2.3神经冲动的产生和传导课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第二章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 1.欢迎关注公众号：逍遥谈生悟理 2.有些备用材料放在两侧，有些问题会在备注里说明 3.欢迎加入QQ群：974106088 掌握兴奋在神经纤维上如何产生和传导； 掌握兴奋在神经元之间如何传导； 掌握兴奋剂和毒品的作用机理，理解兴奋剂和毒品的危害 学习目标 课堂导入 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？ 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（传出神经末梢和肌肉）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0.1s。 讨论2：短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？ 神经中枢 效应器 感受器 传入神经 传出神经 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？ 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递 一、兴奋在神经纤维上的传导 在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上： 一、兴奋在神经纤维上的传导 1. 传导形式： 电信号（神经冲动） 实验结果: 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 ③然后，另一电极处（b处）变为____电位 负 ④接着又_____________ 恢复为正电位 说明：在神经系统中，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。 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？ 未受刺激时，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。 神经细胞对不同离子的通透性不同。 ① 静息电位 电位表现：___________ 形成原因：___________ 运输方式：___________ 内负外正 K+外流 协助扩散 2. 产生和传导过程： ① ② 动作电位 电位表现：___________ 形成原因：___________ 运输方式：___________ 内正外负 Na+内流 协助扩散 刺激 拓展 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 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。 ① ② ③ 兴奋传导 兴奋部位和未兴奋部位之间 存在电位差，形成________。 局部电流 ① ② ③ ④ 兴奋传导方向 兴奋传导 局部电流刺激相近的________部位产生_______的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为__________。 未兴奋 同样 静息电位 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 膜内局部电流方向：兴奋部位→未兴奋部位 膜外局部电流方向：未兴奋部位→兴奋部位 局部电流方向 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 兴奋传递方向 兴奋 兴奋在神经纤维上的传导是______的，与_____局部电流方向一致，与 局部电流方向相反 双向 膜内 膜外电流方向 膜内电流方向 膜外 静息状态 未兴奋部位 兴奋状态 刺激部位 刺激 兴奋的产生和传导 总结 Na+内流 局部电流 未兴奋部位 刺激 K+外流 动作电位 (外负内正) 静息电位 (外正内负) Na+内流 兴奋在神经纤维上以电信号的形式双向传导。 以上是蛙的离体坐骨神经实验，那么兴奋在生物体内、反射弧上传导也是双向的吗？ ②刺激不能发生在神经元的端点 双向传导的前提： ①神经纤维需离体 在生物体内、反射弧上兴奋的传导都是单向的。 电表两极分别位于神经纤维膜两侧相同位置。 电位差=膜内电位-膜外电位 电流表测量膜电位变化： ① ab段——静息电位 ② bd段——动作电位的形成 Na+内流，协助扩散 K+外流，协助扩散 膜电位变化曲线： ③ de段——静息电位的恢复 Na+通道关闭，K+通道短暂打开，K+大量外流，膜电位恢复为静息电位。 K+外流，协助扩散 膜电位变化曲线： ④ ef段—— 一次兴奋完成后，钠钾泵将流入细胞内的Na+泵出膜外，将流出细胞的K+泵入膜内，以维持细胞内K+浓度高和细胞外Na+浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。 吸K+排Na+，主动运输 强调： （1）整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段； （2）整个过程中，细胞膜内K+始终比膜外多，Na+始终比膜外少。 研究人员进行了含有不同Na＋浓度的细胞外液(细胞外液渗透压相同、K＋浓度相同)对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验，结果如图。 a>b>c 则细胞外液a、b、c中Na+浓度大小为： 若电表两极均置于神经纤维膜的外侧，电位变化曲线是？ 电流计 a b A B 受到刺激后，兴奋会先传到A点再传到B点，所以电表将发生两次方向不同的偏转。 兴奋在神经纤维上的传递与电流表问题 1.刺激a点: 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转(先 后 偏 次) b d 两 左 右 两 2.刺激d点: 先右后左偏两次 3.刺激c点: 不偏转 规律：在神经纤维上，刺激靠近谁，电流表先向谁偏，偏两次 (1)神经细胞静息电位形成的主要原因是K＋外流(　　) (2)动作电位形成过程中Na＋内流的方式是主动运输(　　) (3)神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导(　　) (4)刺激神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导 (　　) (5)膜内的K＋通过Na＋-K＋泵主动运输排出，导致动作电位的形成(　　) (6)神经纤维膜内K＋/Na＋的比值，动作电位时比静息电位时高(　　) √ × √ √ × × 课堂小结 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 二、兴奋在神经元之间的传递 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，相邻两个神经元之间并不是直接接触的。 思考：信息是怎样从一个神经元传导后一个神经元的呢？ 1、突触小体 神经元轴突末梢经多次分支，每个小枝末端膨大成的杯状或球状小体。 线粒体 突触小泡 （形成与高尔基体、线粒体有关） 神经递质 2、突触 突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触。 3、突触类型 轴突-轴突型 ①轴突-树突型 ②轴突—细胞体型 ③轴突—轴突型 轴突—细胞体型 轴突-树突型 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。 ④轴突-肌细胞型 ⑤轴突-腺体细胞型 思考 所以，突触还包括： 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 4、突触的结构 （充满了组织液） （本质：蛋白质） 辨析 突触、突触小体、突触小泡的区别？ 