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39张ppt）

(共39张PPT)
问题探讨：
1. 运动员从听到发令枪响到做出起跑反应，信号的传导经过了那些结构？
2. 短跑比赛中如何判定运动员抢跑？
神经中枢
中枢神经系统
外周神经系统
效应器
感受器
传入神经
传出神经
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
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？
神经冲动的产生和传导
选择性必修一 | 第二章 | 第三节
一 兴奋在神经纤维上的传导
1.生物电的发现
坐骨神经
腓肠肌
(意大利)伽尔瓦尼
1786年有一天，伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“动物电”。
一 兴奋在神经纤维上的传导
1.生物电的发现
一 兴奋在神经纤维上的传导
2.兴奋在神经纤维上以电信号传导
a
b
a
b
a
b
a
b
一 兴奋在神经纤维上的传导
2.兴奋在神经纤维上以电信号传导
a
b
+
+
a
b
+
+
-
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a
b
+
+
-
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a
b
+
+
-
说明：在神经系统中，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。
一 兴奋在神经纤维上的传导
3.静息电位的确认
枪乌贼
赫胥黎和霍奇金研究装置示意图
0 mV
-45 mV
电极刺穿
细胞膜前
电极刺穿
细胞膜后
实验发现：
在需要插入枪乌贼轴突的微电极刺穿轴突细胞膜前，两个电极之间没有电位差异；
但该电极刺穿细胞膜后，两个电极之间出现了45 mV的电位差异，且枪乌贼轴突细胞膜内电位低于枪乌贼轴突细胞膜外电位。确认了外正内负的静息电位。
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
神经细胞Na+、K+分布特点？
想一想
神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。
静息时神经元细胞膜内、外某些离子的浓度
膜内
膜外
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
K+通道
Na +通道
在未受到刺激时，神经细胞外的Na+比膜内高，K+浓度比膜内低。静息时，膜对K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的阳离子浓度高于膜内，出现内负外正的现象，叫静息电位。
一 兴奋在神经纤维上的传导
4.静息电位的形成
①
静息电位
电位表现：___________
形成原因：___________
运输方式：____________________
内负外正
K+外流
协助扩散（离子通道）
膜内
膜外
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
K+通道
受到刺激时，细胞膜对Na +的通透性增加，Na + 内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 膜电位表现为外负内正，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。
刺激
一 兴奋在神经纤维上的传导
5.动作电位的形成
①
②
动作电位
电位表现：___________
形成原因：___________
运输方式：____________________
内正外负
Na+内流
协助扩散（离子通道）
刺激
一 兴奋在神经纤维上的传导
6.兴奋的传导
①
②
③
兴奋传导
兴奋部位和未兴奋部位之间
存在电位差，形成________。
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，将兴奋向前传导，后方又恢复为__________。
未兴奋
同样
静息电位
恢复静息电位
形成原因：___________
运输方式：___________
K+外流
协助扩散
一 兴奋在神经纤维上的传导
6.兴奋的传导
一 兴奋在神经纤维上的传导
5.兴奋的传导
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
神经冲动传导方向：
与膜外局部电流方向相反
与膜内局部电流方向一致
注意：
在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导。
兴奋在离体的神经纤维上双向传导
钠钾泵示意图
细胞内
细胞外
Na+结合点
K+结合点
Na+
K+
ADP+Pi
ATP
神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题如何解决？
Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
一 兴奋在神经纤维上的传导
7.膜电位曲线图解读
刺激
①a点之前
——静息电位
K+外流，使膜电位表现为内负外正。
②ac段
——动作电位的形成
Na+大量内流，表现为内正外负。
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流，膜电位恢复为静息电位。
④ef段
——一次兴奋完成后
钠钾泵活动增强，将流入的Na+泵出膜外,流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
b、d点 ，电表 发生偏转。
点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次________偏转(即先向 后向 偏转)
1.刺激a点:
2.刺激c点:
b
d
两
同时兴奋
不
左
右
兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
方向相反
兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
3.刺激c点:
点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次__________偏转(即先向 后向 偏转)
b
d
两
左
右
方向相反
兴奋在神经纤维上的传导
膜电位
传导方式
特 点：
静息电位
动作电位
钾离子外流
内负外正
影响因素：钾离子的浓度差
协助扩散
钠离子内流
内正外负
影响因素：钠离子的浓度差
电信号
电流方向
膜内：与兴奋传导方向相同
膜外：与兴奋传导方向相反
双向传导
注：在反射弧中，兴奋是单向传递的
无需能量
需转运蛋白
小结
_______
兴奋部位
未兴奋部位
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兴奋传导的方向：
上节回顾
上一个神经元
下一个神经元
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兴奋传导此处后如何传到下一个神经元？
二 兴奋在神经元之间的传递
1.突触
（1）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，叫作突触小体。
突触小体可以与下游神经元的细胞体或者树突等接近，共同构成突触结构。
线粒体
突触小泡
神经递质
二 兴奋在神经元之间的传递
1.突触
（2）突触的结构
突触前膜
（突触小体的膜）
突触间隙
（组织液）
突触后膜
（下一个神经元的树突膜或细胞体膜）
突触
特异性受体
二 兴奋在神经元之间的传递
1.突触
（3）突触的类型
轴突与树突相接触
轴突与细胞体相接触
二 兴奋在神经元之间的传递
2.兴奋在神经元之间的传递过程
当神经冲动传到轴突末梢时
突触小泡受刺激向突触前膜移动
突触小泡膜与突触前膜融合，释放神经递质
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
神经递质经扩散通过突出间隙，与突触后膜上的相关受体结合
突触后膜上离子通道发生变化，引发电位变化
神经递质被降解或回收进细胞
关于神经递质
概念：是神经细胞产生的一种化学物质，使有相应受体的神经细胞产生特异性反应（兴奋或抑制）。
传递途径：
作用完就被降解或回收
胞吐
突触后膜的受体蛋白
突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜
分泌方式：
受体：
去向：
递质的供体：
作用：
种类：
轴突末端突触小体内的突触小泡
高尔基体
单向传递
化学本质为糖蛋白，具有特异性
与受体结合，使突触后膜上的离子通道变化，引起下一神经元兴奋或抑制
按功能分为兴奋性和抑制性两类
兴奋在突触处以怎样的方式传递呢？
电信号
化学信号
电信号
突触前膜处
电信号 化学信号
突触后膜处
化学信号 电信号
突触处
电信号 化学信号 电信号
二 兴奋在神经元之间的传递
2.兴奋在神经元之间的传递过程
二 兴奋在神经元之间的传递
3.兴奋在神经元之间的传递特点
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。
传递速度慢
由于突触处的兴奋传递需要化学信号的转换，因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。
单向传递
已知副交感神经可以使心率降低。
A组保留副交感神经
B组剔除副交感神经
刺激A组中的副交感神经，A的跳动降低。
从A组的营养液中取一些液体注入B组的营养液中，B组的跳动也减慢。该实验的假说是什么？该实验可以说明什么问题？
突触只存在于神经元之间吗？
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。
④刺激c点，电流计指针如何偏转？
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？
两次方向相反的偏转（a点先兴奋，d点后兴奋）
两次方向相反的偏转（a点先兴奋，d点后兴奋）
两次方向相反的偏转（a点先兴奋，d点后兴奋）
一次偏转（a点不兴奋，d点兴奋）
一次偏转（a点不兴奋，d点兴奋）
随堂练习
④⑤现象发生的原因
因为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。
神经纤维上的传导 神经元之间的传递
涉及细胞数
结构基础
信号形式
传导速度
传导方向
实质
电 信 号
电信号→化学信号→电信号
快
慢
双 向
单 向
膜电位变化→局部电流→未兴奋部位兴奋
突触小泡释放递质→突触后膜→下一神经元兴奋或者抑制
单个神经元
多个神经元
神经元
突触
Ca2+
Ca2+
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。
①影响神经递质的释放
②影响神经递质与受体的结合
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。
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。
可卡因与多巴胺转运体结合，使多巴胺无法回收而持续作用。
化学物质对兴奋传递的影响
兴奋剂和毒品等也大多是通过突触来起作用的
三 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1.兴奋剂
(1)概念：
(2)作用：
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。
指 、 、 、 、 、 以及国家规定管制的其他能够使人__________的
药品和 药品。
三 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)概念：
(2)注意：
鸦片
海洛因
甲基苯丙胺(冰毒)
吗啡
大麻
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。
2.毒品
38
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。
39
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