2.3 神經(jīng)沖動的產生和傳導課件高二上學期生物人教版選擇性必修1

第2章神經(jīng)調節(jié)第3節(jié)神經(jīng)沖動的產生和傳導問題探討短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出。請觀看以下視頻回答相關問題。問題探討1、從運動員聽到槍響到作出起跑的反應，信號的傳導經(jīng)過了哪些結構？2、短跑比賽規(guī)則中關于“搶跑”規(guī)定的科學依據(jù)是什么？經(jīng)過了耳（感受器）、傳入神經(jīng)（聽覺神經(jīng)）、神經(jīng)中樞（大腦皮層—脊髓）、傳出神經(jīng)、效應器（肌肉）等結構。人類從聽到聲音到作出反應起跑需要經(jīng)過反射弧的各個結構，完成這一反射活動所需的時間至少需要0.1s。短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出?，F(xiàn)在世界短跑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內起跑被視為搶跑。

運動員聽到信號后神經(jīng)產生興奮，興奮的傳導經(jīng)過了一系列的結構。那么，興奮在反射弧中是以什么形式以及如何傳導的？興奮在神經(jīng)纖維上的傳導一興奮在神經(jīng)元之間的傳遞二一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導

有人做過如下實驗：在蛙的坐骨神經(jīng)上放置兩個微電極，并將它們連接到一個電表上。蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標本坐骨神經(jīng)腓腸肌若兩個電極之間沒有電位差，指針不會偏轉，只有出現(xiàn)電勢差時電表的指針才會發(fā)生偏轉。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導++——1、靜息時,電表沒有測出電位差,說明

神經(jīng)表面各處電位相等2、左側給予刺激，靠近刺激端的電極處

（a處）先變?yōu)樨撾娢籥b3、刺激遠離a后未到達b處，a處恢復

正電位4、然后，刺激靠近b處電極，b處變

為負電位5、刺激遠離b處后，接著又恢復為

正電位靜息時，電表沒有測出電位差，說明神經(jīng)表面各處電位相等左側給予刺激，靠近刺激端的電極處（a處）先變?yōu)樨撾娢蝗缓?，另一電極（b處）變?yōu)樨撾娢唤又只謴蜑檎娢唤又謴驼娢浑姳砥D了多少次？2次結論：在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以_______的形式沿著神經(jīng)纖維傳導的,這種電信號叫做神經(jīng)沖動。電信號1、興奮在神經(jīng)纖維上的產生①靜息狀態(tài)未受刺激時，神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)，此時神經(jīng)細胞外的Na+濃度比膜內要高，K+濃度比膜內低。靜息時，膜主要對K+有通透性，造成K+外流，細胞膜兩側的電位表現(xiàn)為內負外正，這稱為靜息電位。膜內膜外靜息電位：內負外正K+外流：協(xié)助擴散K+通道1、興奮在神經(jīng)纖維上的產生②產生興奮當神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時，細胞膜對Na+的通透性增加，造成Na+內流，這個部位的膜兩側出現(xiàn)暫時性的電位變化，表現(xiàn)為內正外負的興奮狀態(tài)，此時的膜電位稱為動作電位。即產生興奮。Na+通道膜內膜外動作電位：內正外負Na+內流：協(xié)助擴散2、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導興奮的傳導興奮（內正外負）部位電位發(fā)生變化，與未興奮（內負外正）部位間由于電位差的存在而發(fā)生電荷移動，這樣就形成了局部電流。

這種局部電流又刺激相近的未興奮部位發(fā)生同樣的電位變化，如此進行下去，將興奮向前傳導，后方又恢復為靜息電位。局部電流方向：膜內：

部位流向

部位；膜外：

部位流向

部位興奮傳導的方向與

電流方向一致。興奮興奮未興奮未興奮膜內興奮以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導，這種電信號也叫神經(jīng)沖動刺激未興奮

