3.2.3 神经冲动的产生和传导课件 -2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第2章 神经调节 202109 2019人教版 选择性必修一《稳态与调节》 第3节 神经冲动的产生和传导 1.兴奋是如何在神经纤维上传导的？ 2.兴奋在突触处是如何传递的？ 3.为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品？ 1 问题探讨(P22） 神经调节 短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 讨论： 1、从运动员听到枪响到作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？ 2、短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？ 经过了耳（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（传出神经末梢及相连的肌肉）等结构。 人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构，完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s。 短跑赛场 2 3 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列的结构。那么，兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？ 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 4 一、 + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - + + - - + + - - A B D C A、B不偏转， C、D指针的偏转能说明什么问题？偏转方向又能说明什么问题？ 神经纤维表面各处、神经纤维内各处电位是相等的，而内外之间存在电位差。偏转方向说明神经纤维外面为正电荷，里面为负电荷，称为静息电位 思考 膜内 膜外 神经纤维 实验一 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 5 一、 ③然后，另一电极（b处）变为____电位 实验现象 + + + + + - - - 图1 图4 图2 图3 a b a b a b a b 刺激 - + + + 蛙坐骨神经表面电位差实验 共发生了两次方向相反的偏转 ①静息时,电表_____测出电位差,说明静息时神经表面各处电位______ 没有 相等 ②在图示神经的左侧的一端给予刺激时，______刺激端的电极处（a处）先变为___电位，接着____________ 靠近 恢复正电位 负 负 ④接着又_____________ 恢复为正电位 大本P25T1 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 6 一、 1 a b + — 坐骨神经 + — 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。 结论： 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 1、实验 蛙的坐骨神经电位变化实验 神经调节 一 兴奋在神经纤维上的传导 细胞类型 细胞内浓度（mmol/L） 细胞外浓度（mmol/L） Na+ K+ Na+ K+ 枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10 蛙神经元 15 120 120 1.5 哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4 神经细胞Na+、K+分布特点？ 想一想 神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。 静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度 什么原因导致Na+和K+浓度不平衡的？ 什么原因导致Na+和K+浓度不平衡的？ 钠钾泵！每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。 钠钾泵运输Na+和K+ 通过（ ）方式 主动运输 兴奋在神经纤维上的传导 9 一、 静息电位产生原因 K+ Na+ K+ 通道 Na+通道 膜外 膜内 外正内负 K+外流 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 10 一、 未受刺激时，神经纤维处于____状态，细胞膜两侧的电位表现为________，这称为________； 该电位形成的主要原因：______； 静息 外正内负 静息电位 K+外流 K+外流的原因：神经细胞外的Na+浓度比膜内要___，K+浓度比膜内___，而神经细胞膜对不同离子的______各不相同：静息时，膜主要对___有通透性，造成_______，使膜外阳离子浓度___于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为外正内负； 细胞外 细胞内 高 低 通透性 K+ K+外流 高 （1）静息状态与静息电位 2.传导过程： 归纳： 处于静息状态的电位是：________； 该电位形成的主要原因：____________________________________； 该电位的电位表现是：________； 静息电位 细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流 外正内负 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 11 一、 静息电位及其形成机制 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 12 一、 当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对____的通透性增加，造成_______，这个部位的膜两侧出现________的电位变化，表现为________的兴奋状态，此时的膜电位称为__________。 归纳： 处于兴奋状态的电位是：________；表现是：________； 该电位形成的主要原因：________； Na+ Na+内流 暂时性 内正外负 动作电位 动作电位 Na+内流 内正外负 （2)兴奋的产生与动作电位 刺激 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 13 一、 动作电位产生原因 K+ Na+ K通道 Na通道 膜外 膜内 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 14 一、 动作电位的产生和传导 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 15 一、 兴奋部位的电位表现为________，而邻近的未兴奋部位为________，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_______的存在而发生_________，这样就形成了_________ 内正外负 外正内负 电位差 电荷移动 局部电流 局部电流刺激相近的______部位产生_____的电位变化，如此进行下去（③-④），将兴奋向前传导，后方又_____________； (3)局部电流的产生 （4）兴奋传导 未兴奋 同样 恢复静息电位 神经调节 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。