高中生物人教版（2019）选择性必修1-2.3 神经冲动的产生和传导(共55张PPT)

(共55张PPT)
第2章　神经调节
第3节　神经冲动的产生和传导
课程标准 素养要求
1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。 2．阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。 1.生命观念：图示法记忆兴奋在神经纤维和突触处的传导过程。
2．科学思维：比较法区分静息电位和动作电位。
3．社会责任：不能滥用兴奋剂和吸食毒品，自觉远离毒品，参与毒品危害的宣传。
一、兴奋在神经纤维上的传导
电信号
K＋
内负外正
Na＋
内正外负
电位差
未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
未兴奋部位
二、兴奋在神经元之间的传递
突触前膜
突触后膜
突触间隙
神经递质
膜电位
单向
突触前膜
化学信号
[提醒]　突触小体≠突触。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
突触
合成和释放
神经递质与受体
酶
多巴胺受体
心脏
免疫
兴奋剂和吸食毒品
[提醒]　每年的6月26日为国际禁毒日，以引起世界各国对毒品问题的重视，号召全世界人民共同抵御毒品的危害。
(1)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na＋大量内流。(　　)
(2)动作电位形成过程中Na＋内流的方式是主动运输。(　　)
(3)突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐。(　　)
(4)神经递质作用于突触后膜上，就会使下一个神经元兴奋。(　　)
(5)长期服用可卡因，可导致突触后膜上的多巴胺受体减少。(　　)
√
×
√
×
√
知识点一　兴奋在神经纤维上的传导
1．离体神经纤维和生物体内神经纤维上兴奋的传导
(1)离体神经纤维上兴奋的传导是双向的。在生物体内，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此在生物体内，兴奋在神经纤维上的传导是单向的，是沿反射弧方向单向传递的。
(2)Na＋的内流和K＋的外流需要离子通道，从高浓度→低浓度，不消耗能量，为协助扩散。
(3)Na＋的外流和K＋的内流消耗能量，为主动运输。
2．膜电位的测量
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的外侧　
3.结合膜电位变化规律分析曲线图
(1)a线段：静息电位，外正内负，K＋外流。
(2)b点：零电位，动作电位形成过程中，Na＋通道开放使Na＋内流。
(3)bc段：动作电位，外负内正，Na＋通道继续开放。
(4)cd段：静息电位恢复，K＋通道开放使K＋外流。
(5)de段：Na＋—K＋泵活动加强，细胞排Na＋吸K＋，使膜内、外离子分布恢复到静息水平。
[温馨提示]　(1)兴奋的传导方向总是与膜内局部电流的方向一致，而与膜外局部电流的方向相反。
(2)由于静息电位和动作电位形成的过程中，跨膜移动的K＋和Na＋的量是非常有限的，所以无论是静息状态还是受到刺激产生兴奋时，神经纤维膜内K＋浓度都比膜外高、Na＋浓度都比膜外低。
1．(2021·全国100所名校模拟)下图为有髓神经纤维的局部，被髓鞘细胞包裹的轴突区域(b、d)里，Na＋、K＋不能进出细胞,裸露的轴突区域(a、c、e)里，Na＋、K＋可以进出细胞。下列叙述不正确的是(　　)
A．c区域处于兴奋状态，膜内有阴离子
B．e区域处于静息状态，膜对Na＋的通透性较大
C．b和d区域不会出现电位变化，不能产生兴奋
D．局部电流在轴突内的传导方向为c→a和c→e
√
解析：c区域受到刺激，Na＋内流，造成膜两侧的电位表现为内正外负，膜内阳离子多，但仍有阴离子存在，A项正确；
e区域处于静息状态，细胞膜对K＋的通透性较大，K＋外流，造成膜两侧的电位表现为内负外正，B项错误；
根据题干可知，被髓鞘细胞包裹的轴突区域(b、d)里，Na＋、K＋不能进出细胞，所以b、d区域不能产生动作电位，C项正确；
兴奋在神经纤维上是双向传导的，膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向一致,所以局部电流在轴突内的传导方向应为c→a和c→e，D项正确。
2．(2021·浙江嘉兴模拟)将一灵敏电表电极置于蛙的坐骨神经—腓肠肌的神经上(如下图甲所示)，在①处给予一适宜强度的刺激，测得的电位变化如图乙所示。若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是图中的(　　)
√
