【課件】高三生物一輪復(fù)習(xí)課件：神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和分級(jí)調(diào)節(jié)

1、神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和分級(jí)調(diào)節(jié)01神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)使用蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標(biāo)本進(jìn)行“無(wú)金屬收縮實(shí)驗(yàn)” ,驗(yàn)證生物存在電信號(hào) 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)。思 考電信號(hào)是如何產(chǎn)生的？“生物電”發(fā)生的膜學(xué)說(shuō)01神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)生物膜具有選擇透過(guò)性,興奮的產(chǎn)生可能是細(xì)胞膜調(diào)節(jié)K+或者其他離子的透過(guò)性,進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞膜兩側(cè)電位差引發(fā)Na+、K+在膜內(nèi)外分布不均衡是靠Na-K泵建立起來(lái)的Na+-K+泵每消耗一個(gè)ATP ,會(huì)把3個(gè)Na+泵出細(xì)胞外,把2 個(gè)K+泵入細(xì)胞內(nèi),以維持細(xì)胞內(nèi)外鈉鉀的濃度差01神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)測(cè)量膜內(nèi)外電壓差靜息電位的測(cè)定01

2、神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)動(dòng)作電位的產(chǎn)生一種K+通道一直開(kāi)放，一種K+通道及Na+通道隨電壓變化開(kāi)放或關(guān)閉。靜息時(shí)，細(xì)胞膜主要對(duì)K+有通透性，即K+通道開(kāi)放，K+外流，膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)，稱為靜息電位。受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性增加，Na+ 內(nèi)流，使興奮部位膜內(nèi)側(cè)陽(yáng)離子濃度高于膜外側(cè)，膜電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正，稱為動(dòng)作電位，并與相鄰部位產(chǎn)生電位差。01神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)神經(jīng)纖維膜外離子濃度對(duì)膜電位的影響(1)胞外K濃度K濃度升高靜息電位絕對(duì)值減小 K濃度降低靜息電位絕對(duì)值增大(2)胞外Na濃度Na濃度升高動(dòng)作電位峰值升高 Na濃度降低動(dòng)作電位峰值降低例1.在t1、t2、t3時(shí)刻分別給予某神經(jīng)

3、纖維三次強(qiáng)度相同的刺激，測(cè)得神經(jīng)纖維電位變化如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是( )A.t1時(shí)的刺激強(qiáng)度過(guò)小，無(wú)法引起神經(jīng)纖維上Na通道打開(kāi)B.適當(dāng)提高細(xì)胞內(nèi)K濃度，測(cè)得的靜息電位可能位于6555 mVC.t2、t3時(shí)的刺激可以累加并引起神經(jīng)纖維產(chǎn)生動(dòng)作電位D.t4后，細(xì)胞恢復(fù)靜息狀態(tài)不需要消耗ATPC01神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)神經(jīng)沖動(dòng)的傳導(dǎo)興奮傳導(dǎo)方向膜外:未興奮部位 興奮部位膜內(nèi):未興奮部位 興奮部位神經(jīng)鞘的絕緣性跳躍式傳導(dǎo)刺激神經(jīng)中段 雙向傳導(dǎo) 刺激感受器 單向傳導(dǎo)01神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)例2.臨床常用的一種局部麻醉藥，通過(guò)抑制動(dòng)作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)而發(fā)揮鎮(zhèn)痛功能。據(jù)此判斷該麻醉藥合理的

4、作用方式是( )A.改變了局部電流的方向 B.改變了動(dòng)作電位傳導(dǎo)的方向C.抑制神經(jīng)軸突膜上K通道，使K不能外流D.抑制神經(jīng)軸突膜上Na通道，使Na不能內(nèi)流例3.研究人員利用電壓鉗技術(shù)改變槍烏賊神經(jīng)纖維膜電位，記錄離子進(jìn)出細(xì)胞引發(fā)的膜電流變化，結(jié)果如圖所示，圖a為對(duì)照組，圖b和圖c分別為通道阻斷劑TTX、TEA處理組。下列敘述正確的是()A.TEA處理后，只有內(nèi)向電流存在 B.外向電流由Na通道所介導(dǎo)C.TTX處理后，外向電流消失 D.內(nèi)向電流結(jié)束后,神經(jīng)纖維膜內(nèi)Na濃度高于膜外DD01神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)例4.黑暗環(huán)境中，脊椎動(dòng)物視桿細(xì)胞膜上的Na、K通道開(kāi)放，Na內(nèi)流，K外流。受到光照后，細(xì)