興奮

未興奮刺激膜電位變化局部電流靜息狀態(tài)內正外負（

動作電位）

內負外正（靜息電位）

刺激未興奮部位興奮的傳導形成2傳導形式：電信號一興奮在神經(jīng)纖維上的傳導1傳導過程

膜外：未興奮區(qū)域

→興奮區(qū)域膜內：興奮區(qū)域

→未興奮區(qū)域興奮區(qū)域膜電位：未興奮區(qū)域膜電位：內負外正

在反射過程中，興奮只能從感受器傳到效應器，因此，在生物體內的反射弧上，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導方向是單向的。雙向傳導的前提除神經(jīng)纖維需離體之外，刺激還不能發(fā)生在神經(jīng)元的端點；在中部刺激神經(jīng)纖維，會形成興奮區(qū)，而兩側臨近的未興奮區(qū)與該興奮區(qū)都存在電位差，形成局部電流，因此可以雙向傳導。在離體的神經(jīng)纖維上：雙向傳導在反射弧上：單向傳導3.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導方向（2）在反射弧中傳導方向：__________單向傳導3、傳導方向：（1）在離體神經(jīng)纖維上傳導方向：__________雙向傳導[現(xiàn)學現(xiàn)用]興奮部位膜電位表現(xiàn)____________。內正外負興奮部位膜電位變化_________________________。興奮部位膜外電位是___________。興奮部位膜外電位變化是_____________________。由“內負外正”變?yōu)椤皟日庳摗必撾娢挥烧娢蛔優(yōu)樨撾娢荒る娢唬骸饕欢ㄒ辞宄}干！K+外流、Na+內流：

協(xié)助擴散拓展——鈉鉀泵：

既是載體蛋白，同時也是細胞膜上的一種Na+-K+ATP酶，能催化ATP水解。

既有運輸功能，還有催化功能。

細胞內的鈉離子可與該酶結合，每消耗一分子ATP，向細胞膜內運進3個鉀離子，排出2個鈉離子。由于鈉—鉀泵不斷的工作，從而導致細胞內液的鉀離子濃度高于細胞外液，而鈉離子則低于細胞外液，使細胞內外離子保持著一定的濃度差。K+內流、Na+外流：主動運輸（鈉鉀泵）4.膜電位變化曲線（1）電表兩極分別置于神經(jīng)纖維的內側和外側，記錄動作電位。知識拓展4.膜電位變化曲線（1）電表兩極分別置于神經(jīng)纖維的內側和外側，記錄動作電位。刺激①a點之前——靜息電位②ac段——動作電位的形成③ce段——靜息電位的恢復圖析靜息電位和動作電位的產生機制

K+外流：協(xié)助擴散Na+內流：協(xié)助擴散Na+-K+泵將流入的Na+泵出膜外，將流出的K+泵入膜內，以維持細胞外Na+濃度高和細胞內K+濃度高的狀態(tài)K+內流和Na+外流屬于主動運輸，需消耗能量K+外流：協(xié)助擴散④ef段——一次興奮完成后，為下次興奮做準備刺激了解：為什么e點比a點低而不是持平？恢復靜息電位的力道比較大，會使膜電位的恢復超過靜息電位值，產生一個比靜息電位還要負的電位，這種現(xiàn)象叫超極化。反射的發(fā)生不僅需要完整的反射弧，還需要適宜的刺激。如圖所示將刺激強度逐漸增加(S1～S8)，一個神經(jīng)細胞細胞膜電位的變化規(guī)律：圖中顯示：①刺激要達到一定的強度才能誘導神經(jīng)細胞產生動作電位；②刺激強度達到S5以后，隨刺激強度增加動作電位基本不變。資料分析（了解）：注意：（1）整個過程中，鈉鉀泵一直在發(fā)揮作用，并非只有ef段；（2）整個過程中，K+始終膜內多于膜外，Na+始終膜外多于膜內；（3）整個過程中，動作電位的傳導不會隨著時間而衰減。4.膜電位變化曲線（2）電表兩極均置于神經(jīng)纖維的外側濃度變化靜息電位或動作電位的變化細胞外Na+濃度增加

