神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導-2024-2025學年高二生物同步課件（人教版2019選擇性必修1）

神經(jīng)沖動的產(chǎn)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?，F(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。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)、效應器（傳出神經(jīng)末梢和它所支配的肌肉）1.運動員從聽到發(fā)令槍響到做出起跑反應，信號的傳導經(jīng)過了哪些結構？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。2.短跑比賽中判定運動員“搶跑”的依據(jù)是什么？興奮在反射弧中是以什么形式傳導的？又是怎樣傳導的呢？1.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導2.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞興奮在神經(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。刺激蛙神經(jīng)一側，同時記錄電流大小和方向。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導ab++①①靜息時,電表

測出電位變化,說明神經(jīng)

表面各處電位

。沒有相等②在圖示神經(jīng)的左側一端給予刺激時，靠近刺激端

的電極處(a處)先變?yōu)?/p>

電位，接著

?；謴驼娢回摙廴缓?，另一電極(b處)變?yōu)?/p>

電位。負④接著又

。恢復為正電位ab++②ab++③ab++④說明：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。電信號這種電信號也叫做___________。神經(jīng)沖動蛙的坐骨神經(jīng)表面電位變化實驗一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導細胞類型細胞內(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靜息時神經(jīng)元和肌肉細胞膜內(nèi)、外某些離子的濃度細胞外>細胞內(nèi)Na+：細胞內(nèi)>細胞外比較：細胞內(nèi)、外的Na+和K+的濃度，它們的分布有什么特點？K+：細胞外液中Na+濃度遠高于細胞內(nèi)液細胞內(nèi)液中的K+濃度遠高于細胞外液一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導在未受到刺激時，神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)原因：膜外膜內(nèi)K+通道1.靜息電位的形成機制-----------+++++++++++一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導未受刺激時，膜主要對K+有通透性,造成K+外流(k+通道開放,Na+通道關閉),使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi)。由于細胞膜內(nèi)外這種特異的離子分布特點,細胞膜兩側的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正,稱為靜息電位。---------++++++++++-膜外膜內(nèi)2.動作電位的形成機制Na+通道+++---一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導原因：①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(Na+通道開放),Na+內(nèi)流,膜內(nèi)陽離子濃度高于膜外。②這個部位的膜兩側出現(xiàn)暫時性的電位變化,表現(xiàn)為內(nèi)正外負的興奮狀態(tài),此時的膜電位稱為動作電位。興奮部位末興奮部位局部電流膜外:未興奮部位→興奮部位膜內(nèi):興奮部位→未興奮部位局部電流方向：3.局部電流的形成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位差的存在而發(fā)生電荷移動，這樣就形成了局部電流。4.興奮的傳導方向-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激在離體的神經(jīng)纖維上雙向傳導局部電流與興奮傳導方向關系：①膜外與興奮傳導方向

