高中生物人教版(2019)新教材选择性必修一2-3-神经冲动的产生和传导(共37张PPT)

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名称 高中生物人教版(2019)新教材选择性必修一2-3-神经冲动的产生和传导(共37张PPT)
格式 pptx
文件大小 5.0MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2024-08-03 13:33:09

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文档简介

(共37张PPT)
第2章第三节
神经冲动的产生和传导
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
3 习题巩固
目 O ONTENTS

· 问题探讨
赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的
箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定,
在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
讨论
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
经过了耳蜗(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层一 脊髓)、传出神经、效应器(传出神经末梢和肌肉)等结构。
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么
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0.1s。
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
①静息时,电表没有 测出电位变化,说明神经 表面各处电位相等 0
②在图示神经的左侧一端给予刺激时,靠近刺激端 的电极处 (a 处)先变为负电位,接着恢复正电位。
③然后,另一电极 (b 处)变为 负 电 位 。
④接着又恢复为正电位。
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 (neural impulse)。
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的
刺激

a
·兴奋在神经纤维上的传导
共发生了两次方向相反的偏转
结论
b
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
· 兴奋在神经纤维上以电信号传导
在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
①神经细胞Na+、K+分布特点
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+ 浓度比膜内低。
· 兴奋在神经纤维上以电信号传导 — — 静息状态
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②静息状态下,细胞膜上K+通道蛋白打开。
Na+
静息时,细胞膜主要对K
+有通透性,即K+ 通道开放,K +外流,膜电位表现为外正内 负,称为静息电位。
K+)
十 十 十 十 十 十 十
K+) K+ K+ K+) K+
十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 士
Na+
膜外
膜 内
膜 外
Na+
十十 十
Na
十 十
K+
Nat)
Na+
K+ 外 流
+ 十
K+
Na)
(Nat
Na K+ (Na Na) Na+ Na 十 十 十 十十十十十 十十十十十十
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。
·兴奋在神经纤维上以电信号传导——兴奋状态
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②受到刺激时,细胞膜上Na+通道蛋白打开。
十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十
K+
Na
膜外
膜内 膜外
Na+内流
十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十
十 十
十 十
十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 - - - - 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十 十
兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流。 如此依次进行下去,兴奋不断地向前传导,后方恢复静息电位。
神经冲动传导方向:
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。
未兴奋部位 兴奋部位
刺激
与膜外局部电流方向相反
与膜内局部电流方向一致
·兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态
未兴奋部位
十 十 十 十 十 十 十 十
Na+

十 十 十 十 十 十 十 十
十 十 十 十 十
Na+
十 十 十 十 十
十 十 十 十 十 十
Na+
十 十 十 十 十 十 十
未兴奋部位 静息状态 K+外流 静息电位 (外正内负)
兴奋部位 兴奋状态
Na+ 内流
动作电位 (外负内正)
局部电流
刺激 未兴奋部位 Na+ 内流
●小结
刺激
●补充拓展
①K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输,K+外流需要通道蛋白的 协助,属于被动运输(协助扩散);
②Na+在动作电位产生时内流,Na+的内流需要通道蛋白,同时从高浓度到 低浓度运输,故属于被动运输(协助扩散);
③一次兴奋完成后,钠钾泵将流入的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,属于主动运输,需消耗能量。
方法 图解 结果
电表两极分别置于神 经纤维膜的内侧和外 侧 0
时间(ms)
刺激
方法 图解 结果
电表两极均置于神经 纤维膜的外侧 刺激 时间(ms)
●膜电位的测量方法
电位差
电位差
①a 点之前 ——静息电位
主要表现为K+外流,
使膜电位表现为外正内负。
②ac段 ——动作电位的形成
Na+ 大量内流,导致膜电 位迅速逆转,表现为外负内正。
③ce段 ——静息电位的恢复
K+大量外流,膜电位恢复为 静息电位后,K+通道关闭。
膜电位(mV)
刺激
时间(ms)
·膜电位曲线解读
④ef段——一次兴奋完成后
钠钾泵将流入的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。
a-c:Na+内流(协助扩散)
c-e:K+外流(协助扩散)
e-f:泵出Na+, 泵入K+(主动运输)
· 膜电位曲线解读
膜电位(mV)
·兴奋在神经纤维上以电信号传导
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。
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 绥 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。
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 不变
峰值下降
适当增加溶液中 Na+浓度 不变
峰值上升
适当降低溶液中 K+浓度 上升
不变
适当增加溶液中 K+浓度 下降
不变
·膜电位的影响因素
·兴奋在神经元之间的传递
在完成一个反射的过程中,兴奋要经过多个神经元。
一般情况下,相邻的两个神经元并不是直接接触的。
当兴奋传导到一个神经元的末端时,
它是如何传递到另一个神经元的呢
Figure 2.4 Overview of Structure and Synaptic Connections Between Neurons
The arrows represent the directions of the flow ofinformation.