細胞外Na+濃度降低細胞外K+濃度增加細胞外K+濃度降低

靜息電位不變，動作電位的峰值變大靜息電位不變，動作電位的峰值變小靜息電位絕對值變小靜息電位絕對值變大電位大小變化的判斷①靜息電位的大小取決于細胞內外K+濃度②動作電位的大小取決于細胞內外Na+濃度1、關于人體神經(jīng)細胞的敘述，正確的是A.神經(jīng)細胞內的Na+含量往往多于細胞外B.K+內流是產生和維持靜息電位的主要原因C.靜息電位與細胞膜內外特異的離子分布有關D.興奮傳導方向始終與膜外局部電流方向一致C鞏固練習2、在一條離體神經(jīng)纖維的中段施加電刺激，使其興奮。下圖表示刺激時的膜內外電位變化和所產生的神經(jīng)沖動傳導方向（橫向箭頭）。其中正確的是C3、如圖所示，當神經(jīng)沖動在軸突上傳導時，下列敘述錯誤的是A.乙區(qū)發(fā)生了Na+內流B.甲區(qū)與丙區(qū)可能剛恢復為靜息電位狀態(tài)C.乙區(qū)與丁區(qū)膜內局部電流的方向是從乙到丁D.據(jù)圖可判斷神經(jīng)沖動的傳導方向是從左到右D神經(jīng)元之間神經(jīng)纖維

當興奮傳導到一個神經(jīng)元的末端時，它是如何傳遞到另一個神經(jīng)元的呢?通過什么結構呢？電信號

在完成一個反射的過程中，興奮要經(jīng)過多個神經(jīng)元，一般情況下，相鄰的兩個神經(jīng)元并不是直接接觸的。帶著以下問題看課本P28最后兩段至P29結束1.突觸概念、類型、結構、組成?2.興奮在突觸結構（神經(jīng)元之間）傳遞的過程？（1）興奮以什么形式在突觸處傳遞？（2）突觸處的信號傳遞為什么是單向的？（3）興奮在神經(jīng)纖維上的傳導與神經(jīng)元之間的信號傳遞速度一樣嗎？（4）神經(jīng)遞質作用于突觸后膜，引起突觸后膜的電位變化，該變化一定是興奮嗎？（5）神經(jīng)遞質發(fā)揮后還有活性嗎？這樣有何意義？二、興奮在神經(jīng)元間的傳遞

