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44张ppt）

(共44张PPT)
第2章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
神经调节
01
目录 /CONTENTS
02
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
问题探讨
3
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作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？
2、短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
经过了耳（感受器）、传入神经、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（肌肉）等结构。
人类从听到声音到作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0.1 s。
运动员从听到枪响到作出起跑的反应，完成一系列反射活动。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。
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？
神经中枢
传入神经
传出神经
感受器
效应器
兴奋在神经元之间的传递
01
兴奋在神经纤维上的传导
有人做过如下实验：在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
坐骨神经
腓肠肌
01
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，这种电信号也叫神经冲动。
实验结论：
静息时,电表没有测出电位差,说明神经表面各处电位相等
左侧给予刺激，靠近刺激端的电极处（a处）先变为负电位
然后，另一电极（b处）变为负电位
接着又恢复为正电位
接着恢复正电位
1、传导形式
01
细胞类型 细胞内浓度（mmol/L） 细胞外浓度（mmol/L）
Na+ K+ Na+ K+
枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10
蛙神经元 15 120 120 1.5
哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
Na+浓度：神经细胞外的浓度高于细胞内
K +浓度：神经细胞外的浓度低于细胞内
兴奋在神经纤维上的传导
静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么？
01
静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么？
K +通道
K+通道
Na-K 泵
“生物电”发生的膜学说：生物膜具有选择透过性，神经兴奋的产生可能是细胞膜调节K+或者其他离子的透过性，进而调节细胞膜两侧电位差引发的。
兴奋在神经纤维上的传导
01
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经纤维上的传导
静息电位：内负外正
K+外流
Na+内流
动作电位：内正外负
K+膜内高
Na+膜外高
局部电流
2.电位变化和局部电流
局部电流：
兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。
(K+外流,协助扩散)
(Na+内流,协助扩散)
静息状态
动作状态
Na+膜外高
K+膜内高
刺激
=电信号(神经冲动)
01
兴奋在神经纤维上的传导
这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。
膜内：兴奋部位（+）→未兴奋部位（-）
膜外：未兴奋部位（+）→兴奋部位（-）
局部电流方向：
3、传导方向
兴奋传导的方向：
兴奋与膜内局部电流方向一致，
与膜外局部电流方向相反。
01
兴奋在神经纤维上的传导
3、传导方向
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+
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未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
兴奋
膜内电流方向
膜外电流方向
思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
适宜刺激
膜内电流方向
膜外电流方向
结论：若刺激发生在神经纤维中部，则兴奋传导方向是双向的；
兴奋的传导方向与膜内电流相同；
01
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经纤维上的传导
②兴奋在反射过程中传导方向：单向传导
①兴奋在离体的神经纤维上传导方向：双向传导
在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器。
双向传导的前提除神经纤维需离体之外，刺激还不能发生在神经元的端点。
3、传导方向
01
兴奋在神经纤维上的传导
4、小结
内负外正
K+外流
内正外负
Na+内流
兴奋的传导和传递
01
（教材P31 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。
联系实际
要测定枪乌贼神经元的正常电位，应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中，其钠钾离子具有一定的浓度， 要使测定的电位与体内的一致，也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。
