2021-2022学年高二上学期生物人教版选择性必修1-2.3神经冲动的产生和传导课件(共58张PPT)

(共58张PPT)
第3节　神经冲动的产生和传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。
1.实验：
结论：
+
+
+
+
+
-
-
-
图1
图4
图2
图3
a
b
a
b
a
b
a
b
刺激
-
+
+
+
请描述电流表指针的偏转情况？
电流表指针从零位向一侧偏转后回到零位，再向相反的一侧偏转后回到零位
蛙的坐骨神经表面电位变化实验
2.静息电位和动作电位的产生
静息电位
形成原因：
膜对K＋有通透性，K＋外流
电位变化：
内负外正
形成原因：
电位变化：
膜对Na＋的的通透性增加，Na＋内流
内正外负
动作电位
刺激
兴奋的传导
兴奋区
未兴奋区
未兴奋区
兴奋传导方向
（1）传导形式：局部电流（兴奋部位和未兴奋部位之间存在电位差而发生电荷移动，形成局部电流）
（2）过程：
（3）传导特点：双向传导
局部电流 未兴奋部位 新的电位变化
刺激
产生
静息电位
兴奋部位电位变化（动作电位）
局部
电流
未兴奋部位电位变化
局部电流
受刺激
产生
产生
引起
兴奋区
未兴奋区
未兴奋区
兴奋传导方向
（1）兴奋传导方向：兴奋部位 未兴奋部位
3、兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系：
膜外：与兴奋传导方向相反
膜内：与兴奋传导方向相同
（2）局部电流方向：
二、兴奋在神经元之间的传递
1、结构基础：
突触
突触小泡
突触前膜:突触小体膜
突触间隙 ：内含组织液
突触后膜: 细胞体膜或树突膜
突触
神经递质
受体
突触小体
二、兴奋在神经元之间的传递—— 突触传递
突触
轴突
线粒体
突触小泡
突触小体
突触前膜
突触间隙
突触后膜
1.结构基础：
突触
突触
突触前膜 ：突触小体膜
突触间隙 ：内含组织液
突触后膜: 细胞体膜或树突膜
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
2、突触的常见类型
A．轴突—细胞体型
B．轴突—树突型
A:轴突—细胞体型
B:轴突—树突型
2、突触类型
思考:写出乙图中A、B代表的突触类型
3.兴奋通过突触的传递过程
兴奋传导的方向
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
3、突触传递过程：
兴奋→
轴突末梢
→
突触小体
→
突触小泡（与突
触前膜融合)
胞吐作用
释放神经递质
兴奋性递质
抑制性递质
与突触后膜受体结合
下一个神经元兴奋
下一个神经元抑制
单向传递
（3）信号转化：　　　　　　　　　　　　　
（1）传递特点：
电信号→化学信号→电信号
单向传递的原因:
神经递质只存在于 中，只能由_________释放，作用于_________
突触前膜
突触后膜
突触小泡
（4）神经递质
①分为兴奋性递质和抑制性递质
(2)传递方向：
一个神经元的轴突到另一个神经元的细胞体或树突
②递质释放的过程为 ，体现 。③突触小体内 含量较多。
胞吐
细胞膜流动性
线粒体和高尔基体
④递质去向：
速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。
4.两种传导方式的比较
一个神经元上的传导 (神经纤维上的传导) 两个神经元间的传递
（突触间）
神经冲动
（电信号）
双向
较快
神经递质
（化学信号）
单向
较慢（突触延搁）
神经纤维
突触
形式
结构基础
方向
速度
识图
①__________ ②__________ ③__________ ④__________ ⑤__________ ⑥__________ ⑦__________ ⑧__________
⑨__________ ⑩__________
突触前膜
神经递质
突触后膜
受体
离子通道
线粒体
突触间隙
突触小泡
思考：怎么判断突触前膜和突触后膜？
⑩
⑨
突触
突触小体
拓展————后膜上不同离子通道打开后的结果
【注意】一般情况下，兴奋性神经递质引起兴奋，抑制性神经递质引起抑制。
【例外】例如兴奋性神经递质乙酰胆碱，作用于骨骼肌引起骨骼肌细胞兴奋，但对心肌细胞则是抑制的，两种不同效果的产生是原因是__________________________________________________
兴奋和抑制的产生是神经递质的种类和受体的类型共同决定的；
心肌细胞上的受体和骨骼肌细胞上的受体类型不同
【思考】突触的兴奋或抑制与什么有关？
Na+离子通道打开，Na+内流——
Cl-离子通道打开，Cl-内流——
下一个神经元兴奋
下一个神经元抑制
拓展——兴奋传导过程中电流计指针偏转问题分析
1.在神经纤维上（bc=cd）
a
b
c
d
e
a
b
c
d
e
（1）刺激a点:b点先兴奋，d点后兴奋，发生两次方向相反的偏转，甲图先左后右，乙图先右后左
甲
乙
（2）刺激c点（bc=cd):b点和d点同时兴奋，不发生偏转
（3）刺激e点:与刺激a点完全相反
刺激c点:
点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转(即先向 后向 偏转)
b
d
两
左
右
【拓展】兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
刺激c点:
b处电流表先向 后向 偏转 次，肌肉发生收缩。
左
右
两
【拓展】兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
（1）未受刺激时：向右偏转，此时的电位为静息电位
丙
（2）受到刺激时：向左偏转，此时的电位为动作电位
分析右图中指针偏转情况
2.在两个神经元之间
（1）刺激b点:a点先兴奋，d点后兴奋，发生两次方向相反的偏转，方向先左后右。
（2）刺激c点:a点不产生兴奋，d点兴奋，只发生一次向右的偏转。
(ab=bd)
(1)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转情况)：
Ⅰ._______________________________________________________，说明兴奋可以从A传到B；
Ⅱ._________________________________，说明兴奋不能从B传到A；
刺激d(或a或b或c)点，电流计②指针发生2次方向相反的偏转
刺激e点，电流计②指针偏转1次
说明: c位于电流计①的中点, X=Y
说明: c位于电流计①的中点, X=Y