神經(jīng)元的________經(jīng)過多次分支，最后每個小枝末端_____，呈___狀或___狀，叫做_______；軸突末梢膨大杯球突觸小體（一）突觸--結構基礎1.概念:二、興奮在神經(jīng)元間的傳遞突觸小體可以與其他神經(jīng)元的______或_____等相接近，共同形成突觸；樹突細胞體（一）突觸--結構基礎軸突-樹突突觸軸突-胞體突觸2、突觸的常見類型C.神經(jīng)元與肌肉細胞或某些腺體細胞之間也是通過突觸聯(lián)系的A．軸突—細胞體型B．軸突—樹突型P29最后一段：突觸后膜可以是神經(jīng)元的細胞體的膜、樹突的膜、肌細胞膜或是腺細胞膜。突觸的結構包括__________、__________與__________；突觸前膜突觸間隙突觸后膜興奮傳導的方向突觸前膜突觸間隙突觸后膜突觸3.突觸的結構:突觸小體突觸小體軸突線粒體突觸小泡（內含神經(jīng)遞質）突觸前膜突觸間隙突觸后膜（突觸小體的膜）（組織液）（細胞體膜、樹突膜、肌細胞膜或是腺細胞膜）突觸判斷突觸個數(shù)圖中有三個突觸在③中，⑤是神經(jīng)-肌肉接頭③4個神經(jīng)遞質釋放的運輸方式是_____，_____消耗能量，_______轉運蛋白，體現(xiàn)了細胞膜__________________；突觸小泡的形成與_________(細胞器)有關，胞吐過程中需要的能量主要來自_______(細胞器)胞吐需要不需要具有一定的流動性?興奮到達突觸前膜所在的神經(jīng)元的軸突末梢，引起突觸小泡向突觸前膜移動并釋放神經(jīng)遞質（化學物質）。高爾基體線粒體突觸前膜信號轉換：電信號→化學信號（二）興奮的傳遞過程神經(jīng)遞質通過突觸間隙的運到突觸后膜的方式為_____，_______消耗能量,其快慢與__________________和______等有關。?神經(jīng)遞質通過突觸間隙擴散到突觸后膜的受體附近。突觸間隙信號轉換：化學信號→化學信號擴散不需要神經(jīng)遞質的濃度溫度（二）興奮的傳遞過程神經(jīng)遞質與受體的結合具有_____性；受體的化學本質是_______________；神經(jīng)遞質與受體結合，體現(xiàn)了細胞膜的功能:______________________。特異蛋白質(糖蛋白)進行細胞間的信息交流?神經(jīng)遞質與突觸后膜上的受體結合。突觸后膜信號轉換：化學信號→電信號?突觸后膜上的離子通道發(fā)生變化，引發(fā)電位變化。?神經(jīng)遞質被降解或回收。（二）興奮的傳遞過程①興奮到達突觸前膜所在的神經(jīng)元的_______，引起_______向_______移動并釋放_______；軸突末梢突觸小泡突觸前膜神經(jīng)遞質②神經(jīng)遞質通過____________到________________附近突觸間隙擴散突觸后膜的受體③神經(jīng)遞質與_______________結合，形成________________突觸后膜的受體④突觸后膜上的________發(fā)生變化，引發(fā)_________離子通道電位變化⑤神經(jīng)遞質被_____或_____降解回收遞質-受體復合物電信號化學信號電信號1.突觸小泡通過什么方式釋放到突觸間隙？2.需要消耗能量嗎？3.體現(xiàn)了細胞膜的什么結構特性？4.突觸間隙中是哪種內環(huán)境成分？5.突觸小泡的形成與什么細胞器有關？胞吐需要具有一定的流動性高爾基體線粒體供能組織液6.神經(jīng)遞質通過什么方式從突觸間隙運到突觸后膜？7.需要消耗能量嗎？8.其運輸快慢與什么因素有關？思考擴散不需要神經(jīng)遞質的濃度和溫度9神經(jīng)遞質與受體結合，體現(xiàn)了細胞膜的什么功能？進行細胞間的信息交流1.傳遞形式：電信號→化學信號→電信號突觸前膜：電信號→化學信號突觸后膜：化學信號→電信號（三）興奮在神經(jīng)元之間的傳遞2.傳遞特點：在反射弧中，興奮的傳導只能是單方向的。①單向傳遞原因：神經(jīng)遞質只存在于突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜上。神經(jīng)遞質作用于突觸后膜，引起突觸后膜的電位變化，該變化一定是興奮嗎？②突觸延擱：傳遞速度比在神經(jīng)纖維上傳導要慢原因：突觸處的興奮傳遞需要通過化學信號的轉換。3.神經(jīng)遞質（1）本質：化學物質（主要是小分子物質）（2）主要有：乙酰膽堿、氨基酸（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羥色氨、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素等。（3）釋放方式：胞吐（4）作用：作為信息分子，引起下一個神經(jīng)元興奮或抑制3.神經(jīng)遞質興奮性遞質抑制性遞質Na+通道打開，Na+內流，后膜產生動作電位，后神經(jīng)元興奮Cl-通道打開，Cl-內流，強化外正內負的靜息電位，使后膜難以興奮，表現(xiàn)為抑制作用（5）種類作用實質：靜息電位的絕對值增大興奮型：Na+內流引發(fā)動作電位，外負內正抑制型：Cl-內流加強靜息電位，外正內負②抑制是指突觸后膜電位仍是外正內負，而且是內外電位差更大了。這種情況下神經(jīng)元更不容易轉化為外負內正的動作電位，因此稱為抑制。①興奮是指突觸后膜電位由外正內負的靜息電位變成了外負內正的動作電位。興奮性遞質和抑制性遞質的理解（6）去向：神經(jīng)遞質與受體分開后，迅速被降解或回收進細胞，以免持續(xù)發(fā)揮作用。6.神經(jīng)遞質總結：興奮在神經(jīng)纖維上傳導與神經(jīng)元之間傳遞的比較項目神經(jīng)纖維上的興奮傳導神經(jīng)元之間的興奮傳遞涉及細胞數(shù)

