(共30张PPT)
图甲示两个神经元之间的连接,字母表示部位;图乙是图甲中 d部位的放大图,数字代表不同的结构:
(1)图甲中,静息时b部位的膜电位是:________.
(2)图甲中,刺激b后可以在a、c、d三部位中的________部位检测到电位变化.
(3)图乙所示的结构名称是________,由图乙中 组成(填数字)。
(4)图乙中②所含的物质是________,当它释放与⑤________上受体结合时,将使兴奋传递到下一个神经元.
外正内负
a、c
d
a
b
c
突触
③④⑤
神经递质
突触后膜
新教材 人教版 选择性必修一
2.3 神经冲动的产生和传导(第2课时)
学习目标
1、阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制
2、说明突触传递的过程及特点
3、说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害,自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害。
兴奋在神经元之间的传递
点拨精讲
突触小体:神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大,呈杯状或球状,叫做突触小体。
突触小体
突触:突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突接近,共同形成突触。
1.兴奋在神经细胞间的传递的结构基础
轴突-树突突触
轴突-胞体突触
轴突-肌细胞突触(神经-肌肉节点)
(1)突触的类型
轴突与细胞体相接触
①轴突—胞体型
轴突与树突相接触
②轴突—树突型
突触小体
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触的结构
突触小体中包含突触小泡
突触小泡中含有神经递质
突触前膜:上游神经元突触小体的部分细胞膜
突触间隙:突触前膜和突触后膜之间的空隙。
突触后膜:下游神经元的部分细胞膜。
(2)突触的结构
组织液
突触小体
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触的结构
突触小体中包含突触小泡
突触小泡中含有神经递质
(2)突触的结构
组织液
化学本质:乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素等
①兴奋性递质:使下一个神经元兴奋,如乙酰胆碱
②抑制性递质:使下一个神经元抑制,如甘氨酸
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
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,突触小泡与突触前膜融合,并释放神经递质到突触间隙。
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特异性受体结合。
2.兴奋在神经细胞间的传递的过程
胞吐
4.突触后膜上的离子通道发生变化,引发突触后膜电位变化。
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,突触小泡与突触前膜融合,并释放神经递质到突触间隙(胞吐)。
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特异性受体结合。
①若神经递质为兴奋性神经递质
②若神经递质为抑制性神经递质
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
Na+内流
动作电位
Cl-内流
加强静息电位
下一神经元兴奋
抑制
4.突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化。
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,突触小泡与突触前膜融合,并释放神经递质到突触间隙(胞吐)。
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特异性受体结合。
5.神经递质被降解或回收。
兴奋在神经元之间的传递——过程
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
(1)兴奋在突触处的传递需要借助神经递质,这个过程完成了什么样的信号转换呢?
(2)兴奋在神经纤维上可以双向传导,在突触处的传递是单向还是双向的呢?
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,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。
电信号 化学信号
突触前膜释放神经递质
神经递质与突触后膜受体结合
电信号
小结:兴奋在神经细胞间的传递的过程
(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,立即被相应的酶分解而失活或被载体运回突触小泡内
(2)异常情况:
①若某种有毒物质将神经递质的相应的酶变性失活,则突触后膜会 。
②若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则 ,阻断了信息传递
③某种物质(如:肉毒杆菌,某些麻醉药)抑制突触前膜神经递质释放,从而阻止兴奋的传递
④某种物质(如:箭毒)使钠离子通道关闭,阻止钠离子内流,后膜不会产生电位变化。
持续性兴奋或抑制
神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化
思维训练:突触传递异常分析
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?