静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关，故神经元轴突外Na+浓度的改变不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关，细胞外Na+浓度降低，细胞内外Na+浓度差变小，Na+内流减少，动作电位值下降。
（2）若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？
兴奋在神经纤维上的传导
01
兴奋在神经纤维上的传导
5、动作电位的测定
离体神经纤维某一部位受到适宜刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。用电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧，记录动作电位。
o
注意：Na+-K+泵每消耗一个ATP，会把3个Na+泵出细胞外， 把2个K+泵入细胞内，以维持细胞内外Na+ 、K+的浓度差。
思考：细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位有影响吗？
有影响
Na+浓度只影响动作电位的峰值，
K+浓度只影响静息电位的绝对值
浓度变化 静息电位或动作电位的变化
细胞外Na+浓度增加
细胞外Na+浓度降低
细胞外K+浓度增加
细胞外K+浓度降低
静息电位不变，动作电位的峰值变大
静息电位不变，动作电位的峰值变小
静息电位绝对值变小
静息电位绝对值变大
01
练习 ：
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？
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）
问题探讨：
刺激离体的神经纤维中间任意一点，兴奋沿神经纤维双向传导。但是，在体内的反射活动中，为什么兴奋只能沿反射弧单向传导呢？
刺激位置
02
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
突触小体
神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状。
02
兴奋在神经元之间的传递
突触小体
线粒体
突触小泡
神经递质
种类很多，主要有乙酰胆碱、氨基酸（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。
1、突触小体
02
兴奋在神经元之间的传递
突触前膜
突触间隙
突触后膜
神经递质受体
突触小体
2、突触：
突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触。
突触
1）突触的结构
（含组织液）
02
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
B：轴突(突触前膜)——树突(突触后膜)
A：轴突(突触前膜)——胞体(突触后膜)
常见
C：轴突——轴突
（2）突触的类型
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
02
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
1.兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。
2.神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
3.神经递质与突触后膜上的受体结合。
4.突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。
5.神经递质会与受体分开，
神经递质被降解或回收。
（内含神经递质）
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触小泡
3、传递过程
突触
02
兴奋在神经元之间的传递
兴奋性递质
抑制性递质
引发突触后膜的Na+通道开放，使突触后膜所在的神经元产生兴奋。
引发突触后膜的Cl-通道开放，使突触后膜所在的神经元产生抑制。
4、神经递质的类型
神经递质
+ 表示兴奋
- 表示抑制
02
兴奋在神经元之间的传递
4、神经递质的类型
①突触小泡的形成与高尔基体有关，神经递质释放的运输方式是胞吐，需要消耗能量，不需要转运蛋白，体现了细胞膜具有一定的流动性；
②神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为扩散，不需要消耗能量，其快慢与神经递质的浓度和温度等有关
③神经递质与受体的结合具有特异性；受体的化学本质是蛋白质；神经递质与受体结合，体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能；
④神经递质发挥作用后的去向：被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用
神经递质多为小分子，但运输方式却是胞吐，这对生命活动有什么意义？
可快速大量释放神经递质，提高兴奋传递的速率
02
兴奋在神经元之间的传递
5、传递的特点
（1）神经元之间兴奋的传递只能是单方向的——单向传递
原因：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。
（2）突触处兴奋的传递速度比在神经纤维上传导要慢
神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过突触联系的，神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞，引起肌肉的收缩或腺体的分泌。
小积累
兴奋传递过程中出现异常的情况分析
02
兴奋在神经元之间的传递
02
兴奋在神经元之间的传递
兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递
方向
速度
从受刺激部位双向传导。但是在反射弧中兴奋的传导是单向的。
单向传递（从突触前膜
向突触后膜传递）
以电信号的形式传导，
传导速度较快
经过电信号→化学信号→电信号的形式，传递速度较慢。
(1)上图示的结构涉及________个神经元，含有________个突触。
3
2
如下图中为突触的结构，并在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计。
b是ad的中点据图回答：
练习．
(2)如果B受到刺激，C会兴奋；如果A、B同时受刺激，C不会兴奋。由此判断A、B释放递质的性质是 、 。
抑制性(递质)　
兴奋性(递质)
(3)如刺激b点，灵敏电流计指针偏转_____次，如刺激c点，则偏转_____次。
2
1
你是否沉迷在游戏中无法自拔？
你是否喜欢暴饮暴食？
你身边是否有人沉迷于赌博？
你身边是否有人每天酗酒？
你身边是否有人每天大量吸烟？
你身边是否有人每天都要喝大量咖啡？
什么是成瘾？
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
03
多巴胺与奖励机制
多巴胺作为一种重要的神经递质，与人的快乐等正面情绪高度相关。
A组
小鼠
B组
小鼠
抑制脑部
多巴胺合成
给予
食物
无操作
给予
食物
C组
小鼠
电刺激诱导
多巴胺合成
给予
食物
预
期
结
果
饥
饿
饥
饿
饥
饿
持续多次
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
多巴胺与奖励机制
A组
小鼠
B组
小鼠
抑制脑部
多巴胺合成
给予
食物
无操作
给予
食物
C组
小鼠
电刺激诱导
多巴胺合成
给予
食物
饥
饿
饥
饿
饥
饿
进食量
舔嘴唇次数
++
++
++
++
+++
+
实验结果说明了什么问题？
持续多次
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
多巴胺与奖励机制
大脑皮层前额叶
纹状体
黑质
伏
隔
核
中脑
腹侧
被盖区
突触前膜多巴胺分泌，作用于突触后膜特异性受体，诱导欲望产生。
欲望得到满足，奖励机制启动，获得快乐等正面情绪，得到满足感。
远超正常水平的多巴胺可以和受体结合，欲望增强。但后续神经信号不敏感，奖励机制反馈不足。
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
突触传递的调节
从神经递质角度，增加兴奋性神经递质多巴胺的相对数量
促进神经递质多巴胺的合成
促进突触小泡对多巴胺的摄取
促进多巴胺在突触前膜的释放
促进多巴胺与突触后膜特异性受体的结合
抑制突触前膜对多巴胺的重摄取/降解
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
毒品的成瘾机制
鸦片、吗啡、海洛因等阿片类毒品：诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺，突触间隙多巴胺浓度显著增加。
可卡因：与突触前膜回收多巴胺的多巴胺转运蛋白具有极高的亲和性，多巴胺回收受阻，突触间隙多巴胺浓度显著增加。
冰毒 、摇头丸、麻古等新型毒品：诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺；抑制多巴胺在突触前膜的重吸收，突触间隙多巴胺浓度显著增加。
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
毒品为何会被滥用
鸦片、吗啡、海洛因等阿片类毒品：镇咳、镇痛药物。
可卡因：麻醉品。
冰毒 、摇头丸、麻古等新型毒品：神经兴奋性药物。
霍夫曼
罂粟果实
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
毒品成瘾的危害
脑部以及全身病变
强烈的戒断反应
心瘾难除，复吸率极高
艾滋病等疾病传播
严重的社会影响
吸毒致死者病变的脑组织和心脏
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
警惕新型毒品的危害
伪装成曲奇饼干
和邮票的毒品
戒断反应较弱，接触门槛低。
容易伪装。公安机关查获大量伪装成糖果、咖啡、饮料、饼干、邮票的毒品。
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
防控毒品的严峻形势
毒品注射流行地图
颜色越深毒品流行越严重
大麻使用率地图
颜色越深大麻使用率越高
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
知晓毒品的巨大危害
自觉抵制毒品侵害。不接触陌生人给予的食物和饮料。
生命只有一次，少年更应珍惜！
对毒品说不！
我们能做的
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
小结
1.毒品成瘾的机制。多巴胺（神经递质）与脑的奖励机制
2.关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够向他人宣传这些危害，拒绝毒品。
洁身自好，健康生活，对毒品说不！
03
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
小结
从兴奋部位到未兴奋部位
电信号（神经冲动）
双向传导（离体）
突触（突触前膜、突触间隙、突触后膜）
电信号→化学信号→电信号
单向传递；速度比在神经纤维上要慢
04
1.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 。
2.静息时，神经元膜内外电位表现为？形成原因？兴奋时神经元膜内外电位表现为？形成原因？
3.突触小体、突触小泡、突触分别指的是？
4.神经递质的从突触前膜释放的方式是？有什么意义？
5.兴奋在神经元之间的传递只能是单向的，原因是？
6.神经递质起作用后会 并迅速 或 ，以免 。