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 突触小泡 突触小体 5、神经递质 种类很多，主要有乙酰胆碱、氨基酸类（如谷氨酸、甘氨酸）、5­羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。 ①化学成分 与受体结合后，导致Na＋进入突触后膜，使突触后膜兴奋，产生动作电位。 与受体结合后，导致负离子(如Cl－)进入突触后膜，从而强化“内负外正”的静息电位。 ②分类 兴奋性神经递质 抑制性神经递质 ③神经递质的释放、运输 以胞吐的方式释放，经扩散通过突触间隙，运输到突触后膜上。 ④神经递质的作用 与突触后膜上的特异性受体结合，使下一个神经元兴奋或抑制。 ⑤神经递质发挥完作用后去路 通过突触前膜转运载体，将突触间隙中多余的神经递质回收至突触前神经元，并贮存于囊泡再利用； 被相应的酶分解。 回收再利用： 酶降解： （1）神经递质不被分解或重吸收会怎样？ 突触后膜会持续兴奋或抑制 思考 （2）神经递质属于内环境么？ 位于突触小泡中的神经递质不属于内环境； 位于突触间隙的神经递质属于内环境。 6、兴奋在神经元之间传递的过程 ①兴奋到达突触前膜所在的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。 ②神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。 ③神经递质与突触后膜上的受体结合 ④突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化 ⑤神经递质被降解或回收 传递过程 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 6、兴奋在神经元之间传递的过程 神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过突触联系的，神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞，引起肌肉的收缩或腺体的分泌。 思考 突触上的信号是如何转换的？ 突触前膜 突触间隙 突触后膜 电信号 轴 突 突触小泡 ↓ ↓ ↓ ↓ 电信号 化学信号 ↓ ↓ 7、兴奋在神经元之间传递的特点 ①神经元之间兴奋的传递只能是单方向的 原因：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突触处兴奋的传递速度比在神经纤维上传导要慢 ——单向传递 ——突触延搁 原因：突触处的兴奋传递需要电信号→化学信号→电信号的转换，以及神经递质的释放、扩散以及对突触后膜的作用都需要一定的时间。 兴奋在神经元的传递与电流表问题 1.刺激a点: 2.刺激c点: 3.刺激b点: 先左后右偏两次 兴奋不能传至a，只有d点可兴奋，电流计只向右偏转一次 由于突触延搁，a点先兴奋，d点后兴奋，电流计会先左后右偏两次。 使下个神经元兴奋或抑制 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 在神经纤维上 在神经元之间 涉及细胞 结构基础 形式 方向 速度 效果 使未兴奋部位兴奋 单个神经元 突触 电信号→化学信号→电信号 电信号 迅速 较慢（有突触延搁） 可以双向 单向传递 多个神经元 神经纤维 总结 49 (1)兴奋可从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突(　　) (2)神经肌肉接点的突触间隙中有组织液(　　) (3)兴奋传递过程中，突触后膜上的信号转换是电信号→化学信号→电信号(　　) (4)神经递质作用于突触后膜上，就会使下一个神经元兴奋(　　) √ √ × × 判断练习 (5)在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的，而在突触处的传递方向是单向的(　　) (6)神经递质以胞吐的方式释放至突触间隙，该过程共穿过了0层生物膜，该过程的发生体现了生物膜具有一定的流动性(　　) × √ 神经冲动的产生和传导 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 1、某些化学物质对神经系统的影响 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有些物质能够促进神经递质的合成和释放的速率； ③有些会影响神经递质的回收或降解。 ②有些会干扰神经递质与受体的结合； 兴奋剂和毒品等也大多是通过突触来起作用的。 2、兴奋剂 (1)概念 (2)作用 原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。 兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。 为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。 3、毒品 (1)概念 指鸦片、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。 有些兴奋剂就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害。 第一代毒品 海洛因 甲基苯丙胺(冰毒) “奶茶” 第二代毒品 第三代毒品 摇头丸 邮票 开心水 K粉 （2）可卡因使人上瘾的原因 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。 ①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。 ②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。 ③这样，导致突触后膜上多巴胺受体减少。 当可卡因药效失去后，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)可卡因的其他危害 ①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； ②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； ③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。 4、珍爱生命，远离毒品 思维训练——推断假说与预期 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？”为回答此问题，科学家进行了如下实验： 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 A B A B 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？ 假说： 预期： 讨论 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。 从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液，B心脏的跳动也会减慢。 课堂小结 课堂练习 一、概念检测 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 C 课堂练习 2. 乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱，有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活，则该药物可以（ ） 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 A Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder (Bilibili XCode Worker v4.1.3)(fixed_gap:False) $