5、胞內(nèi)的cGMP濃度降低，Na通道關(guān)閉，K通道仍然開(kāi)放。視桿細(xì)胞通過(guò)這種電位變化影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放，最終將光信息傳導(dǎo)出去。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.黑暗環(huán)境中，視桿細(xì)胞內(nèi)的cGMP濃度較高可能是使Na通道開(kāi)放的原因B.視桿細(xì)胞內(nèi)的Na濃度低于細(xì)胞間隙 C.受到光照后,視桿細(xì)胞能形成動(dòng)作電位D.黑暗環(huán)境中，Na內(nèi)流的方式為協(xié)助擴(kuò)散例5.研究人員進(jìn)行了含有不同Na濃度的細(xì)胞外液(細(xì)胞外液滲透壓相同、K濃度相同)對(duì)離體槍烏賊神經(jīng)纖維電位變化影響的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A.在未受刺激時(shí)，槍烏賊神經(jīng)細(xì)胞膜對(duì)K的通透性大，對(duì)Na的通透性小，膜內(nèi)的K擴(kuò)散到膜外，而膜外的Na不能擴(kuò)散到膜內(nèi)B.細(xì)

6、胞外液中Na濃度可以影響動(dòng)作電位的幅度和速率C.若持續(xù)降低細(xì)胞外液中Na的濃度，則神經(jīng)纖維可能會(huì)接受適宜刺激后無(wú)法產(chǎn)生動(dòng)作電位D.在神經(jīng)纖維產(chǎn)生興奮、傳導(dǎo)興奮的過(guò)程中，Na進(jìn)出細(xì)胞均不消耗ATPCD01神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)例6.如圖表示用微電表測(cè)定神經(jīng)纖維ab及對(duì)其上的某處刺激后記錄的某一時(shí)刻膜電位圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）A神經(jīng)沖動(dòng)正從b端向a端傳導(dǎo) B處均沒(méi)有發(fā)生Na+的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)C圖處均有K+外流，且速度相同D處電表指針即將右偏，處電表相反D補(bǔ)充動(dòng)作電位的位相（動(dòng)作電位傳導(dǎo)相）02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞突觸小體可以與下游神經(jīng)元的細(xì)胞體或者樹(shù)突等接近，共同構(gòu)成突觸結(jié)構(gòu)，完成神經(jīng)元之間的興奮

7、傳遞。下游神經(jīng)元細(xì)胞體/樹(shù)突等上游神經(jīng)元軸突末梢興奮傳導(dǎo)方向突觸 突觸小體 上游神經(jīng)元軸突末梢經(jīng)多次分支,末端膨大呈杯狀或球狀突觸小體突觸02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞神經(jīng)遞質(zhì)的化學(xué)本質(zhì)：1.乙酰膽堿 2.氨基酸類：谷氨酸、甘氨酸 3. 氣體：一氧化氮 4.嘌呤/核苷酸類：腺苷、ATP 5.肽類：-內(nèi)啡肽、腦啡肽類、強(qiáng)啡肽類等6.生物胺類：腎上腺素/去甲腎上腺素、多巴胺、組胺等02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞1.單向傳遞神經(jīng)遞質(zhì)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，因此，神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。2.突觸延擱：突觸處興奮傳遞需要經(jīng)過(guò)信號(hào)的轉(zhuǎn)換，傳遞速度比在神經(jīng)纖維上慢。

8、注：神經(jīng)遞質(zhì)可分成興奮性遞質(zhì)和抑制性遞質(zhì)，與突觸后膜上的受體結(jié)合后，使下一個(gè)神經(jīng)元興奮或抑制，其發(fā)生效應(yīng)后，就被相應(yīng)的酶破壞而失活或被回收至突觸前神經(jīng)元并貯存于囊泡。結(jié)果：使膜內(nèi)外的電位差變得更大，突觸后膜更難產(chǎn)生動(dòng)作電位。抑制性突觸后電位（ IPSP ）的產(chǎn)生機(jī)制電位變化示意圖產(chǎn)生機(jī)制 突觸前神經(jīng)元軸突末梢興奮，引起突觸小泡釋放抑制性遞質(zhì)，抑制性遞質(zhì)與后膜受體結(jié)合后，提高了后膜對(duì)Cl-、K+的通透性，Cl-進(jìn)細(xì)胞或K+出細(xì)胞（抑制性突觸后電位產(chǎn)生，主要與Cl-內(nèi)流有關(guān)）小積累02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞小積累興奮傳遞過(guò)程中出現(xiàn)異常的情況分析02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞小積累電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷

9、1.靜息電位和動(dòng)作電位的電流計(jì)偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷靜息電位靈敏電流計(jì)的兩極都與神經(jīng)纖維膜外側(cè)連接（如圖2），指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)靈敏電流計(jì)一極與神經(jīng)纖維膜外側(cè)連接，另一極與膜內(nèi)側(cè)連接（如圖1），指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞小積累電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷1.靜息電位和動(dòng)作電位的電流計(jì)偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷動(dòng)作電位 靈敏電流計(jì)兩極都連接在神經(jīng)纖維膜外側(cè)， 可觀察到指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。過(guò)程如圖所示， 其中“ ” 為動(dòng)作電位02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞小積累電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷2.同一神經(jīng)元及神經(jīng)元之間的電流計(jì)偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷刺激1：刺激a點(diǎn)，b點(diǎn)先興奮, d點(diǎn)后興奮，電流計(jì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)刺激2

10、：刺激c點(diǎn)，由于bc=cd，b點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮，電流計(jì)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞實(shí)驗(yàn)組號(hào)處理微電極刺激突觸前神經(jīng)元測(cè)得動(dòng)作電位(mV)0.5 ms后測(cè)得突觸后神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢?mV)未加河豚毒素(對(duì)照)7575浸潤(rùn)在河豚毒素中5 min后656510 min后502515 min后40002興奮在神經(jīng)元之間的傳遞例7.為了研究河豚毒素對(duì)神經(jīng)元之間興奮傳遞過(guò)程的影響，選用某動(dòng)物的神經(jīng)組織進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，處理及結(jié)果見(jiàn)下表，已知河豚毒素對(duì)于突觸后膜識(shí)別信息分子的敏感性無(wú)影響。A下列敘述錯(cuò)誤的是( )A.第組神經(jīng)元興奮產(chǎn)生的動(dòng)作電位主要由Na內(nèi)流引起，且膜外比膜內(nèi)電位高75 mVB.實(shí)驗(yàn)中刺激突觸前

11、神經(jīng)元0.5 ms后才測(cè)得突觸后神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢?，原因之一是興奮在神經(jīng)元之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換需要時(shí)間C.從、組推斷，突觸后神經(jīng)元?jiǎng)幼麟娢坏慕档涂赡苁亲饔糜谕挥|后膜的神經(jīng)遞質(zhì)數(shù)量減少引起D.由實(shí)驗(yàn)可知河豚毒素對(duì)神經(jīng)興奮傳遞起抑制作用，可用于開(kāi)發(fā)麻醉藥、鎮(zhèn)痛劑等藥物02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞例8.多巴胺是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，在腦內(nèi)能傳遞興奮及愉悅的信息。另外，多巴胺也與各種上癮行為有關(guān)。毒品可卡因是最強(qiáng)的天然中樞興奮劑，下圖為可卡因?qū)θ四X部突觸間神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞干擾示意圖。下列敘述正確的是（ ）A.多巴胺與受體結(jié)合使突觸后膜從外負(fù)內(nèi)正變?yōu)橥庹齼?nèi)負(fù)B.可卡因與多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體結(jié)合，阻礙了多巴胺的回收，延長(zhǎng)了其對(duì)大

12、腦的刺激，產(chǎn)生快感C.吸食可卡因容易上癮的原因是可卡因不斷作用于突觸后膜，使突觸后膜持續(xù)興奮D.緩解可卡因毒癮，可考慮使用水解可卡因的酶、多巴胺受體拮抗劑和激動(dòng)劑例9.當(dāng)快速牽拉骨骼肌時(shí),會(huì)在d處記錄到電位變化過(guò)程。據(jù)圖判斷下列相關(guān)敘述,錯(cuò)誤的是( )A.感受器位于骨骼肌中 B.d處位于傳出神經(jīng)上C.從a到d構(gòu)成一個(gè)完整的反射弧D.牽拉骨骼肌時(shí)，c處可檢測(cè)到神經(jīng)遞質(zhì)BC02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞例10.用微電極記錄細(xì)胞膜上的電位變化是研究神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生、傳導(dǎo)和突觸傳遞原理的常用方法。根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果，分析和解決相關(guān)問(wèn)題。(1)當(dāng)圖1中的微電極M記錄到動(dòng)作電位時(shí)，突觸小泡將依次產(chǎn)生的反應(yīng)是_