这个问题如何解决？ Na+-K+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。 兴奋在神经纤维上的传导 17 一、 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？ 兴奋部位 临近未兴奋部位 临近未兴奋部位 膜外电流方向 膜内电流方向 结论： 若刺激发生在神经纤维中部，则兴奋以电信号的形式传导的，传导方向是____的；兴奋的传导方向与膜___电流相同； 双向 内 兴奋 神经调节 ②在反射过程中 ①在离体的神经纤维上 传导方向：________ 传导方向：_________ 单向传导 双向传导 问题：以上是用蛙的坐骨神经实验，是离体生物神经纤维。那么兴奋在生物体内的反射弧上的传导是也双向传导的吗？ 兴奋在神经纤维上传递特点： 双向性 兴奋在神经纤维上的传导 20 一、 （1）形式： 神经冲动（电信号、局部电流） 双向传导（但在生物体中总是单向传导的） （3）传导特点： （2）过程： 静息电位 刺激 电位差 动作电位 局部电流 （外正内负 K+外流） (外负内正 Na+内流) 3.小结 刺激 静息电位 （外正内负） 动作电位 （外负内正） 局部电流 （兴奋） 静息电位 （外正内负） K+部分向外扩散 Na+部分向内扩散 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 21 一、 如图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向)，其中正确的是 ( ) C 4.现学现用 神经调节 兴奋在神经纤维上的传导 22 一、 4.现学现用 C 右图是兴奋在神经纤维上的传导, 下列叙述错误的是（ ） A.甲区域主要发生的是K+外流 B.甲区与丙区可能是刚恢复为静息电位状态 C.乙区与丁区之间膜内局部电流的方向是从丁到乙 D.图中神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左 神经调节 b、d点 ，电表 发生偏转。 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转(即先向 后向 偏转) 1.刺激a点: 2.刺激c点: b d 两 同时兴奋 不 左 右 兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题 3.刺激c点: b处电流表先向 后,再向 偏转 次，肌肉发生收缩。 左 右 两 兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题 1.膜内外电位变化曲线解读 ab:静息电位,K+外流 膜电位为膜内电位减去膜外电位 bd:动作电位形成过程,Na+内流 de：静息电位的恢复，K+外流； f：钠钾泵吸钾排钠，维持细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高的浓度差。（消耗ATP的主动运输） 大本P24对点T2、P25T5 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 无需能量，需转运蛋白 总结 兴奋在神经元之间的传递 27 二、 在完成一个反射的过程中兴奋要经过多个神经元。一般情下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。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 化学 电 神经调节 兴奋在神经元之间的传递 28 二、 1.突触小体 轴突末梢 神经元的________经过多次分支，最后每个小枝末端_____，呈___状或___状，叫做_________； 轴突末梢 膨大 杯 球 突触小体 线粒体 突触小泡 突触小体 神经调节 兴奋在神经元之间的传递 29 二、 2.兴奋在神经元之间传递的结构基础——突触 (1)概念 (2)常见类型 突触小体可以与其他神经元的________或_____等相接近，共同形成突触； 轴突-树突型 树突 轴突-细胞体型 细胞体 拓展思考：突触的后半部分一定是神经元的一部分吗？ 不一定，也可能是肌肉细胞或某些腺体细胞 神经调节 兴奋在神经元之间的传递 30 二、 (3)突触的组成 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 突触小泡 线粒体 神经递质受体 神经递质 上游神经元突触小体的部分细胞膜 下游神经元的部分细胞膜 神经调节 兴奋在神经元之间的传递 31 二、 (4)传递过程 ①兴奋到达突触前膜所在的_______，引起_______向_______移动并释放_______； 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 递质-受体复合物 突触后膜的特异性受体是哪种生物大分子？ 蛋白质 神经调节 兴奋在神经元之间的传递 32 二、 (4)传递过程 ①兴奋到达突触前膜所在的_______，引起_______向_______移动并释放_______； 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 递质-受体复合物 若神经递质为兴奋性神经递质，则会激活Na+内流，进而引发动作电位形成，将兴奋继续在下游神经元传递； 若神经递质为抑制性神经递质，则会激活Cl-等离子内流，进一步降低细胞膜内电位，引发突出后膜的抑制。 神经调节 兴奋在神经元之间的传递 33 二、 (4)传递过程 ①兴奋到达突触前膜所在的_______，引起_______向_______移动并释放_______； 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 递质-受体复合物 ⑤神经递质被_____或_____ 降解 回收 降解：突触后膜所在的下游神经元释放相关的水解酶。 回收：通过胞吞的形式重新被突触前膜所在的上游神经元回收并储存在突出小泡中。 神经调节 想一想 35 1.兴奋在突触处的传递需要借助神经递质，这个过程完成了怎样的信号转换呢？ 电信号 化学信号 电信号 2.兴奋在突触处传递的特点及原因？ 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 3.为什么兴奋在神经元之间传递的速度比在神经纤维上要慢? 突触处的兴奋传递需要要通过化学信号的转换。 突触前膜释放神经递质 神经递质与突触后膜受体结合 神经调节 兴奋在神经元之间的传递 36 二、 归纳：(4)兴奋通过突触的传递过程 兴奋 突触前膜 (突触小泡) 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 （兴奋或抑制或肌肉的收缩或腺体的分泌） 神经调节 兴奋在神经元之间的传递 37 二、 （5）信号转换： 电信号→化学信号→电信号 （6）特点： 单向传递 （7）神经递质 种类 兴奋性递质 抑制性递质 如乙酰胆碱 如甘氨酸 释放方式: 胞吐 体现生物膜的流动性 作用: 引起下一个神经元兴奋或抑制 去向: 迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用 速度较慢 神经调节 ①刺激b点，由于兴奋在突触间的传导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，电流计发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点，兴奋不能传至a，a点不兴奋，d点可兴奋，电流计只发生一次偏转。 