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
突触不仅存在于神经元之间,也可以存在于神经元和心肌细胞之间。
突触广泛分布于神经元-神经元之间、神经元-心肌、神经元-骨骼肌、神经元-平滑肌乃至于腺体细胞之间。
A、B心脏跳动均变慢
思维训练:推断假说与预期
传导类型 离体神经纤维上 神经元之间
方向 双向 单向
形式 局部电流的形成 神经递质的扩散
结构基础 神经纤维 突触
速度 快 慢
其他 在同一细胞内电信号的传导,不能间断 在不同细胞间,依靠于电信号与化学信号的转换
比较兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间的传递
拓展:兴奋在神经元之间的传递及指针偏转
(1)刺激b点,发生 偏转;
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,发生 偏转;
兴奋不能传至a点,a点不兴奋,d点可兴奋,电流表只发生一次偏转。
两次方向相反的
一次
[例]如图是一个反射弧的部分结构图,甲、乙表示连接在神经纤维上的电流表。当在A点给予一定的电流刺激,则甲、乙电流表指针发生的变化是
( )
A.甲、乙都发生两次方向相反的偏转
B.甲发生两次方向相反的偏转,乙不偏转
C.甲不偏转,乙发生两次方向相反的偏转
D.甲发生一次偏转,乙不偏转
D
课堂小结
兴奋在神经元之间的传递
1.结构基础:
突触
2.传递过程:
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触前膜释放神经递质
作用于突触后膜
电位变化
3.传递方式:
电信号
化学信号
电信号
4.神经递质
兴奋性神经递质
抑制性神经递质
当堂检测
1. 乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱,有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活,则该药物可以( )
A. 使乙酰胆碱持续发挥作用
B. 阻止乙酰胆碱与其受体结合
C. 阻止乙酰胆碱从突触前膜释放
D. 使乙酰胆碱失去与受体结合的能力
A
2.下图表示三个通过突触连接的神经元。现于箭头处施加一强刺激,则能测到动作电位的位置是( )
A.a和b处
B.a、b和c处
C.b、c、d和e处
D.a、b、c、d 和e处
C
3.(经典题)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
练习与应用
练习与应用
“汤与电火花”的历史争论
1920—1950年间,“电火花”论者,相信突触间交流是电性质的,在2个神经细胞之间的突触间隙观测到的电信号,是突触前神经元的动作电位电流“流”到突触后神经元的结果。而“汤”论者认为是化学物质主导了突触间的信息交流。
争论:“汤”与“电火花”的历史争论
“汤与电火花”的历史争论
(1)“汤”论经典实验一德国奥托·勒维(Otto Loewi)1921年实验
争论:“汤”与“电火花”的历史争论
“汤与电火花”的历史争论
(1)“汤”论经典实验一德国奥托·勒维(Otto Loewi)1921年实验
将2个蛙心分离,第1个带有神经,第2个不带神经。2个蛙心都装上蛙心插管,并充以少量任氏液。刺激第1个心脏的迷走神经后进行观察,实验结果如图所示。请学生思考并讨论以下问题:
①请描述电刺激心脏1迷走神经后的实验现象,该现象说明了什么?
②心脏2心率发生的变化是由什么导致的?
③综合心脏1与心脏2的实验结果,你能得出什么结论?
争论:“汤”与“电火花”的历史争论
“汤与电火花”的历史争论
(1)“汤”论经典实验一德国Loewi1921年实验
将2个蛙心分离,第1个带有神经,第2个不带神经。2个蛙心都装上蛙心插管,并充以少量任氏液。刺激第1个心脏的迷走神经后进行观察,实验结果如图所示。请学生思考并讨论以下问题:
答案:刺激第1个心脏的迷走神经几分钟后心跳减慢;随即将其中的任氏液吸出转移到第2个未被刺激的心脏内,后者的跳动也慢了下来,正如刺激了第2个心脏的迷走神经一样。
该实验证明了兴奋在神经元之间的传递由化学物质介导。
争论:“汤”与“电火花”的历史争论
“汤与电火花”的历史争论
(2)“电火花”论者的证据——1957年科学家Fatt实验
①电突触的兴奋如何传递?
②电突触有什么生理意义?
③为什么脑中化学性突触占决定性地位?
答案:①电突触的结构为突触前膜与后膜以原生质相通,神经冲动可以通过连接子(胞内通道聚集而成的缝隙连接)由一个细胞直接流至另一个细胞。
②电突触较于化学性突触的优势在于,由于轴突末端释放神经递质需要时间,兴奋在化学性突触间的传递会出现延迟,而兴奋在电突触间的传递没有延迟,所以电突触的传递速度更快。
“汤与电火花”的历史争论
(2)“电火花”论者的证据——1957年科学家Fatt实验
①电突触的兴奋如何传递?
②电突触有什么生理意义?
③为什么脑中化学性突触占决定性地位?
答案:③化学介导的突触传递显示出巨大的可塑性。神经递质的存在,使得递质释放量可以被精准调控,如同字母表中的字母可以组合成不同的词一样,动物大脑中丰富的化学物质可以令突触组合起来构成更加复杂的调控模式。因此,化学突触具有一个电突触无法比拟的重要优势,即化学突触能够支持更多的学习形式和记忆存储形式。
(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,立即被相应的酶分解而失活或被载体运回突触小泡内
(2)异常情况:
①若某种有毒物质将神经递质的相应的酶变性失活,则突触后膜会 。
②若突触后膜上受体位置被某种有毒物质占据,则 ,阻断了信息传递
③某种物质(如:肉毒杆菌,某些麻醉药)抑制突触前膜神经递质释放,从而阻止兴奋的传递
④某种物质(如:箭毒)使钠离子通道关闭,阻止钠离子内流,后膜不会产生电位变化。
持续性兴奋或抑制
神经递质不能与之结合,突触后膜不会产生电位变化
思维训练:突触传递异常分析
有机磷农药的中毒机制
兴奋在神经元之间的传递——应用
(1)有机磷农药:
含磷元素的有机化合物农药,如乐果、敌百虫及敌敌畏等。
有机磷农药经皮肤、消化和呼吸道粘膜过量摄入可抑制胆碱酯酶活性,引发突触后膜持续激活,导致神经系统功能紊乱。
(2)胆碱酯酶:降解神经递质乙酰胆碱
3.兴奋在神经细胞间的传递的应用