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

選擇性必修1《穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)》第2章神經(jīng)調(diào)節(jié)第3節(jié)

神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)機制2.神經(jīng)沖動產(chǎn)生和傳導(dǎo)過程中的離子、電位變化3.突觸傳遞的過程及特點；4.興奮劑和毒品作用的機制及危害。情境探究?

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)在世界田徑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。討論:1、從運動員聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號的傳導(dǎo)經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？槍聲感受器神經(jīng)中樞效應(yīng)器耳朵傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)大腦皮層、脊髓傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉2、為什么要以槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑？人類從聽到聲音到作出反應(yīng)起跑，興奮需要經(jīng)過反射弧的各個結(jié)構(gòu)時間至少需要0.1s。思考：興奮在反射弧中以什么形式傳導(dǎo)？它又是怎么傳導(dǎo)的呢？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)蛙的坐骨神經(jīng)表面電位變化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。①靜息狀態(tài)無電位變化神經(jīng)表面各處電位相等②在神經(jīng)左側(cè)給予刺激++ab-+-ab+④

說明在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的，這種電信號也叫神經(jīng)沖動。靠近刺激端的電極處（a處）先變?yōu)樨?fù)電位，接著恢復(fù)正電位；然后另一處（b處）變?yōu)樨?fù)電位，接著恢復(fù)正電位。電信號是在神經(jīng)纖維上是如何產(chǎn)生的，如何傳導(dǎo)的？？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.1靜息電位

在未受到刺激時，神經(jīng)細(xì)胞外的Na+比膜內(nèi)高，K+濃度比膜內(nèi)低。靜息時，膜對K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的陽離子濃度高于膜內(nèi)，出現(xiàn)內(nèi)正外負(fù)的現(xiàn)象，叫靜息電位。K+內(nèi)高外低，K+通道開放，通過協(xié)助擴散，K+外流內(nèi)正外負(fù)一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.2動作電位在受到刺激時，細(xì)胞膜對Na+的通透性增加，造成Na+內(nèi)流，使膜內(nèi)的陽離子濃度高于膜外，出現(xiàn)內(nèi)正外負(fù)的現(xiàn)象，叫動作電位，此部位稱為興奮部位。興奮部位Na+內(nèi)流Na+通道，（協(xié)助擴散），內(nèi)負(fù)外正思考：興奮部位電位內(nèi)正外負(fù),鄰近未興奮部位仍為內(nèi)負(fù)外正，興奮部位和未興奮部位會發(fā)生什么？-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激1.3局部電流的形成內(nèi)正外負(fù)內(nèi)負(fù)外正在興奮部位和未興奮部位之間由于_______的存在而發(fā)生__________，這樣就形成了_________內(nèi)負(fù)外正電位差電荷移動局部電流局部電流方向：①膜外:

部位→

部位②膜內(nèi):

部位→

部位未興奮興奮興奮未興奮

與興奮傳導(dǎo)方向

與興奮傳導(dǎo)方向

相反相同方向：雙向傳導(dǎo)一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1、局部電流的傳導(dǎo)（神經(jīng)沖動）對未興奮部位來講，又是一個小小的刺激，刺激鈉離子通道打開，大量鈉離子內(nèi)流，2、神經(jīng)沖動本質(zhì)：動作電位在神經(jīng)纖維上的順序發(fā)生3、思考：靜息電位與動作電位的形成，使K+持續(xù)外流與Na+持續(xù)內(nèi)流，如持續(xù)下去，協(xié)助擴散會使得門內(nèi)外的Na+與K+濃度趨向相同，但實際上無論何時一直是膜外的Na+濃度高，膜內(nèi)的K+濃度高，這是為什么呢？丹麥生理學(xué)家斯科等人發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞膜上存在鈉鉀泵，鈉鉀泵是一種鈉鉀依賴的ATP酶，能水解ATP釋放能量，用于將膜外的K+泵入，同時將膜內(nèi)的Na+泵出細(xì)胞。人體處于靜息狀態(tài)時，細(xì)胞25%的ATP被鈉鉀泵消耗掉，神經(jīng)細(xì)胞70%的ATP被鈉鉀泵消耗掉。Na+-K+泵運輸方式是主動運輸，逆濃度梯度運輸(1)靜息電位表現(xiàn)為