13、；若突觸小泡釋放的是興奮型遞質(zhì)，突觸后膜上將依次產(chǎn)生的反應(yīng)是_。(2)研究表明，在突觸小體未產(chǎn)生動(dòng)作電位的情況下，微電極N上也會(huì)記錄到隨機(jī)產(chǎn)生的、幅度幾乎相等的微小電位變化，如圖2所示。結(jié)合突觸的結(jié)構(gòu)和突觸傳遞的過(guò)程，分析導(dǎo)致該電位變化產(chǎn)生的原因：_。突觸小泡破裂釋放少量神經(jīng)遞質(zhì)進(jìn)入突觸間隙，引起突觸后膜產(chǎn)生微小的電位變化 向突觸前膜移動(dòng)，與突觸前膜融合釋放 向突觸前膜移動(dòng)，與突觸前膜融合釋放02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞例11.用微電極記錄細(xì)胞膜上的電位變化是研究神經(jīng)沖動(dòng)產(chǎn)生、傳導(dǎo)和突觸傳遞原理的常用方法。根據(jù)以下實(shí)驗(yàn)方法和結(jié)果，分析和解決相關(guān)問(wèn)題。(3)在某些突觸中，突觸小體產(chǎn)生動(dòng)作電位后，微

14、電極N上記錄到電位負(fù)值增大的抑制性突觸后電位（IPSP），如圖3所示。已知K+和Cl通道都參與了IPSP的形成，IPSP產(chǎn)生的原理是_(4)已知從刺激開(kāi)始到動(dòng)作電位產(chǎn)生有一短暫的延遲，且與刺激強(qiáng)度有關(guān)。為了規(guī)避該延遲對(duì)測(cè)量精度的影響，可利用微電極記錄技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，精確測(cè)量動(dòng)作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)速度。請(qǐng)寫出簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)思路。（實(shí)驗(yàn)儀器：微電極記錄設(shè)備、刺激器、計(jì)時(shí)器、刻度尺等。）_。K+通道開(kāi)放導(dǎo)致K+外流，Cl通道開(kāi)放導(dǎo)致Cl內(nèi)流在神經(jīng)軸突上選取兩點(diǎn)，插入微電極記錄設(shè)備，用刻度尺測(cè)量?jī)晌㈦姌O之間的距離，用刺激器刺激兩微電極同一側(cè)的軸突某點(diǎn)，分別計(jì)時(shí)微電極測(cè)得動(dòng)作電位的時(shí)間，用微電極間的距離除以

15、二者產(chǎn)生動(dòng)作電位的時(shí)間差即為動(dòng)作電位在神經(jīng)軸突上的傳導(dǎo)速率。02興奮在神經(jīng)元之間的傳遞補(bǔ)充EPSP和IPSP在突觸后神經(jīng)元的總和效應(yīng)03神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)肌肉收縮等運(yùn)動(dòng)脊髓 軀體的運(yùn)動(dòng)受大腦皮層以及腦干、脊髓等的共同調(diào)控，脊髓是機(jī)體運(yùn)動(dòng)的低級(jí)中樞，大腦皮層是最高級(jí)中樞，腦干等連接低級(jí)中樞和高級(jí)中樞。大腦皮層(運(yùn)動(dòng)區(qū)) 腦中的相應(yīng)高級(jí)中樞會(huì)發(fā)出指令對(duì)低級(jí)中樞進(jìn)行不斷調(diào)整，機(jī)體的運(yùn)動(dòng)在大腦皮層以及其他中樞的分級(jí)調(diào)節(jié)下，變得更加有條不紊與精準(zhǔn)。 小腦和腦干大腦皮層運(yùn)動(dòng)代表區(qū)范圍的大小與軀體運(yùn)動(dòng)的精細(xì)程度相關(guān)，運(yùn)動(dòng)越精細(xì)大腦皮層代表區(qū)的范圍越大。03神經(jīng)系統(tǒng)的分級(jí)調(diào)節(jié)例12.給腦橋(位于大腦和小腦之間)注射能阻止氨基丁酸與相應(yīng)受體結(jié)合的物質(zhì)后，小鼠的排尿閾值(引起排尿反射的最低尿量值)降低。下列相關(guān)