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

神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出。現(xiàn)在世界短跑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。討論：1.運動員從聽到發(fā)令槍響到做出起跑反應(yīng)，信號的傳導(dǎo)經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？2.短跑比賽中判定運動員“搶跑”的依據(jù)是什么？經(jīng)過了感受器（耳）、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(yīng)器（傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉）

人類從聽到聲音到作出反應(yīng)起跑需要經(jīng)過反射弧的各個結(jié)構(gòu)，完成這一反射活動所需的時間至少需要0.1s。運動員聽到信號后神經(jīng)產(chǎn)生興奮，興奮在反射弧中是以什么形式傳導(dǎo)的？興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮在神經(jīng)元之間（或神經(jīng)元和其他細胞）的傳遞一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)生物電的發(fā)現(xiàn)

18世紀，

意大利醫(yī)生、生理學家伽爾伐尼意外地發(fā)現(xiàn)，當用兩種金屬導(dǎo)體在蛙的肌肉和神經(jīng)之間建立起回路，肌肉就會收縮。他認為這種收縮是由肌肉內(nèi)部流出來并沿著神經(jīng)到達肌肉表面的電流刺激引起的。這是人類第一次將電現(xiàn)象與生命活動聯(lián)系起來。伽爾瓦尼在1791年的論文中，宣稱動物的組織可產(chǎn)生生物電。脊柱腓腸肌坐骨神經(jīng)一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

1820年電流計應(yīng)用于生物電研究，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。刺激神經(jīng)一側(cè)，實驗結(jié)果如下：一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)++

靜息時，電表_____測出電位差，說明靜息時神經(jīng)表面各處電位______。沒有相等-+

在神經(jīng)的左側(cè)的一端給予刺激時，靠近刺激端的電極處（a處）先變?yōu)開____電位，負一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

接著a處______________；然后，另一電極（b處）變?yōu)開____電位；+-恢復(fù)為正電位負++恢復(fù)為正電位接著b處又_____________。ab++刺激--實驗結(jié)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(dǎo)的。電信號這種電信號也叫做___________。神經(jīng)沖動一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.靜息電位的形成靜息時神經(jīng)元和肌肉細胞膜內(nèi)、外Na+、K+的濃度細胞類型細胞內(nèi)濃度（mmol/L）細胞外濃度（mmol/L）Na+K+Na+K+槍烏賊神經(jīng)元軸突5040046010蛙神經(jīng)元151201201.5哺乳動物肌肉細胞101401504細胞外>細胞內(nèi)Na+：細胞內(nèi)>細胞外問題1.比較：細胞內(nèi)、外的Na+和K+的濃度，它們的分布什么特點？K+：問題2.膜內(nèi)外離子濃度差形成的原因？神經(jīng)細胞膜對不同離子的通透性不同。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.靜息電位的形成(1)概念：靜息時，神經(jīng)元膜兩側(cè)電位為內(nèi)負外正，此時膜電位被稱為靜息電位。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.靜息電位的形成(2)產(chǎn)生機理：靜息狀態(tài)時，神經(jīng)細胞膜對不同離子的通透性不同：主要對

有通透性，造成

，使得膜外陽離子濃度高于膜內(nèi)。K+K+外流靜息電位電位表現(xiàn)：___________形成原因：___________運輸方式：___________內(nèi)負外正K+外流協(xié)助擴散一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)2.動作電位的產(chǎn)生

當神經(jīng)纖維受到刺激時，細胞膜對

通透性增加，使

，這個部位的膜兩側(cè)出現(xiàn)暫時性的電位變化。表現(xiàn)為

的興奮狀態(tài)，此時的膜電位稱為動作電位。Na+Na+內(nèi)流內(nèi)正外負刺激動作電位電位表現(xiàn)：___________形成原因：___________運輸方式：___________內(nèi)正外負

協(xié)助擴散(離子通道)Na+內(nèi)流一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)3.興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)