,是

外流形成的。(2)動作電位表現(xiàn)為

,是

內(nèi)流形成的。(3)興奮部位與

部位之間存在電位差,形成了

。(4)局部電流刺激相近的未興奮部位發(fā)生同樣的電位變化,興奮向前傳導(dǎo),原興奮部位又恢復(fù)為

。內(nèi)負(fù)外正K+內(nèi)正外負(fù)Na+未興奮局部電流靜息電位小結(jié)：興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的機理一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮傳導(dǎo)的方向總結(jié)（1）興奮傳導(dǎo)方向：從興奮部位傳導(dǎo)到未興奮部位，（2）興奮傳導(dǎo)特點：雙向傳導(dǎo)（3）局部電流方向：膜外：未興奮部位→興奮部位，與興奮傳導(dǎo)方向相反膜內(nèi)：興奮部位→未興奮部位，與興奮傳導(dǎo)方向相同（4）興奮傳導(dǎo)形式：電信號（局部電流、神經(jīng)沖動）問：以上是用蛙的離體坐骨神經(jīng)做實驗，那么興奮在反射弧上的傳導(dǎo)是雙向傳導(dǎo)，但在生物體內(nèi)呢？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)①在離體的神經(jīng)纖維上

在中部刺激神經(jīng)纖維，兩側(cè)臨近的未興奮區(qū)與該興奮區(qū)都存在電位差，都可以產(chǎn)生電荷移動，形成局部電流，所以雙向傳導(dǎo)②在反射過程中

在反射過程中，興奮總是從感受器一端接受刺激產(chǎn)生興奮然后傳向另一端，所以興奮傳導(dǎo)方向一般單向傳導(dǎo)。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)電流表指針偏轉(zhuǎn)問題小結(jié)++

++++

++--

----

--++

++--

--++

++--

--++

++++

++--

----

--++

++--

----

--++

++如何測量靜息電位的大小？電流表電極一個位于膜外，一個位于膜內(nèi)。（×）（×）（√）（√）【例】請回答以下有關(guān)電流表指針偏轉(zhuǎn)的問題。(1)未受刺激時,電流表指針

。

(2)若在d處給予適宜刺激,電流表指針

。

(3)若在ab中點c處給予適宜刺激,電流表指針

。不偏轉(zhuǎn)不偏轉(zhuǎn)發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)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。思考當(dāng)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?突觸神經(jīng)元軸突末梢的小枝末端膨大，呈杯狀或球狀，叫作突觸小體。突觸小體可以與其他神經(jīng)元細(xì)胞體或樹突等相接近，共同形成突觸。二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞1.突觸的結(jié)構(gòu)突觸=突觸小體？≠突觸前膜突觸間隙突觸后膜（突觸小體的膜）（充滿組織液）下一個神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突，也可以位于肌肉細(xì)胞或腺細(xì)胞線粒體突觸小泡（內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì)）形成與高爾基體有關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)目前已知神經(jīng)遞質(zhì)種類很多，主要有乙酰膽堿、氨基酸類（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羥色胺、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素等。受體離子通道（本質(zhì)：糖蛋白）突觸后膜通常是神經(jīng)元___

或_______，軸突-軸突型軸突-樹突型軸突-胞體型A．軸突—胞體型B．軸突—樹突型C．軸突—軸突型樹突膜細(xì)胞體膜突觸前膜通常是上一個神經(jīng)元的____________________部分細(xì)胞膜。軸突末梢（突觸小體）二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞2.突觸的類型①神經(jīng)元之間

二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞2.突觸的類型②神經(jīng)元與肌肉和腺體

a.軸突—肌肉型肌肉的收縮b.軸突—腺體型腺體的分泌二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞3.興奮在突觸的傳遞過程軸突末梢突觸小泡突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)突觸間隙（擴散）神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜的受體結(jié)合突觸后膜離子通道打開突觸后膜電位變化神經(jīng)遞質(zhì)被降解或回收釋放電信號化學(xué)信號電信號二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞3.興奮在突觸的傳遞過程胞吐二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞3.興奮在突觸的傳遞過程（1）單向傳遞原因：神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜特異性受體上。（2）突觸延擱:興奮在突觸處的傳遞比在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)要慢原因：突觸處的興奮傳遞需要________________________的轉(zhuǎn)換，以及神經(jīng)遞質(zhì)的_____、______、_______________都需要一定的時間；電信號→化學(xué)信號→電信號釋放擴散對突觸后膜的作用思考1：神經(jīng)遞質(zhì)作用后有哪些去向？發(fā)生效應(yīng)后，①被酶分解而失活，②或被突觸前膜回收思考2：神經(jīng)沖動從上一個神經(jīng)元傳到下一個神經(jīng)元，下一個神經(jīng)元一定興奮嗎？不一定，下一個神經(jīng)元興奮或抑制。主要與釋放的神經(jīng)遞質(zhì)有關(guān)！二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞4.神經(jīng)遞質(zhì)——信號分子（1）化學(xué)本質(zhì)：乙酰膽堿、胺類（多巴胺、5-羥色胺）、氨基酸類（谷氨酸、甘氨酸）、激素類（腎上腺素）、NO等。（2）種類和作用：興奮性遞質(zhì)：抑制性遞質(zhì)：Na+通道打開，Na+內(nèi)流，后膜產(chǎn)生動作電位，后神經(jīng)元興奮Cl-通道打開，Cl-內(nèi)流后，強化外正內(nèi)負(fù)的靜息電位，使后膜難以興奮，表現(xiàn)為抑制作用（3）去向：神經(jīng)遞質(zhì)會與受體分開，并迅速被降解或回收進(jìn)細(xì)胞。意義：避免持續(xù)起作用，為下一次興奮做準(zhǔn)備。項目神經(jīng)纖維上的興奮傳導(dǎo)神經(jīng)元之間的興奮傳遞涉及細(xì)胞數(shù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)信號形式方向速度效果單個神經(jīng)元多個神經(jīng)元神經(jīng)纖維突觸電信號電信號→化學(xué)信號→電信號可雙向傳導(dǎo)單向傳遞迅速較慢使未興奮部位興奮使下一個神經(jīng)元興奮或抑制5.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)與在神經(jīng)元之間傳遞的比較二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害1.興奮劑(1)概念:

