2021-2022学年人教版（2019）高中生物选择性必修1-2.3 神经冲动的产生和传导 课件（58张）

第3节 神经冲动的产生和传导
第2章 神经调节
短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出，现在世界短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
1.从运动员听到枪响到做出起跑的反应，信号的传导经过了那些结构？
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
经过了感受器（耳）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层-脊髓）、传出神经、效应器（传出神经末梢和它所支配的肌肉）。
人类从听到声音到做出反应起跑需要经过反射弧的各个结构，完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s。
讨论
运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列的结构；
那么，兴奋在反射弧中是以什么形式以及如何传导的？
+ + + + +
+ + + + +
- - - - - -
- - - - -
+ +
- -
+ +
- -
A
B
D
C
A、B不偏转， C、D指针的偏转能说明什么问题？偏转方向又能说明什么问题？
神经纤维表面各处、神经纤维内各处电位是相等的，而内外之间存在电位差。偏转方向说明神经纤维外面为正电荷，里面为负电荷，称为静息电位
思考
膜内
膜外
神经纤维
实验一
③然后，另一电极（b处）变为____电位
实验现象
+
+
+
+
+
-
-
-
图1
图4
图2
图3
a
b
a
b
a
b
a
b
刺激
-
+
+
+
蛙坐骨神经表面电位差实验
实验二
共发生了两次方向相反的偏转
①静息时,电表_____测出电位差,说明静息时神经表面各处电位______
没有
相等
②在图示神经的左侧的一端给予刺激时，______刺激端的电极处（a处）先变为___电位，接着____________
靠近
恢复正电位
负
负
④接着又_____________
恢复为正电位
实验现象
蛙坐骨神经表面电位差实验
实验二
实验结论
在神经系统中，兴奋是以______的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做_________。
电信号
神经冲动
因此，兴奋在神经纤维上的传递形式为：____________
神经冲动
（或电信号）
a
b
+
—
坐骨神经
+
—
神经冲动在神经纤维上时怎样产生和传导的呢？
一、兴奋在神经纤维上的传导
未受刺激时，神经纤维处于____状态，细胞膜两侧的电位表现为________，这称为________；
该电位形成的主要原因：______；
静息
外正内负
静息电位
K+外流
K+外流的原因：神经细胞外的Na+浓度比膜内要___，K+浓度比膜内___，而神经细胞膜对不同离子的______各不相同：静息时，膜主要对___有通透性，造成_______，使膜外阳离子浓度___于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为外正内负；
细胞外
细胞内
高
低
通透性
K+
K+外流
高
1、静息状态与静息电位
(一)传导过程：
静息电位产生原因
K+
Na+
K通道
Na通道
膜外
膜内
外正内负
K+外流
当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对____的通透性增加，造成_______，这个部位的膜两侧出现________的电位变化，表现为________的兴奋状态，此时的膜电位称为__________。
归纳：
处于兴奋状态的电位是：________；表现是：________；
该电位形成的主要原因：________；
Na+
Na+内流
暂时性
内正外负
动作电位
动作电位
Na+内流
内正外负
2、兴奋的产生与动作电位
刺激
动作电位产生原因
K+
Na+
K通道
Na通道
膜外
膜内
兴奋部位的电位表现为________，而邻近的未兴奋部位为________，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_______的存在而发生_________，这样就形成了_________
内正外负
外正内负
电位差
电荷移动
局部电流
局部电流刺激相近的______部位产生_____的电位变化，如此进行下去（③-④），将兴奋向前传导，后方又_____________；
3、局部电流的产生
4、兴奋传导
未兴奋
同样
恢复静息电位
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + +
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+ + +
+ + +
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+
静息电位：外正内负
未受刺激时
（静息状态）
形成原因：
K+外流
刺激
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
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+ + +
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+ + +
+ + +
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+
受刺激时
（兴奋状态）
动作电位：外负内正
形成原因：
？
刺激
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + +
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+ + + + +
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+ + +
- - -
+
受刺激时
（兴奋状态）
动作电位：外负内正
形成原因：
Na+内流
+ +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
+ +
+ + + + +
+ + + + +
+ + + + +
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+ + +
+ + +
若刺激神经纤维中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
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兴奋的传导方向：
具有双向性
电流方向
膜外：
与兴奋方向相反
膜内：
与兴奋方向相同
兴奋区
未兴奋区
未兴奋区
+ + + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - -
静息电位
K＋外流
动作电位
Na＋内流
归纳：兴奋在神经纤维上的传导
局部电流
兴奋的传导：
局部电流刺激相近未兴奋部位，再产生动作电位及局部电流，兴奋就向前传导
刺激
膜电位变化
外正内负：
外负内正：
（未兴奋状态）
（兴奋状态）
电位差：
兴奋部位与未兴奋部位之间
（电信号、神经冲动）
+ + + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - -
+ + +
- - -
+ + +
- - -
1、传导过程
产生
（但在生物体中总是单向传导的）
+ + + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - -
归纳：神经冲动的传导过程
+ + + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - -
+ + +
- - -
+ + +
- - -
2、传导特点：
具有双向性
3、兴奋的传导方向：
兴奋部位
未兴奋部位
4、电流方向
膜外：
与兴奋方向相反
膜内：
与兴奋方向相同
5、兴奋后的恢复：
迅速恢复为外正内负
主动运出Na＋
兴奋在神经纤维上的传导方向解析
②在反射过程中
①在离体的神经纤维上
传导方向：________
传导方向：_________
单向传导
双向传导
在反射过程中，总是从感受器一端接受刺激产生兴奋然后传向另一端，再加上反射弧中的突触也决定兴奋在反射弧中的传导方向是单向的。
原因：
在中部刺激神经纤维，会形成兴奋区，而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差，都可以产生电荷移动，形成局部电流，因此可以双向传导
原因
看清题干区别，回答下列问题：
①兴奋部位膜电位是：________
②兴奋部位膜电位变化是：____________________
③兴奋部位膜外电位是：______
④兴奋部位膜外电位变化是：_________________
内正外负
由外正内负变为内正外负
负电位
由正电位变为负电位
现学现用：
下图是兴奋在神经纤维上的传导,下列叙述错误的是（ ）
A.甲区域主要发生的是K+外流
B.甲区与丙区可能是刚恢复为静息电位状态
C.乙区与丁区之间膜内局部电流的方向是从丁到乙
D.图中神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
C
现学现用：
c-d：此时为_____电位，电位表现为________；
b-d：此时细胞主要对____有通透性，离子运输方向为_______，运输方式为________；
a-b：此时为_____电位，电位表现为________，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________；电位的高低取决于： _________________
静息
外正内负
K+
K+外流
协助扩散
Na+
Na+内流
协助扩散
动作
内正外负
(二)电位变化曲线的解读
c：此时为零电位，内外无电位差；
细胞内外K+浓度差。
d-e：此时为_____电位的恢复，__通道打开，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________；
d：动作电位峰值，峰值大小（以及bd段斜率）与_______________有关。
e-f：______活动加强，消耗ATP分子，逆电化学梯度泵出___和泵入个___，使膜内外离子分布恢复到初始静息水平；经钠钾泵的运输方式为_________；
静息
K+
K+
K+外流
协助扩散
钠钾泵
Na+
K+
主动运输
特殊强调：
①整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段；
②整个过程中，细胞膜内K+始终比膜外多，Na+始终比膜外少；
膜内外Na+浓度差
(二)电位变化曲线的解读
(三)用电流计测量膜电位的两种方法
{8799B23B-EC83-4686-B30A-512413B5E67A}测量方法
测量图解
测量结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
?
?
电表两极均置于神经纤维膜外侧
?
?
如果用左图装置测量膜电位，得到的一定是右边的图吗？
不一定
思考：
现学现用：
将一灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1)，在①处给予一适宜强度的刺激，测得的电位变化如图2所示，若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是(　　)
B
(四)兴奋传导与电流表指针偏转问题
①刺激a点,电流计指针如何偏转？
②刺激c点（bc=cd），电流计指针如何偏转？
③刺激bc之间的一点，电流计指针如何偏转？
④刺激cd之间的一点，电流计指针如何偏转？
⑤上述③④电流计指针偏转方向一样吗？
发生两次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
不偏转（因为b点和d点同时兴奋）
发生两次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
发生两次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋）
不一样，相反（若③先左后右，那么④先右后左）
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元间的传递
突触
二、兴奋在神经元之间的传递
（一）突触小体
轴突末梢
神经元的________经过多次分支，最后每个小枝末端_____，呈___状或___状，叫做_______；
轴突末梢
膨大
杯
球
突触小体
线粒体
突触小泡
突触小体
（二）突触
1.概念:
突触小体可以与其他神经元的________或_____等相接近，共同形成突触；
树突
细胞体
突触的后半部分一定是神经元的一部分吗？
不一定，神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过突触联系的
神经元与肌肉细胞形成突触
2.突触的结构
突触的结构包括_______、_______与_______；
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触前膜
突触间隙
突触后膜
胞体或树突
突触小体
（轴突）
或肌肉细胞或某些腺体细胞
3.突触的常见类型
轴突－树突型
轴突－细胞体型
4.兴奋通过突触的传递过程
①兴奋到达突触前膜所在的________，引起__________向________移动并释放________；
轴突末梢
突触小泡
突触前膜
神经递质
②神经递质通过__________ _____到_______________附近
突触间隙
扩散
突触后膜的受体
③神经递质与_____________结合，形成_______________
突触后膜的受体
④突触后膜上的_________发生变化，引发_________
离子通道
电位变化
⑤神经递质被______或______
降解
回收
递质-受体复合物
兴奋
归纳：兴奋通过突触的传递过程
兴奋
突触前膜
(突触小泡)
神经递质
释放
扩散
突触后膜
(特异性受体)
引发
电位变化
刺激
电信号
化学信号
电信号
突触前膜
突触后膜
突触间隙
神经递质
受体
突触小泡
离子通道
（兴奋或抑制或肌肉的收缩或腺体的分泌）
拓展：抑制的形成机理
看图，试着简述抑制的形成机理：
_______________________________________________________________________________________________________________________
突触前膜释放神经递质，神经递质与受体结合后，突触后膜的Cl-离子通道打开（细胞膜对Cl-的通透性增加）,Cl-内流，使静息电位更绝对值增大，更难于兴奋。
神经递质-----你了解多少?
2.产生：
3.分泌结构：
4.受体：
6.种类：
与高尔基体、线粒体有关
突触前膜
突触后膜上糖蛋白
按功能分为两种：
兴奋性递质或抑制性递质
1.存在部位：
突触小泡
5.移动方向：
突触前膜→突触间隙→突触后膜
与突触后膜上的受体结合，形成递质-受体复合物，改变突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化。
7.作用机理：
②突触小泡的形成与________（细胞器）有关，胞吐过程中需要的能量主要来自______（细胞器）
注意：
①神经递质释放的运输方式是____，____消耗能量，______转运蛋白，体现了细胞膜_________________；
胞吐
需要
不需要
具有一定的流动性
高尔基体
线粒体
③神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为____，_______消耗能量，其快慢与______________和____等有关
扩散
不需要
神经递质的浓度
温度
④神经递质与受体的结合具有____性；
受体的化学本质是_______________；
神经递质与受体结合，体现了细胞膜的功能：_______________________；
特异
蛋白质（糖蛋白）
进行细胞间的信息交流
注意：
⑥目前已知的神经递质种类很多，主要有_________、______类（如谷氨酸、甘氨酸）、_________、_______、____________、________等
乙酰胆碱
⑦神经递质的合成一定与核糖体有关吗？__________________________
氨基酸
5-羟色胺
多巴胺
去甲肾上腺素
肾上腺素
不一定，大多数神经递质不是蛋白质
⑧神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜的电位变化，该变化一定是兴奋吗？___________________
不一定，兴奋或抑制
⑤神经递质发挥完作用后的去向：
_______________________________
_______________________________
神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用
5.兴奋在神经元之间的传递的特点
神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上

①单向传递
突触后膜
方向：
突触前膜
（一个神经元的轴突
另一个神经元的细胞体或树突）
原因：
②传递速度慢：
突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，神经递质释放、扩散、与受体结合，都需要时间
④刺激c点，电流计指针如何偏转？
兴奋在神经元之间的传递与电流表指针偏转问题
①刺激a点左侧,电流计指针如何偏转？
②刺激b点（bc=cd），电流计指针如何偏转？
③刺激ab之间的点，电流计指针如何偏转？
⑤刺激d点右侧，电流计指针如何偏转？
发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋）
发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋）
发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋）
发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋）
发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋）
兴奋剂和毒品等也大多是通过突触来起作用的。
③对化学物质敏感：
6.兴奋在神经元之间的传递的特点
（1）有些物质能促进神经递质的合成和释放速率；
（2）有些会干扰神经递质与受体的结合；
（3）有些会影响分解神经递质的酶的活性。
神经递质
受体
许多麻醉药物就是通过突触起到麻醉作用的。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.兴奋剂
（1）概念：
（2）作用：
（3）注意
原指能__________________________的一类药物，如今是____________的统称
提高中枢神经系统机能活动
运动禁用药物
兴奋剂具有增强______________、提高__________等作用
人的兴奋程度
运动速度
为了保证_____、______，运动比赛______使用兴奋剂
公平
公正
禁止
2.毒品
（1）概念：
（2）注意
指____、______、_________________、_____、____、______以及国家规定管制的其他能够使人________的_____药品和____药品
鸦片
海洛因
甲基苯丙胺（冰毒）
吗啡
大麻
可卡因
形成瘾癖
麻醉
精神
有些兴奋剂就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害
分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
1、服用可卡因为什么会使人上瘾？
可卡因既是一种_______也是一种_____；
它会影响大脑中与_________有关的神经元，这些神经元利用神经递质________来传递愉悦感；

兴奋剂
毒品
愉快传递
多巴胺
①在正常情况下，多巴胺发挥完作用后会被_________上的_________从突触间隙_____
突触前膜
转运蛋白
回收
②吸食可卡因后，可卡因会使_________失去__________的功能，于是多巴胺就__________________________
转运蛋白
回收多巴胺
就留在突触间隙持续发挥作用
③这样，导致突触后膜上________________
多巴胺受体减少
④当可卡因药效失去后，由于_______________，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来______这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒。
多巴胺受体减少
维持
可卡因的其他危害：
此外，可卡因能干扰________的作用，导致_______异常，还会抑制__________的功能；
吸食可卡因者可产生__________，长期吸食易产生_______与_______，最典型的是有____________，奇痒难忍，造成严重的抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定，容易引发暴力或攻击行为；
长期大剂量使用可卡因后突然停药，可出现_____、_____、失望、疲惫、失眠、厌食等症状；
交感神经
心脏功能
免疫系统
心理依赖性
触幻觉
嗅幻觉
虫行蚁走感
抑郁
焦虑
分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
2、你还知道哪些毒品？如果有人劝你吸食毒品，你会以怎样的方式拒绝？
主要的毒品还有鸦片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、吗啡、大麻等。如果有人劝吸食毒品，拒绝的方式可以是说明毒品对身心健康以及社会的危害，并指出吸食毒品是违法行为。
分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
3、你听说过吸毒导致家破人亡的实例吗？你认为吸毒会对个人、家庭和社会造成哪些危害？
（1）毒品对个人身心的毒害：成瘾者身体因慢性中毒，会产生各种不适感，免疫力下降，诱发各类疾病，甚至精神错乱，中毒死亡。
（2）对家庭的危害：成瘾性使吸毒人员戒毒困难，长期吸毒极大增大家庭开支；同时吸毒人员由于长期吸毒造成体内慢性中毒，体力衰弱，劳动力下降，甚至劳动力完全丧失，影响家庭收入，也影响了社会财富的创造和积累。
（3）对社会的影响：吸毒人员的自我评价下降，在社会经济生活方面的角色功能降低，从而影响社会财富的创造，给社会带来巨大的经济损失。由于吸毒者对毒品的依赖性，为了寻找毒品，吸毒人员常会丧失理智和思维能力，可能因此导致各种异常行为尤其是违法犯罪行为的发生。
3.珍爱生命，远离毒品
2008年，《中华人民共和国禁毒法》正式施行；
该法明确指出，禁毒是全社会的共同责任；
禁毒工作实行以预防为主，综合治理，禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针；
参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，都会受到法律的严惩；
珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，是我们每个人应尽的责任和义务。
区别假说与预期
有研究者提出一个问题：“当神经系统控制心脏活动时，在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号呢？”
为回答此问题，科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏（A和B，保持活性）置于成分相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配 。
刺激该神经，A心脏的跳动减慢；
从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中，B心脏跳动也减慢。 由此，科学家得出结论：该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。
讨论：在进行这个实验时，科学家基于的假说是什么？实验预期是什么？
假说：_________________________________________
_________________________________________
预期：_________________________________________
_________________________________________
支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学物质，该物质可以使心跳减慢
从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液，B心脏的跳动也会减慢