興奮部位的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負，而鄰近的未興奮部位仍然是內(nèi)負外正，在興奮部位和未興奮部位之間由于電荷移動的存在而發(fā)生電位差，這樣就形成了局部電流。興奮傳導(dǎo)方向：興奮雙向傳導(dǎo)興奮傳導(dǎo)形式：電信號（局部電流）膜外局部電流的方向：未興奮部位到興奮部位，與興奮傳導(dǎo)方向_____；相反膜內(nèi)局部電流的方向：興奮部位到未興奮部位，與興奮傳導(dǎo)方向_____。相同Na+運輸方式K+運輸方式總結(jié)：興奮的產(chǎn)生和興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)內(nèi)負外正K+外流內(nèi)正外負Na+內(nèi)流協(xié)助擴散協(xié)助擴散（電信號、神經(jīng)沖動）一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)思考：神經(jīng)細胞每興奮一次，會有部分Na+內(nèi)流。靜息狀態(tài)的時候，一直有K+外流，長此以往，神經(jīng)細胞膜內(nèi)高K+，膜外高Na+的狀態(tài)將不復(fù)存在。這個問題是如何解決的呢？丹麥生理學家斯科（JensC.Skou）等人發(fā)現(xiàn)，鈉鉀離子泵是一種鈉鉀依賴的ATP酶，能分解ATP釋放能量，將膜外的2個K+運進細胞，同時將膜內(nèi)的3個Na+運出細胞。每消耗1分子ATP，泵出3個Na+的同時泵入2個K+。Na+-K+泵將流入的Na+泵出膜外，將流出的K+泵入膜內(nèi)，以維持細胞外Na+濃度高和細胞內(nèi)K+濃度高的狀態(tài)，為下一次興奮做好準備。Na+-K+泵轉(zhuǎn)運Na+和K+的方式是：主動運輸興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)電流表指針偏轉(zhuǎn)問題①刺激a點,電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)（先左后右）（因為b點先興奮，d點后興奮）②刺激c點（bc=cd），電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？不偏轉(zhuǎn)（因為b點和d點同時興奮）③刺激bc之間的一點，電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)（先左后右）（因為b點先興奮，d點后興奮）④刺激cd之間的一點，電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)（先右后左）（因為d點先興奮，b點后興奮）膜上的兩種門控通道--Na+離子通道和K+離子通道興奮產(chǎn)生時膜電位差的測定以膜外電位為參照電位①a點之前--靜息電位主要表現(xiàn)為K+外流(協(xié)助擴散)，使膜電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正。②ac段--動作電位的形成Na+大量內(nèi)流(協(xié)助擴散)，導(dǎo)致膜電位迅速逆轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為內(nèi)正外負。③ce段--靜息電位的恢復(fù)K+大量外流(協(xié)助擴散)，膜電位恢復(fù)為靜息電位后，K+通道關(guān)閉。④ef段--靜息電位的恢復(fù)Na+-K+泵泵出3個Na+的同時泵入2個K+(主動運輸)，使神經(jīng)細胞恢復(fù)成興奮前狀態(tài)。+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-0影響靜息電位和動作電位的因素溶液中離子濃度變化靜息電位變化動作電位變化適當降低溶液中Na+濃度適當增加溶液中Na+濃度適當降低溶液中K+濃度適當增加溶液中K+濃度基本不變峰值減小基本不變峰值增大絕對值增大基本不變絕對值減小基本不變興奮在反射弧上的傳導(dǎo)方向興奮在離體的神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)興奮在反射弧中傳導(dǎo)的方向呢？興奮在反射弧中只能單向傳導(dǎo)，從感受器到效應(yīng)器方向下圖是興奮在神經(jīng)纖維上產(chǎn)生和傳導(dǎo)的示意圖。下列說法與圖示相符的是（

）A．圖中興奮部位是乙和丙B．圖中弧形箭頭最可能表示局部電流方向C．圖中興奮傳導(dǎo)的方向是丙→甲→乙D．興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向一致+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-甲乙丙B神經(jīng)纖維在靜息時具有靜息電位，受到適宜刺激時可迅速產(chǎn)生能傳導(dǎo)的動作電位，這兩種電位可通過儀器測量。下列示意圖能正確表示測量神經(jīng)纖維靜息電位的是(

)A下圖是測量神經(jīng)纖維膜電位變化情況,相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.圖甲中指針偏轉(zhuǎn)說明膜內(nèi)外電位不同,測出的是動作電位B.圖甲中的膜內(nèi)外電位不同,主要是由K+外流形成的C.圖乙中刺激神經(jīng)纖維會引起指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)D.圖乙中產(chǎn)生的興奮會以局部電流的形式向兩側(cè)快速傳導(dǎo)A關(guān)于人體神經(jīng)細胞的敘述，正確的（

）A.神經(jīng)細胞內(nèi)的Na+含量往往多于細胞外B.K+內(nèi)流是產(chǎn)生和維持靜息電位的主要原因C.靜息電位與細胞膜內(nèi)外特異的離子分布有關(guān)D.興奮傳導(dǎo)方向始終與膜外局部電流方向一致C在離體實驗條件下單條神經(jīng)纖維的動作電位示意圖如下，正確的（