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(2)作用:興奮劑具有增強_____________、提高_(dá)_________等作用。人的興奮程度運動速度2.興奮劑作用位點和機理a.能夠?qū)ι窠?jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，其作用位點往往是突觸；（毒品也大多是在突觸起作用的）b.機理促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的合成和釋放速率影響分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶的活性干擾神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害3.毒品概念: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4.可卡因概述:可卡因既是一種_______也是一種_______；它會影響大腦中與_________有關(guān)的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元利用神經(jīng)遞質(zhì)________來傳遞愉悅感。興奮劑毒品愉快傳遞多巴胺5.可卡因的上癮機制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，于是多巴胺就留在突觸間隙持續(xù)發(fā)揮作用。③突觸后膜上多巴胺受體減少④當(dāng)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、吸食毒品的危害三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害討論：服用可卡因為什么會使人上癮，且一次比一次大？

長期吸食可卡因，多巴胺在突觸間隙積累，導(dǎo)致下一個神經(jīng)元持續(xù)興奮，經(jīng)機體調(diào)節(jié)，多巴胺受體逐漸減少。從而產(chǎn)生耐藥性，藥效隨之減弱；此時只有不斷加大藥物劑量，才能保持原來相等的效果。6.可卡因的其他危害a、可卡因能干擾__________的作用，導(dǎo)致_________異常，還會抑制__________的功能；b、吸食可卡因者可產(chǎn)生____________，長期吸食易產(chǎn)生_______與_______，最典型的是有___________，奇癢難忍，造成嚴(yán)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；c、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三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害珍愛生命，遠(yuǎn)離毒品

2008年，《中華人民共和國禁毒法》正式施行；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(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)。三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害思維訓(xùn)練推斷假說與預(yù)期有研究者提出一個問題：“當(dāng)神經(jīng)系統(tǒng)控制心臟活動時，在神經(jīng)元與心肌細(xì)胞之間傳遞的信號是化學(xué)信號還是電信號呢？”

為回答此問題，科學(xué)家進(jìn)行了如下實驗。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，B心臟跳動也減慢。由此，科學(xué)家得出結(jié)論：該神經(jīng)釋放一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)可以使心跳變慢。AB

討論：在進(jìn)行這個實驗時，科學(xué)家基于的假說是什么？實驗預(yù)期是什么？假說：根據(jù)已有的知識對現(xiàn)象背后原因的嘗試性解釋，或者是對探究的問題（提出問題）的一種嘗試性回答。推斷假說與預(yù)期思維訓(xùn)練實驗預(yù)期：在假說成立的邏輯前提下，對檢驗假說的實驗結(jié)果做出推測。練習(xí)與應(yīng)用1、有些地方的人們有食用草烏燉肉的習(xí)慣，但草烏中含有烏頭堿，烏頭堿可與神經(jīng)元上的鈉離子通道結(jié)合，使其持續(xù)開放，從而引起呼吸衰竭、心律失常等癥狀，嚴(yán)重可導(dǎo)致死亡。下列判斷不合理的是（）A．食用草烏燉肉會影響身體健康B．鈉離子通道打開可以使胞外的Na+內(nèi)流

C．鈉離子通道持續(xù)開放會使神經(jīng)元處于靜息狀態(tài)

D．阻遏鈉離子通道開放的藥物可以緩解烏頭堿中毒癥狀C2.乙酰膽堿酯酶可以水解乙酰膽堿，有機磷農(nóng)藥能使乙酰膽堿酯酶失活，則該農(nóng)藥可以（）A.使乙酰膽堿持續(xù)發(fā)揮作用B.阻止乙酰膽堿與其受體結(jié)合C.阻止乙酰膽堿從突觸前膜釋放D.使乙酰膽堿失去與受體結(jié)合的能力A一、概念檢測練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.槍烏賊的神