②膜內(nèi)與興奮傳導方向

.相反相同興奮在神經(jīng)纖維上的傳導興奮在反射過程中傳導方向：興奮在離體的神經(jīng)纖維上雙向傳導反射過程由反射弧完成，興奮只能從感受器傳到效應器。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。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導單向傳導①a點之前——靜息電位K+通道開放，K+外流（不耗能，為協(xié)助擴散）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，（不耗能，為協(xié)助擴散），膜電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負。③ce段——靜息電位的恢復Na+通道關閉，K+通道打開，K+大量外流，膜電位恢復為靜息電位。刺激重點·疑難突破膜電位變化曲線解讀④ef段——一次興奮完成后鈉鉀泵將流入的Na+泵出膜外,將流出的K+泵入膜內(nèi)（主動運輸），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。刺激重點·疑難突破膜電位變化曲線解讀整個過程中，細胞膜內(nèi)K+始終比膜外多，Na+始終比膜外少；①刺激a點,電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？興奮傳導與電流表指針偏轉(zhuǎn)問題②刺激c點（bc=cd），電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？③刺激bc之間的一點，電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？④刺激cd之間的一點，電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？⑤上述③④電流計指針偏轉(zhuǎn)方向一樣嗎？發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因為b點先興奮，d點后興奮）不偏轉(zhuǎn)（因為b點和d點同時興奮）發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因為b點先興奮，d點后興奮）發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因為d點先興奮，b點后興奮）不一樣，相反（若③先左后右，那么④先右后左）重點·疑難突破1.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(chǎn)－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現(xiàn)學現(xiàn)用2.將神經(jīng)細胞置于相當于細胞外液的溶液(溶液S)中，可測得靜息電位。給予細胞一個適宜的刺激，膜兩側出現(xiàn)一個暫時性的電位變化，這種膜位變化稱為動作電位。適當降低溶液S中的Na＋濃度，測量該細胞的靜息電位和動作電位，可觀察到()A．靜息電位值減小 B．靜息電位值增大C．動作電位峰值升高 D．動作電位峰值降低D3.下圖是測量神經(jīng)纖維膜電位變化情況,相關敘述錯誤的是()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快速傳導A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。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?思考二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞神經(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。1.突觸小體二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞2.突觸突觸小體與其他神經(jīng)元的胞體或樹突等相接近，共同形成。突觸前膜突觸間隙突觸后膜突觸突觸小泡線粒體神經(jīng)遞質(zhì)受體神經(jīng)遞質(zhì)突觸小體3.突觸的結構和類型二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞突觸的常見類型A．軸突—細胞體型B．軸突—樹突型軸突—細胞體型軸突-樹突型（2）神經(jīng)元和效應器之間（1）神經(jīng)元之間A．軸突—肌肉細胞型B．軸突—腺細胞型①興奮到達突觸前膜所在的軸突末梢，引起突觸小泡向突觸前膜移動并釋放神經(jīng)遞質(zhì)。②神經(jīng)遞質(zhì)通過突觸間隙擴散到突觸后膜的受體附近。4.興奮的傳遞過程③神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結合④突觸后膜上的離子通道發(fā)生變化，引發(fā)電位變化⑤神經(jīng)遞質(zhì)被降解或回收5.神經(jīng)遞質(zhì)①種類：興奮性遞質(zhì)：使下一個神經(jīng)元興奮。如:乙酰膽堿、谷氨酸、5-羥色氨、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素抑制性遞質(zhì)：使下一個神經(jīng)元抑制。如：甘氨酸、γ-氨基丁酸②釋放方式：一般為胞吐，體現(xiàn)了生物膜的流動性③作用：引起下一個神經(jīng)元興奮或抑制④去向：被降解或回收6.興奮在突觸處的傳遞特點（1）單向傳遞：原因是神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放，作用于___________。（2）突觸延擱：神經(jīng)沖動在突觸處的傳遞要經(jīng)過電信號→化學信號→電信號的轉(zhuǎn)變，因此比在神經(jīng)纖維上的傳導速度要慢。突觸后膜①突觸小體：電信號→化學信號②突觸后膜：化學信號→電信號興奮在神經(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)元形式

信號

信號→

信號→

信號方向可

向傳導

向傳遞速度單多電電化學電雙單迅速較慢興奮在神經(jīng)元之間的傳遞與電流表指針偏轉(zhuǎn)問題①刺激a點左側,電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？②刺激b點(bc=cd),電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？③刺激c點,電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)④刺激d點右側,電流計指針如何偏轉(zhuǎn)？先左后右發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)先左后右右偏發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)右偏重點·疑難突破(1)興奮傳遞過程中，突觸后膜上的信號轉(zhuǎn)換是電信號→化學信號→電信號(

)(2)神經(jīng)遞質(zhì)作用于突觸后膜上，就會使下一個神經(jīng)元興奮(

)(3)興奮可從一個神經(jīng)元的軸突傳到下一個神經(jīng)元的細胞體或樹突(

)(4)突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙的過程屬于主動運輸(

)(5)突觸后膜可能是下一個神經(jīng)元的細胞體膜或樹突膜，也可能是傳出神經(jīng)元支配的肌肉細胞膜或腺體細胞膜(

)××√×√易錯辨析課堂小練1.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.C2.下圖為突觸結構示意圖，下列相關敘述正確的是()

A.結構①為神經(jīng)遞質(zhì)與受體結合提供能量B.當興奮傳導到③時，膜電位由內(nèi)正外負變?yōu)閮?nèi)負外正C.結構④膜電位的變化與其選擇透過性密切相關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作用位點：通常是______。原理：促進神經(jīng)遞質(zhì)的______________速率；干擾神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結合；影響分解_______________的活性等。突觸合成和釋放神經(jīng)遞質(zhì)的酶三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害促進神經(jīng)遞質(zhì)的合成和釋放速率干擾神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結合影響分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶的活性1.作用位點和機理2.興奮劑與毒品興奮劑(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。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。海洛因冰毒K粉可卡因分析濫用興奮劑和吸食毒品的危害可卡因既是一種_______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(zhì)_________來傳遞愉悅感。興奮劑毒品愉快傳遞多巴胺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這樣，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(zhuǎn)運蛋白回收轉(zhuǎn)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.服用可卡因為什么會使人上癮？分析濫用興奮劑和吸食毒品的危害2.可卡因的其他危害有哪些？(1)可卡因能干擾__________的作用，導致_________異常，還會抑制__________的功能。(2)吸食可卡因者可產(chǎn)生____________，長期吸食易產(chǎn)生_______與_______，最典型的是有皮下___________，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_________，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突然停藥分析濫用興奮劑和吸食毒品的危害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