）A.a-b段的Na+內(nèi)流是需要消耗能量的B.b-c段的Na+外流是不需要消耗能量的C.c-d段的K+外流是不需要消耗能量的D.d-e段的K+內(nèi)流是不需要消耗能量的C右圖表示槍烏賊離體神經(jīng)纖維在Na＋濃度不同的兩種海水中受刺激后的膜電位變化情況。下列描述錯誤的是()A．曲線a代表正常海水中膜電位的變化B．兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同C．低Na＋海水中神經(jīng)纖維靜息時，膜內(nèi)Na＋濃度高于膜外D．正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時，膜外Na＋濃度高于膜內(nèi)C將一靈敏電流計的電極置于蛙離體坐骨神經(jīng)腓腸肌的神經(jīng)上(如圖1)，在①處給予一適宜強度的刺激，測得的電位變化如圖2所示。若在②處給予同等強度的刺激，測得的電位變化是(

)B二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞

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。一般，兩個神經(jīng)元之間有20-30nm左右的空隙當興奮傳導(dǎo)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?二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞1.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（1）突觸小體神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過多次分枝，最后每個小枝末端膨大，呈杯狀或球狀，叫做突觸小體。二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞1.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（2）神經(jīng)元之間興奮傳遞的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)--突觸突觸前膜突觸間隙突觸后膜突觸二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞(一般為突觸后神經(jīng)元細胞體或樹突的膜)(突觸前神經(jīng)元軸突末梢的膜,還可以說是突觸小體的膜)突觸前膜突觸間隙突觸后膜軸突線粒體突觸小泡神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)遞質(zhì)特異性受體(充滿了組織液)(供能)突觸二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞2.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（3）突觸的常見類型軸突-樹突突觸軸突—樹突型軸突-細胞體突觸軸突—細胞體型二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞2.結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（3）突觸的常見類型神經(jīng)-肌肉接頭類似突觸的結(jié)構(gòu)二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞3.興奮在突觸傳遞的過程閱讀課本28-29頁正文，結(jié)合圖2-8，構(gòu)建興奮在神經(jīng)元之間傳遞的流程圖：①興奮到達突觸前膜所在的軸突末梢，引起__________向_________移動并釋放_________；突觸小泡突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)②神經(jīng)遞質(zhì)通過_________________到__________________附近；突觸間隙擴散突觸后膜的受體③神經(jīng)遞質(zhì)與________________結(jié)合，形成_________________；突觸后膜的受體遞質(zhì)-受體復(fù)合物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(zhì)被______或_____。降解回收電信號電信號化學信號二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞線粒體突觸小泡受體離子通道神經(jīng)遞質(zhì)突觸小泡與突觸前膜融合依賴于______________。膜的流動性釋放神經(jīng)遞質(zhì)方式為______。不需要載體，消耗能量。胞吐神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙中運輸?shù)姆绞绞莀_____，______消耗能量。擴散不需要突觸小泡的形成與__________有關(guān)，神經(jīng)遞質(zhì)的分泌與________有關(guān)。高爾基體線粒體二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞4.神經(jīng)遞質(zhì)（1）興奮性神經(jīng)遞質(zhì)--如乙酰膽堿、谷氨酸、多巴胺等。引起興奮的機理：該類遞質(zhì)作用于突觸后膜后，能增強突觸后膜對Na＋的通透性，使Na＋內(nèi)流，從而使突觸后膜產(chǎn)生動作電位，即引起下一神經(jīng)元發(fā)生興奮；二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞4.神經(jīng)遞質(zhì)（2）抑制性神經(jīng)遞質(zhì)——如甘氨酸、γ-氨基丁酸等。引起抑制的機理：該類遞質(zhì)作用于突觸后膜后，能增強突觸后膜對Cl－的通透性，使Cl－進入細胞內(nèi)，強化內(nèi)負外正的靜息電位，從而使神經(jīng)元難以產(chǎn)生興奮。二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞4.神經(jīng)遞質(zhì)（3）神經(jīng)遞質(zhì)的作用：引起下一個神經(jīng)元興奮或抑制（4）神經(jīng)遞質(zhì)的去向：迅速被降解或回收進細胞，以免持續(xù)發(fā)揮作用。注意：神經(jīng)遞質(zhì)基本上是小分子物質(zhì)。二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞5.興奮在突觸傳遞的特點：（1）單向傳遞原因：神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸前膜內(nèi)的突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放經(jīng)突觸間隙作用于突觸后膜。（2）突觸延擱由于突觸處的興奮傳遞需要通過化學信號的轉(zhuǎn)換,因此興奮傳遞的速度比在神經(jīng)纖維上要慢。突觸前膜：突觸后膜：電信號→化學信號化學信號→電信號不同化學物質(zhì)對興奮傳遞的影響某些化學物質(zhì)能夠?qū)ι窠?jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，其作用位點往往是突觸。Ca2+Ca2+①影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放肉毒桿菌毒素特異性的與Ca2+通道結(jié)合，阻止Ca2+內(nèi)流，影響突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)，使后膜不能產(chǎn)生興奮。②影響神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合筒箭毒、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。③影響神經(jīng)遞質(zhì)的清除有機磷農(nóng)藥等可抑制乙酰膽堿酯酶的活性，阻礙乙酰膽堿的水解。可卡因與多巴胺轉(zhuǎn)運體結(jié)合，使多巴胺無法回收而持續(xù)作用。三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害1.興奮劑和毒品(1)興奮劑能提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)機能活動的一類藥物，如今是運動禁用藥物的統(tǒng)稱。(2)毒品能夠使人形成癮癖的麻醉藥品和精神藥品。2.可卡因使人上癮的機理三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害可卡因成癮機理①在正常情況下，多巴胺發(fā)揮完作用后會被突觸前膜上的轉(zhuǎn)運蛋白從突觸間隙回收；②吸食可卡因后，可卡因會使轉(zhuǎn)運蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就就留在突觸間隙持續(xù)發(fā)揮作用。③這樣，導(dǎo)致突觸后膜上多巴胺受體減少④當可卡因藥效失去后,由于多巴胺受體減少，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維持這些神經(jīng)元的活動，于是形成惡性循環(huán)，毒癮難戒三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害可卡因的其他危害(1)可卡因能干擾交感神經(jīng)的作用，導(dǎo)致心臟功能異常，還會抑制免疫系統(tǒng)的功能。(2)吸食可卡因者可產(chǎn)生心理依賴性，長期吸食易產(chǎn)生觸幻覺與嗅幻覺，最典型的是有皮下蟲行蟻走感，奇癢難忍，造成嚴重抓傷甚至斷肢自殘、情緒不穩(wěn)定，容易引發(fā)暴力或攻擊行為。(3)長期大劑量使用可卡因后突然停藥，可出現(xiàn)抑郁、焦慮、失望、疲憊、失眠、厭食等癥狀。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(yù)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，是我們每個公民應(yīng)盡的責任和義務(wù)。AB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？”實驗：取兩個蛙的心臟(A和B，保持活性)置于成分相同的營養(yǎng)液中，A有某副交感神經(jīng)支配，B沒有該神經(jīng)支配。刺激該神經(jīng)，A心臟的跳動減慢；從A心臟的營養(yǎng)液中取一些液體注入B心臟的營養(yǎng)液中(如右圖)，B心臟跳動也減慢。結(jié)論：支配心臟的副交感神經(jīng)可能是釋放了某種化學物質(zhì)，該物質(zhì)可以使心跳減慢。討論：在進行這個實驗時，科學家基于的假說是什么？實驗預(yù)期是什么？假說:預(yù)期:支配心臟的副交感神經(jīng)可能是釋放了某種化學物質(zhì)，該物質(zhì)可以使心跳減慢從A心臟的營養(yǎng)液中取一些液體注入B心臟的營養(yǎng)液，B心臟的跳動也會減慢蛙心灌流實驗A、B心臟跳動減慢

