理 难点突破：兴奋传递中电表指针偏转次数的判断 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，电流计发生两次方向相反的偏转。 刺激2：刺激c点，由于bc=cd，b点和d点同时兴奋，电流计不发生偏转。 难点突破：兴奋传递中电表指针偏转次数的判断 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，电流表指针发生两次方向相反的偏转。 ②抑制性递质： a点先兴奋，d点不兴奋，电流表指针发生1次偏转。 难点突破：兴奋传递中电表指针偏转次数的判断 3.在神经元之间的传递 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，电流表指针只发生一次偏转。 难点突破：兴奋传导和传递的实验探究 1.探究冲动在神经纤维上的传导方向 （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。 难点突破：兴奋传导和传递的实验探究 2.探究冲动在神经元之间的传递方向 （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。 难点突破：兴奋传导和传递的实验探究 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。 难点突破：兴奋传导和传递的实验探究 大本220迁移应用 7.科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况，设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点，且X＝Y。 请回答下列问题： (1)在a点受刺激时，膜外电位为____ 电位。若刺激b点，电流计①指针 _______________________(填偏转方 向和次数)；若刺激c点，电流计①指针________。 负 发生两次方向相反的偏转 不偏转 难点突破：兴奋传导和传递的实验探究 (2)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转的情况)： Ⅰ._______________________________ _______________________，说明兴奋 可以从A传到B； Ⅱ.____________________________________，说明兴奋不能从B传到A。 刺激d(或a或b或c)点，电流计②指针 发生两次方向相反的偏转 刺激e点，电流计②指针只发生一次偏转 难点突破：兴奋传导和传递的实验探究 (3)请利用电流计①②设计一个简单实 验，证明兴奋在神经纤维上的传导速 度快于其在突触间的传递速度。 实验思路：______________________ _______________________________。 结果预测：_____________________________________________。 刺激d点，观察电流计① ②指针发生第二次偏转的先后顺序 电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计② 方法 图解 结果 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 方法 图解 结果 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 www.ieway.cn Lavf58.33.100 EVAVEdit $