個神經(jīng)元

個神經(jīng)元結構基礎形式

信號

信號→

信號→

信號方向可

向傳導

向傳遞速度效果使

部位興奮使

神經(jīng)元興奮或

；

單多神經(jīng)纖維突觸電電化學電雙單迅速較慢未興奮下一個抑制②在神經(jīng)元之間的電流表指針偏轉問題a.刺激b點(ab＝bd)，電流表指針

。b.刺激c點，電流表指針

。4、興奮傳導與電流計指針偏轉問題①在神經(jīng)纖維上的電流表指針偏轉問題a.刺激a點，電流表指針

。b.刺激c點(bc＝cd)，電流表指針

。發(fā)生兩次方向相反的偏轉不發(fā)生偏轉發(fā)生兩次方向相反的偏轉只發(fā)生一次偏轉【典例】取出槍烏賊的粗大神經(jīng)纖維，進行如右圖所示的實驗：將電位計的兩個微型電極a、b分別置于神經(jīng)纖維膜外，強刺激c處，電位計指針的偏轉情況是

A．不發(fā)生偏轉B．發(fā)生一次偏轉C．發(fā)生兩次方向相同的偏轉D．發(fā)生兩次方向相反的偏轉Dd0次，不偏轉小結：測量點先后興奮，2次偏轉，哪里興奮就往哪里偏測量點同時興奮，不偏轉拓展：突觸小泡的運動機理看圖，試著簡述突觸小泡的運動機理：當神經(jīng)沖動沿著軸突傳導至軸突末梢時，突觸前膜對Ca2+的通透性會增加，大量的Ca2+進入突觸小體內，Ca2+會促進突觸小泡向突觸前膜靠近，以胞吐的方式將其中神經(jīng)遞質釋放到突觸間隙中除此之外，這個圖還能得到什么信息：神經(jīng)遞質發(fā)揮完作用后，被回收；神經(jīng)遞質的釋放是胞吐；突觸后膜興奮；第三課時

濫用興奮劑、吸食毒品的危害1.化學物質對神經(jīng)系統(tǒng)產生影響某些化學物質能夠對神經(jīng)系統(tǒng)產生影響，其作用位點往往是____

；突觸三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害作用方式：作用機理：2.興奮劑(1)概念:(2)作用:3.毒品(1)概念:(2)可卡因某些化學物質能夠對神經(jīng)系統(tǒng)產生影響，其作用位點往往是______；突觸突觸小泡神經(jīng)遞質突觸前膜突觸后膜突觸間隙神經(jīng)遞質受體濫用興奮劑、吸食毒品的危害乙酰膽堿是興奮性神經(jīng)遞質，有機磷農藥可以抑制乙酰膽堿酯酶的活性。有機磷農藥中毒者，常表現(xiàn)出

。（肌肉松弛、肌肉痙攣）α-銀環(huán)蛇毒等可阻斷突觸后膜上的乙酰膽堿受體，從而使

（肌肉松弛、肌肉痙攣）肌肉松弛肌肉痙攣(1)有些物質能促進神經(jīng)遞質的合成和釋放速率，(2)有些會干擾神經(jīng)遞質與受體的結合。(3)有些會影響分解神經(jīng)遞質的酶活性。1.興奮劑(1)概念:(2)作用:

原指能__________________________的一類藥物，如今是________________的統(tǒng)稱。提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)機能活動運動禁用藥物興奮劑具有增強_____________、提高__________等作用。人的興奮程度運動速度為了保證公平、公正，運動比賽禁止使用興奮劑。興奮劑與毒品2.毒品(1)概念:(2)注意:指____、______、_______________、_____、____、______以及國家規(guī)定管制的其他能夠使人___________的_____藥品和______藥品鴉片海洛因甲基苯丙胺(冰毒)嗎啡大麻可卡因形成癮癖麻醉精神有些興奮劑就是毒品，它們會對人體健康帶來極大的危害3.可卡因(1)概述:可卡因既是一種_______也是一種_______；它會影響大腦中與_________有關的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元利用神經(jīng)遞質________來傳遞愉悅感。興奮劑毒品愉悅傳遞多巴胺①在正常情況下，多巴胺發(fā)揮完作用后會被