推斷假說與預(yù)期思維·訓(xùn)練若箭頭表示興奮在神經(jīng)元之間以及神經(jīng)纖維上的傳播方向。下列各圖中錯誤的是(

)A. B.C. D.C下圖為突觸結(jié)構(gòu)示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.結(jié)構(gòu)①為神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合提供能量B.當興奮傳導(dǎo)到③時，膜電位由內(nèi)正外負變?yōu)閮?nèi)負外正C.結(jié)構(gòu)④膜電位的變化與其選擇透過性密切相關(guān)D.遞質(zhì)經(jīng)②的轉(zhuǎn)運和③的主動運輸釋放至突觸間隙C有機磷農(nóng)藥可抑制乙酰膽堿酯酶(分解乙酰膽堿的酶)的作用，對于以乙酰膽堿為遞質(zhì)的突觸來說，中毒后會發(fā)生(

）A.突觸前膜的流動性消失B.關(guān)閉突觸后膜的Na+通道C.乙酰膽堿持續(xù)作用于突觸后膜的受體D.突觸前神經(jīng)元的膜電位發(fā)生顯著變化C（多選）去甲腎上腺素(NE)是一種神經(jīng)遞質(zhì)，發(fā)揮作用后會被突觸前膜重攝取或被酶降解。臨床上可用特定藥物抑制NE的重攝取，以增加突觸間隙的NE濃度來緩解抑郁癥狀。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A.NE與突觸后膜上的受體結(jié)合可引發(fā)動作電位B.NE在神經(jīng)元之間以電信號形式傳遞信息C.該藥物通過與NE競爭突觸后膜上的受體而發(fā)揮作用D.NE能被突觸前膜重攝取，表明興奮在神經(jīng)元之間可雙向傳遞BCD神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺可引起突觸后神經(jīng)元興奮，參與獎賞、學習、情緒等腦功能的調(diào)控，毒品可卡因能對腦造成不可逆的損傷。如圖是突觸間隙中的可卡因作用于多巴胺轉(zhuǎn)運