解析：刺激①处，电表的左侧接点先兴奋，与右侧接点产生电位差，从而形成局部电流，电表的指针向左偏转。兴奋继续沿着神经纤维传导，之后电表的右侧接点产生兴奋，电位发生改变,与左侧接点产生电位差，从而形成局部电流，电表的指针向右偏转，电流两次经过灵敏电表，电表指针会发生两次方向相反的偏转，如图乙所示。若在②处给予同等强度的刺激，电表的右侧接点先兴奋，之后电表的左侧接点产生兴奋，因此在②处给予同等强度的刺激，测得的电位应与图乙相反。
3．下图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　)
A．K＋的大量内流是形成静息电位的主要原因
B．bc段Na＋大量内流，需要载体蛋白，并消耗能量
C．ce段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开
放状态
D．动作电位的峰值大小与膜两侧Na＋浓度差无关
√
解析：K＋的大量外流是神经纤维形成静息电位的主要原因，A错误；
bc段为动作电位的形成，此时Na＋大量内流,其运输方式属于协助扩散，需要转运蛋白，不消耗能量，B错误；
ce段为静息电位的恢复，此时Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态，表现为K＋外流，C正确；
动作电位是膜外Na＋大量内流形成的，其峰值大小与膜两侧Na＋浓度差有关，D错误。
　　　发展素养　　长句特训　　　　　　与高考接轨
1．(科学思维)若提高神经纤维培养液的K＋浓度，上题曲线中的a点的膜电位如何变化？________，理由是____________________________。
答案：a点膜电位上移　静息电位产生的原因是K＋的外流，外界K＋浓度提高，K＋外流的量减少，膜电位减小
2．(社会责任)结合上题曲线分析,低钠血症患者(血清钠＜135 mmol/L，低于正常值)会表现为软弱乏力、头痛嗜睡等症状的原因是
_________________________________________________________。
答案：低钠血症患者内环境中的Na＋浓度较低，因此受到刺激时Na＋内流减少，会影响动作电位的产生
知识点二　兴奋在神经元之间的传递
1．突触类型
一般情况下，每一个神经元的轴突末梢与其他神经元的细胞体或树突连在一起，即有两种常见的类型(如下图所示)。
2．神经递质
3．传递的过程
4．兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递的比较
项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递
信号形式(或变化) 电信号 电信号→化学信号→电信号
速度 快 慢
方向 双向传导 单向传递
[温馨提示]　同一神经递质可能使一些神经元兴奋，而使另一些神经元抑制，这可能与神经递质受体有关,如乙酰胆碱能引起骨骼肌细胞兴奋，对心肌细胞则是抑制的，两种不同效果的产生是由于心肌细胞上的受体和骨骼肌细胞上的受体的性质不同。
1. (2019·高考江苏卷)如图为突触传递示意图，下列叙述错误的是(　　)
A．①和③都是神经元细胞膜的一部分
B．②进入突触间隙需消耗能量
C．②发挥作用后被快速清除
D．②与④结合使③的膜电位呈外负内正
√
解析：题图中①是上一个神经元的轴突膜的一部分，③是下一个神经元的树突膜或细胞体膜,因此二者均是神经元细胞膜的一部分，A项正确；
②神经递质以胞吐的方式分泌到突触间隙，需要消耗能量，B项正确；
在正常情况下，图中②神经递质发挥作用后会被快速清除，C项正确；
神经递质分为两类，兴奋性神经递质与抑制性神经递质，兴奋性神经递质会使下一个神经元的膜电位呈外负内正，而抑制性神经递质使下一个神经元的膜电位仍然保持外正内负，由于不知道②神经递质的类型，无法确定③的膜电位情况，D项错误。
2．下图是一个反射弧的部分结构示意图，甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在A点以一定的电流刺激神经纤维时，甲、乙电流表的指针发生的变化是(　　)
A.甲发生一次偏转，乙不偏转
B．甲、乙都发生两次方向相反的偏转
C．甲不偏转，乙发生两次方向相反的偏转
D．甲发生两次方向相反的偏转，乙不偏转
√
解析：由于兴奋在突触处只能单向传递，所以当刺激A点时，兴奋无法从左神经元传向右神经元，所以甲电流表的指针偏转一次，而乙电流表的指针不偏转。
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1．(生命观念)题1图中的③除了是树突膜以外，还可能是
_________________________________________________________。
答案：下一个神经元的细胞体膜，也可能是肌肉细胞或腺体细胞的细胞膜
2．(科学思维)题1图中的②是否属于内环境的成分？____________，理由是
_________________________________________________________。
答案：属于　神经递质要经突触前膜释放到突触间隙，突触间隙内的液体是指神经细胞间的组织液，因此释放的神经递质属于内环境的成分
兴奋传导与电表指针偏转问题分析