小结：比较兴奋的传导 神经纤维上的传导 神经元之间的传递 信 号 形 式 传 导 速 度 传 导 方 向 实质 电 信 号 电信号——化学信号——电信号 快 慢 双 向 单 向 膜电位变化→局部电流 突触小泡释放神经递质 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 39 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 40 三、 1.化学物质对神经系统产生影响的作用机理 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 ①有些物质能够_____神经递质的______和_____的_____； ②有些会干扰： _____________________________； ③有些会影响________________的____的________； 促进 合成 释放 速率 神经递质与受体的结合 分解神经递质 酶 活性 神经调节 拓展：化学物质对兴奋传递的影响 Ca2+ Ca2+ 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 ①影响神经递质的释放 ②影响神经递质与受体的结合 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 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 可卡因与多巴胺转运体结合，使多巴胺无法回收而持续作用 大本P28对点T2，P29T4 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 42 三、 2.兴奋剂与毒品 （1）兴奋剂 概念: 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。 神经调节 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 43 三、 （2）毒品 概念: 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。 神经调节 思考与讨论P30 44 可卡因 概述: 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 分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害 神经调节 45 可卡因的上瘾机制 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_______________________ 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 思考与讨论P30 神经调节 46 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 思考与讨论P30 分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害 神经调节 47 3.珍爱生命，远离毒品 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。 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 三、 神经调节 思维训练P31 48 已知副交感神经可以使心率降低。 A组保留副交感神经 B组剔除副交感神经 刺激A组中的副交感神经，A的跳动降低。 从A组的营养液中取一些液体注入B组的营养液中，B组的跳动也会减慢。 假说:支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学物质，该物质可以使心跳减慢。 A、B心脏跳动均变慢 突触不仅存在于神经元之间，也可以存在于神经元和心肌细胞之间 该实验的假说是什么？该实验可以说明什么问题？ 神经调节 课堂小结 49 第3节 神经冲动的产生和传导 神经调节 练习与应用 50 1.有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重可导致死亡。下列判断不合理的是（ ） A.食用草乌炖 肉会影响身体健康 B.钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流 C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态 D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状 2. 乙酰胆碱酣酶可以水解乙酰胆碱，有机磷农药能使乙酰胆碱酣酶失活，则该农药可以( ) A. 使乙酰胆碱持续发挥作用 B. 阻止乙酰胆碱与其受体结合 C. 阻止乙酰胆碱从突触前膜释放 D. 使乙酰胆碱失去与受体结合的能力 C A 一、 概念检测 神经调节 练习与应用 51 二、拓展应用 1.枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明，当改变神经元轴突外Na+浓度的时候，静息电位并不受影响，但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。 （1）请对上述实验现象做出解释 静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关,所以神经元轴突外Na+浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+依度降低,细胞内外Na+浓度差变小, Na+内流破少,动作电位值下降。 （2）如果要测定枪乌贼神经元的正常电位，应该在何种溶液中测定？为什么？ 要测定检乌贼神经元的正常电位,应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中,其钠钾离子具有一定的浓度,要使测定的电位与休内的一致。也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与休内相同的环境中。 神经调节 练习与应用 52 二、拓展应用 2.一般的高速路都有限速的规定。例如，我国道路交通安全法规定，机动车在高速公路行驶，车速最高不得超过120km/h。在高速路上行车，要与前车保持适当的距离，如200m。另外，我国相关法律规定，禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度，解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人，你将怎样做？ 在行车过程中,发现危险进行紧急处置,实际上需要经过一个复杂的反射过程。视觉器官等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理,最后作出应急的反经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递,因此从发现危险到作出反应需要一定的时 速过快或车距过小,就缺少足够的时间来完成反应的过程。 神经调节 课后作业 53 作业：金榜P20 课时P81-82 1-11题 神经调节 54 作业：金榜P18-19；《作业册》P80-81 神经调节 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $