2.3神經(jīng)沖動(dòng)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(dòng)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(jī)制2.神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生和傳導(dǎo)過(guò)程中的離子、電位變化3.突觸傳遞的過(guò)程及特點(diǎn)；4.興奮劑和毒品作用的機(jī)制及危害。情境探究?

短跑賽場(chǎng)上，發(fā)令槍一響，運(yùn)動(dòng)員會(huì)像離弦的箭一樣沖出。現(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(yùn)動(dòng)員聽(tīng)到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號(hào)的傳導(dǎo)經(jīng)過(guò)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(tīng)到聲音到作出反應(yīng)起跑，興奮需要經(jīng)過(guò)反射弧的各個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí)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(shí)驗(yàn)在蛙的坐骨神經(jīng)上放置兩個(gè)微電極，并將它們連接到一個(gè)電表上。①靜息狀態(tài)無(wú)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(shuō)明在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以電信號(hào)的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的，這種電信號(hào)也叫神經(jīng)沖動(dòng)。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(hào)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(shí)，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(shí)，膜對(duì)K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的陽(yáng)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(kāi)放，通過(guò)協(xié)助擴(kuò)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(dòng)作電位在受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性增加，造成Na+內(nèi)流，使膜內(nèi)的陽(yáng)離子濃度高于膜外，出現(xiàn)內(nèi)正外負(fù)的現(xiàn)象，叫動(dòng)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(kuò)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(huì)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(dòng)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(dòng)）對(duì)未興奮部位來(lái)講，又是一個(gè)小小的刺激，刺激鈉離子通道打開(kāi)，大量鈉離子內(nèi)流，2、神經(jīng)沖動(dòng)本質(zhì)：動(dòng)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(dòng)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(kuò)散會(huì)使得門內(nèi)外的Na+與K+濃度趨向相同，但實(shí)際上無(wú)論何時(shí)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(shí)將膜內(nèi)的Na+泵出細(xì)胞。人體處于靜息狀態(tài)時(shí)，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(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸，逆濃度梯度運(yùn)輸(1)靜息電位表現(xiàn)為

,是

外流形成的。(2)動(dòng)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(jī)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(diǎn)：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(hào)（局部電流、神經(jīng)沖動(dòng)）問(wèn)：以上是用蛙的離體坐骨神經(jīng)做實(shí)驗(yàn)，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(dòng)，形成局部電流，所以雙向傳導(dǎo)②在反射過(guò)程中

在反射過(guò)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(wèn)題小結(jié)++

++++

++--

----

--++

++--

--++

++--

--++

++++

++--

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--++

++--

----

--++

++如何測(cè)量靜息電位的大?。侩娏鞅黼姌O一個(gè)位于膜外，一個(gè)位于膜內(nèi)。（×）（×）（√）（√）【例】請(qǐng)回答以下有關(guān)電流表指針偏轉(zhuǎn)的問(wèn)題。(1)未受刺激時(shí),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(diǎn)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(gè)反射的過(guò)程中興奮要經(jīng)過(guò)多個(gè)神經(jīng)元。一般情況下，相鄰的兩個(gè)神經(jīng)元并不是直接接觸的。思考當(dāng)興奮傳導(dǎo)到一個(gè)神經(jīng)元的末端時(shí)，它是如何傳遞到另一個(gè)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(shù)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(gè)神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹(shù)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(shù)突型軸突-胞體型A．軸突—胞體型B．軸突—樹(shù)突型C．軸突—軸突型樹(shù)突膜細(xì)胞體膜突觸前膜通常是上一個(gè)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(guò)程軸突末梢突觸小泡突觸前膜神經(jīng)遞質(zhì)突觸間隙（擴(kuò)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(kāi)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(hào)化學(xué)信號(hào)電信號(hào)二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞3.興奮在突觸的傳遞過(guò)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(guò)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(shí)間；電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)釋放擴(kuò)散對(duì)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(dòng)從上一個(gè)神經(jīng)元傳到下一個(gè)神經(jīng)元，下一個(gè)神經(jīng)元一定興奮嗎？不一定，下一個(gè)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(hào)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(kāi)，Na+內(nèi)流，后膜產(chǎn)生動(dòng)作電位，后神經(jīng)元興奮Cl-通道打開(kāi)，Cl-內(nèi)流后，強(qiáng)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(huì)與受體分開(kāi)，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(xiàng)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(hào)形式方向速度效果單個(gè)神經(jīng)元多個(gè)神經(jīng)元神經(jīng)纖維突觸電信號(hào)電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)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(gè)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(jī)能活動(dòng)運(yùn)動(dòng)禁用藥物(2)作用:興奮劑具有增強(qiáng)_____________、提高_(dá)_________等作用。人的興奮程度運(yùn)動(dòng)速度2.興奮劑作用位點(diǎn)和機(jī)理a.能夠?qū)ι窠?jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，其作用位點(diǎn)往往是突觸；（毒品也大多是在突觸起作用的）b.機(jī)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(guó)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(huì)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(lái)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(jī)制①在正常情況下，多巴胺發(fā)揮完作用后會(huì)被突觸前膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白從突觸間隙回收②可卡因會(huì)使轉(zhuǎn)運(yùn)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(jī)體正常的神經(jīng)活動(dòng)受到影響，服藥者就必須服用可卡因來(lái)維持這些神經(jīng)元的活動(dòng)，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?yàn)槭裁磿?huì)使人上癮，且一次比一次大？

長(zhǎng)期吸食可卡因，多巴胺在突觸間隙積累，導(dǎo)致下一個(gè)神經(jīng)元持續(xù)興奮，經(jīng)機(jī)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(shí)只有不斷加大藥物劑量，才能保持原來(lái)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(huì)抑制__________的功能；b、吸食可卡因者可產(chǎn)生____________，長(zhǎng)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(zhǎng)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(jué)嗅幻覺(jué)蟲(chóng)行蟻?zhàn)吒幸钟艚箲]三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害珍愛(ài)生命，遠(yuǎn)離毒品

2008年，《中華人民共和國(guó)禁毒法》正式施行；向社會(huì)宣傳濫用興奮劑和吸食毒品的危害，是我們每個(gè)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(shuō)與預(yù)期有研究者提出一個(gè)問(wèn)題：“當(dāng)神經(jīng)系統(tǒng)控制心臟活動(dòng)時(shí)，在神經(jīng)元與心肌細(xì)胞之間傳遞的信號(hào)是化學(xué)信號(hào)還是電信號(hào)呢？”

為回答此問(wèn)題，科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。取兩個(gè)蛙的心臟（A和B，保持活性）置于成分相同的營(yíng)養(yǎng)液中，A有某副交感神經(jīng)支配，B沒(méi)有該神經(jīng)支配。刺激該神經(jīng)，A心臟的跳動(dòng)減慢；從A心臟的營(yíng)養(yǎng)液中取一些液體注入B心臟的營(yíng)養(yǎng)液中，B心臟跳動(dòng)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(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，科學(xué)家基于的假說(shuō)是什么？實(shí)驗(yàn)預(yù)期是什么？假說(shuō)：根據(jù)已有的知識(shí)對(duì)現(xiàn)象背后原因的嘗試性解釋，或者是對(duì)探究的問(wèn)題（提出問(wèn)題）的一種嘗試性回答。推斷假說(shuō)與預(yù)期思維訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)預(yù)期：在假說(shuō)成立的邏輯前提下，對(duì)檢驗(yàn)假說(shuō)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果做出推測(cè)。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(kāi)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(huì)影響身體健康B．鈉離子通道打開(kāi)可以使胞外的Na+內(nèi)流

C．鈉離子通道持續(xù)開(kāi)放會(huì)使神經(jīng)元處于靜息狀態(tài)

D．阻遏鈉離子通道開(kāi)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(jī)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(cè)練習(xí)與應(yīng)用二、拓展應(yīng)用1.槍烏賊的神