(1)在神经纤维上(下图甲)

甲
①刺激a点，b点先兴奋，d点后兴奋，电表发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电表不发生偏转。
(2)在神经元之间(下图乙)
乙
①刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电表发生两次方向相反的偏转。
②刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电表只发生一次偏转。
知识点三　滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1．某些化学物质能作用于突触而对神经系统产生影响
2．兴奋剂与毒品
(1)兴奋剂
①概念：原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今指运动禁用药物的统称。
②运动比赛禁止使用兴奋剂：兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用，但违背公平、公正的比赛原则。
(2)毒品
①概念：毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药
品。
②可卡因的上瘾机制
吸毒者吸入的可卡因可与多巴胺转运蛋白结合而阻断多巴胺的回收，引起吸毒者的突触后膜持续受到刺激，使人产生强烈的愉悦感。长期吸食可卡因的人，其体内多巴胺受体持续受到高浓度多巴胺的刺激，导致多巴胺受体数目减少，进而使突触变得不敏感，机体正常的神经活动受到影响，吸毒者必须服用可卡因来维持这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒。
1．近年来，有人利用肉毒杆菌毒素进行除皱美容，这遭到了部分专家的质疑。肉毒杆菌毒素是从肉毒杆菌中提取的毒蛋白，是自然界已知的最强的神经毒素。它能选择性地阻遏乙酰胆碱(一种兴奋性神经递质)的释放过程，这种毒素对兴奋传递的作用是(　　)
A．使兴奋的传递中断
B．使另一个神经元产生兴奋
C．使兴奋的传递加速
D．使另一个神经元产生抑制
√
解析：另一个神经元的兴奋与乙酰胆碱这种神经递质有关，如果突触前膜不能释放递质，则兴奋传递会中断。
2．神经递质多巴胺可引起突触后神经元兴奋，参与奖赏、学习、情绪等脑功能的调控，毒品可卡因能对脑造成不可逆的损伤。下图是突触间隙中的可卡因作用于多巴胺转运蛋白后干扰人脑兴奋传递的示意图(箭头越粗表示转运速率越快，反之则慢)。下列有关说法不正确的是(　　)
A．多巴胺通过多巴胺转运蛋白的协助释放到突触间隙中
B．多巴胺作用于突触后膜，使其对Na＋的通透性增强
C．多巴胺发挥作用后被多巴胺转运蛋白回收到突触小体
D．可卡因阻碍多巴胺回收，使脑有关中枢持续兴奋
√
解析：多巴胺是一种神经递质，突触前膜通过胞吐的方式将多巴胺释放到突触间隙中，A错误；
由题干信息可知，多巴胺能引起突触后神经元兴奋，故其作用于突触后膜使其对Na＋的通透性增强，B正确；
分析题图可知，多巴胺发挥作用后被多巴胺转运蛋白回收到突触小体(内含突触小泡)，C正确；
分析题图可知，可卡因与突触前膜上的多巴胺转运蛋白结合后，多巴胺的转运速率明显减小，可见可卡因阻碍了多巴胺回收到突触小体，突触间隙中的多巴胺使脑有关中枢持续兴奋，D正确。
　　　发展素养　　长句特训　　　　　　与高考接轨
1．(生命观念)请据上图叙述正常情况下多巴胺的转移途径：
_________________________________________________________。
答案：多巴胺由突触前膜释放，通过扩散与突触后膜上的受体结合，然后经突触前膜上的多巴胺转运蛋白回收到突触前神经元
2．(社会责任)吸食可卡因，会对突触后膜产生的影响：
_________________________________________________________。
答案：吸食可卡因，可卡因与多巴胺竞争转运蛋白，阻止多巴胺回到突触前膜，导致突触间隙中多巴胺含量增多，其不断作用于突触后膜，会导致突触后膜所在的神经元持续兴奋；多巴胺留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少
核心知识小结
[要点回眸]
化学信号
单向
双向
电信号
[答题必备]
1.静息电位表现为内负外正，是由K＋外流形成的。
2.动作电位表现为内正外负，是由Na＋内流形成的。
3.兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流的方向一致，与膜外局部电流的方向相反。
4.兴奋在离体神经纤维上可以双向传导。
5.突触的结构包括突触前膜、突触间隙和突触后膜三部分。
6.神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。
7.兴奋在突触的传递过程中，信号的转变形式为电信号→化学信号→电信号。
8.可卡因可导致突触后膜上的多巴胺受体减少。