(3)请利用电流计①、②设计一个简单实验，证明兴奋在神经纤维上的传导速度大于其在突触间的传递速度。
实验思路：
________________________________________________________
结果预测：
________________________________________________________
刺激d点，观察电流计①、②指针发生第二次偏转的先后顺序
电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计②
【检测】(2021年广东卷T18)太极拳是我国的传统运动项目,其刚柔并济、行云流水般的动作是通过神经系统对肢体和躯干各肌群的精巧调控及各肌群间相互协调而完成。如“白鹤亮翅”招式中的伸肋动作，伸肌收缩的同时屈肌舒张。图7为伸肘动用在脊髓水平反射弧基本结构的示意图。
(1)图中反射弧的效应器是_______________及其相应的运动神经末梢。
（补充答案: 传出神经末梢及其支配的屈肌伸肌）
伸肌、屈肌
(2) 若肌梭受到适宜刺激,兴奋传至a处时,a处膜内外电位应表现为________
外负内正
(3)伸肘时，图中抑制性中间神经元的作用是__________________,使屈肌舒张。
该神经元兴奋，释放抑制性神经递质，抑制屈肌神经元的活动
3.电位变化曲线分析（电表两级分别置于膜内侧和外侧）
o
a
①oa段（静息电位）： 外流（跨膜方式为协助扩散）
K+
②ac段（动作电位）：Na+内流（跨膜方式为协助扩散）其中b点为0电位。
③cd段（静息电位恢复过程）：K+外流
④de段（静息电位）：K+内流和Na+外流跨膜运输方式为主动运输
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________；
b-c：此时细胞主要对____有通透性，离子运输方向为_______，运输方式为________；
c：此时为零电位，内外无电位差；
c-d：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________；
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
Na+
Na+内流
协助扩散
5.电位变化曲线的解读
d：动作电位峰值，峰值大小（以及bd段斜率）与_______________有关
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________；
e-f：______活动加强，每消耗一个ATP分子，逆电化学梯度泵出3个___和泵入2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_______；
5.电位变化曲线的解读
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
注：如果电表两级不是分别置于膜的内侧和外侧，而是都置于外侧或内侧（如图）
--- 指针发生两次方向相反的偏转
思考：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
2.膜电位的影响因素
课本31页，拓展应用-1：
枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明，当改变神经元轴突外Na+浓度的 时候，静息电位并不受影响，但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。
（1）请对上述实验现象作出解释。
（2）如果要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定？为什么？
溶液中离子浓度变化 静息电位变化 动作电位变化
适当降低溶液中 Na+浓度
适当增加溶液中 Na+浓度
适当降低溶液中 K+浓度
适当增加溶液中 K+浓度
不变
峰值下降
不变
峰值上升
上升
不变
不变
下降
2.膜电位的影响因素
2.膜电位的影响因素
(一)某些化学物质对神经系统的影响
某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是______；
突触
突触小泡
神经递质
突触前膜
突触后膜
突触间隙
神经递质
受体
①有些物质能够_____神经递质的_____和_____的___；
②有些会干扰：
________________________；
③有些会影响____________的____的________；
促进
合成
释放
速率
神经递质与受体的结合
分解神经递质
酶
活性
三. 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
①影响神经递质的释放
血浆Ca2+浓度变化及突触小体对Ca2+的通透性变化会影响神经递质的释放。
肉毒杆菌毒素特异性的与Ca2+通道结合，阻止Ca2+内流，影响突触前膜释放神经递质，使后膜不能产生兴奋，面部表情肌不能收缩形成皱纹,因此，肉毒杆菌毒素被用于美容除皱。
当兴奋传导突触小体时，引起Ca2+通道开放，Ca2+内流，Ca2+会促进突触小泡向突触前膜移动，促进神经递质的释放。
Ca2+
Ca2+
(一)某些化学物质对神经系统的影响
②影响神经递质与受体的结合
如筒箭毒、α-银环蛇毒等可阻断突触后膜上的乙酰胆碱受体，从而使肌肉松弛。
如重症肌无力
重症肌无力病人的神经与肌肉接头(结构类似于突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击，使该受体失去功能。
Ca2+
Ca2+
③影响神经递质的清除
有机磷农药等可抑制乙酰胆碱酯酶的活性，阻碍乙酰胆碱的水解，使其持续发挥作用，从而引起肌肉僵直。
Ca2+
Ca2+
（1）正常情况下，神经递质与突触后膜上受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后，立即被相应酶分解而失活或被相应运载体回收。
（2）突触后膜会持续兴奋或抑制的原因：若某种有毒有害物质将分解神经递质的相应酶变性失活或占据回收递质的运载体，则突触后膜会持续兴奋或抑制。
（3）药物或有毒有害物质作用于突触从而阻断神经冲动的传递的三大原因：
①药物或有毒有害物质阻断神经递质的合成或释放；
②药物或有毒有害物质使神经递质失活；
③突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据，使神经递质不能和后膜上的受体结合。　
※突触影响神经冲动传递情况的判断与分析
【检测】α－银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合；有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。因此，α－银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是( )
A.肌肉松弛、肌肉僵直
B.肌肉僵直、肌肉松弛
C.肌肉松弛、肌肉松弛
D.肌肉僵直、肌肉僵直
A
(二)兴奋剂与毒品
1.兴奋剂
(1)概念:
(2)作用:
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
为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。
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
从鸦片战争到现在，我国人民同毒品的斗争从未停止过，这不仅关系个人的命运，而且关系国家和民族的兴衰。
3.可卡因
(1)概述:
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
(2)可卡因的上瘾机制
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_____
②吸食可卡因后，可卡因会使_______失去___________的功能，于是多巴胺就_______________________
③这样，导致突触后膜上_____________________
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
突触前膜
转运蛋白
回收
转运蛋白
回收多巴胺
就留在突触间隙持续发挥作用
多巴胺受体减少
多巴胺受体减少
维持
(3)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
(三)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。
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；
A
B
A
B
A B
材料
处理
结果
结论
有某副交感神经
无某副交感神经
刺激该神经
从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中
心脏跳动减慢
心脏跳动也减慢
该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢
A
B
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
分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
讨论
1.服用可卡因为什么会使人上瘾？
可卡因会与突触前膜上的多巴胺转运蛋白结合，使多巴胺转运蛋白失去回收多巴胺的功能。多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质，正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用，会导致突触后膜多巴胺受体减少。当可卡因失效后，由于多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须通过服用可卡因维持这些神经元的活动。
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。
3. 你听说过吸毒导致家破人亡的事例吗？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。
(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。
(2)对家庭的危害:成德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。
【检测】图甲为所研究神经细胞膜电位变化的实验装置，两个神经元以突触联系，并连有电表Ⅰ、Ⅱ，给予适宜刺激后，电表Ⅰ测得电位变化如图乙所示，下列分析正确的是( )
A. ①→②电位变化对应于P→Q兴奋传导过程
B. 电表Ⅰ记录到③处电位值时，Q处无K+外流
C. 电表Ⅱ记录到的电位变化波形与图乙基本相同
D. 若S处电极移植膜外，电表Ⅱ的指针将发生两次反向偏转
C
【检测】如图为神经－肌肉连接示意图。黑点表示神经元细胞体，①～⑦表示神经纤维。肌肉受到刺激不由自主地收缩，大脑也能产生感觉。下列说法错误的是( )
A.大脑支配肌肉运动的兴奋传导途径依次是⑥⑤④
B.肌肉受到刺激不由自主收缩的兴奋传导途径依次是①②③
C.兴奋只能由⑦传递至③而不能由③传递至⑦
D.肌肉受到刺激后，大脑产生感觉的兴奋传导途径依次是④⑤⑥
A
肌肉受到刺激不由自主地收缩是低级中枢反射的结果，不是由大脑皮层支配的，应是经过途径①②③完成反射；
【检测】如图是反射弧结构模式图。a、b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经上的电位计，用于记录神经兴奋电位；d为神经与肌细胞接头部位，是一种突触。
(1)用a刺激神经，产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩______(属于或不属于)反射。
不属于
(2)用b刺激骨骼肌______(能或不能)在c处记录到电位。
不能
(3)正常时，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩。根据本题条件，完成下列判断实验:
①如果_________________________________________，
表明传出神经受损。
用a刺激神经，在c处不能记录到电位
②如果____________________________，表明骨骼肌受损。
用b刺激骨骼肌，骨骼肌不收缩
③如果______________________________
, 表明部位d受损。
用a刺激神经,在c处记录到电位,骨骼
肌不收缩；用b刺激骨骼肌，骨骼肌收缩
(1)兴奋剂和毒品大多是通过突触起作用(　　)
(2)兴奋剂能提高运动速度，可提倡使用(　　)
(3)禁毒是全社会的共同责任(　　)
√
×
√
辨析易错易混
小结