上的_______從突觸間隙

；

②吸食可卡因后，可卡因會使_______

失去___________的功能，于是多巴胺就_____________________

__③導致突觸后膜上_____________________④當可卡因藥效失去后，由于_____________，機體正常的神經(jīng)活動受到影響，服藥者就必須服用可卡因來____這些神經(jīng)元的活動，于是形成惡性循環(huán)，毒癮難戒突觸前膜轉運蛋白回收轉運蛋白回收多巴胺就留在突觸間隙持續(xù)發(fā)揮作用多巴胺受體減少多巴胺受體減少維持可卡因成癮機制1、多巴胺是一種會使大腦產生愉悅感的神經(jīng)遞質?？煽ㄒ蚴且环N興奮劑，也是一種毒品。下圖為多巴胺和可卡因對突觸作用示意圖，據(jù)圖分析不合理的是()

A.多巴胺正常情況下發(fā)揮作用后會被轉運蛋白回收B.可卡因與轉運蛋白結合使多巴胺持續(xù)發(fā)揮作用，會導致突觸后膜多巴胺受體蛋白減少C.可卡因與突觸后膜多巴胺受體蛋白結合產生的興奮使大腦興奮產生愉悅感D.可卡因與突觸前膜上多巴胺轉運蛋白結合，使多巴胺轉運蛋白失去回收多巴胺的功能C(3)可卡因的其他危害

此外，可卡因能干擾__________的作用，導致_________異常，還會抑制__________的功能；吸食可卡因者可產生__________，長期吸食易產生_______與_______，最典型的是有___________，奇癢難忍，造成嚴重的抓傷甚至斷肢自殘、情緒不穩(wěn)定，容易引發(fā)暴力或攻擊行為。長期大劑量使用可卡因后突然停藥，可出現(xiàn)_______、_______、失望、疲憊、失眠、厭食等癥狀；交感神經(jīng)心臟功能免疫系統(tǒng)心理依賴性觸幻覺嗅幻覺蟲行蟻走感抑郁焦慮其它毒品的成癮機制鴉片、嗎啡、海洛因等阿片類毒品：誘導突觸前膜一次性釋放大量多巴胺，突觸間隙多巴胺濃度顯著增加。冰毒、搖頭丸、麻古等新型毒品：誘導突觸前膜一次性釋放大量多巴胺；抑制多巴胺在突觸前膜的重吸收，突觸間隙多巴胺濃度顯著增加。

從鴉片戰(zhàn)爭到現(xiàn)在，我國人民同毒品的斗爭從未停止過，這不僅關系個人的命運，而且關系國家和民族的興衰防控毒品的嚴峻形勢毒品注射流行地圖顏色越深毒品流行越嚴重大麻使用率地圖顏色越深大麻使用率越高知曉毒品的巨大危害自覺抵制毒品侵害。不接觸陌生人給予的食物和飲料。生命只有一次，少年更應珍惜！對毒品說不！我們能做的每年6月26日2008年，《中華人民共和國禁毒法》正式施行；該法明確指出，禁毒是全社會的共同責任；

禁毒工作實行以預防為主，綜合治理，禁種、禁制、禁販、禁吸并舉的方針；參與制毒、販毒或引誘他人吸毒，都會受到法律的嚴懲；珍愛生命，遠離毒品，向社會宣傳濫用興奮劑和吸食毒品的危害，是我們每個人應盡的責任和義務。思維訓練:推斷假說與預期有研究者提出一個問題：“當神經(jīng)系統(tǒng)控制心臟活動時，在神經(jīng)元與心肌細胞之間傳遞的信號是化學信號還是電信號呢？”

為了回答這一問題，科學家進行了如下實驗。取兩個蛙的心臟(A和B,保