录 兴奋在神经元之间的传递
习题巩固
S
T
N
E
T
N
O
兴奋在神经纤维上的传导
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。
· 兴奋在神经元之间的传递——突触小体
突触 小体
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,完成神
突触前膜—
突触间隙一
突触后膜—
突触小泡
神经递质 8
· 兴奋在神经元之间的传递——突触
经元之间的兴奋传递。
神经递质受体-
突触
线粒体-
·兴奋在神经元之间的传递——突触的常见类型
轴突——胞体
Synapse on soma
Soma
轴突 — — 树突
Synapse on Axon
dendrite
·兴奋在神经元之间的传递
①兴奋到达突触前膜所在
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的受体结 合,形成递质- 受体复合物;
④突触后膜上的离子通道发生变 化,引发电位变化;
⑤神经递质被降 解或回收
·兴奋在神经元之间的传递特点
a. 单向传递
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。
b. 传递速度比在神经纤维上慢
突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
轴 突 → 突触小泡 → 突触前膜 → 突触间隙 → 突触后膜
电信号 → 化学信号 — —→ 电信号
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。
神经递质与受体结合后,神经递质会与受体开,并迅速被降解或回收 进细胞,以免持续发挥作用。
a.被相应的酶降解 b.被突触前膜回收
· 兴奋在神经元之间的传递——神经递质
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。
(2)释放方式:胞 吐 体现生物膜的流动性
(3)作用:引起下一个神经元兴奋或抑制 (4)去向:
兴奋性递质如乙酰胆碱
抑制性递质如甘氨酸
突触小泡
神经递质
(1)种类
·滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(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_;
①影响神经递质的释放
②影响神经递质与受体的结合
③影响神经递质的清除
突触前膜
突触间隙 突触后膜
·滥用兴奋剂 、吸食毒品的危 害——兴 奋剂与毒品
1.兴奋剂
(1)概念:原指能提高中枢神经系统机能活动 的一类药物, 如今是 运动禁用药物 的统称。
(2)作用:兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度_等作用。
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:
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)注意:
有些兴奋剂就是毒品,它们会对人体健康带来极大的危害。
· 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害——可 卡 因
可卡因既是一种兴奋剂 也是一种 毒 品 ;它会影响大脑中与
愉快传递 有关的神经元,这些神经元利用神经递质多巴胺 来传递
愉悦感。
①在正常情况下,多巴胺发挥完作 用后会被突触前膜_上的转运蛋白 从突触间 隙回收
②吸食可卡因后,可卡因会使
转运蛋白_ 失 去回收多巴胺的功 能,于是多巴胺就
就留在突触间隙持续发挥作用
③这样,导致突触后膜上
多巴胺受体减少
④当可卡因药效失去后,由于
多巴胺受体减少,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_ 维持这些神经 元的活动,于是形成恶性循环, 毒瘾难戒
· 可卡因成瘾机制
多巴胺
多巴胺受体
多巴胺转运体
可卡因
· 可卡因的其他危害
此外,可卡因能干扰交感神经_的作用,导致心脏功能异常, 还会抑制免疫系统_的功能;
吸食可卡因者可产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉_与
嗅幻觉,最典型的是有_虫行蚁走感,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_抑郁、焦虑_、失望、 疲惫、失眠、厌食等症状;
· 珍爱生命,远离毒品
珍爱生命
拒绝毒品
中华人民共和国禁毒法 有毒必肃贩毒必惩种毒必究
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。
打一场禁毒的人民战争
电信号→化学形式兴奋在神经 信号→ 电信号 元之间
的传递
电信号
静息电位
动作电位
滥用兴奋剂,吸 食毒品的危害
传导
形式
兴奋的
产生
兴奋在神经
纤维上的
传导
突触 结构
·课堂小结
双向传导
单向传递
传导 方向
神经调节
特点
· 思维训练——区别假说与预期
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 ”为了回答这 一问题,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;刺激 该神经,A心脏的跳动减慢;从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏
的营养液中(如右图)B心脏跳动也减慢。
由此,科学家得出结论:该
神经释放一种化学物质,这种物
质可以使心跳变慢。
· 思维训练——区别假说与预期
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:支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学物质,
该物质可以使心脏减慢。
实验预期:从A心脏的营养液中注入B心脏的营养液中,
B心脏的跳动也会减慢。
发现问题 —→ 提出假说—→实验预期
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递

CONTENTS
习题巩固

·习 题 巩 固
1.兴奋在神经纤维上的传导和在突触处的传递特点是( D )
A.在两者上的传导都是双向的
B. 在两者上的传导都是单向的
C.在神经纤维上的传导是单向的,在突触处的传递是双向的
D.在神经纤维上的传导是双向的,在突触处的传递是单向的
2.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 )
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
·习题巩固
4.一般的高速路都有限速的规定。例如,我国道路交通安全法规定,机动车在高 速公路行驶,车速最高不得超过120 km/h 在高速路上行车,要与前车保持适当 的距离,如200 m。另外,我国相关法律规定,禁止酒后驾驶机动车。请你从本 节所学知识的角度,解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人,
你将怎样做
在行车过程中,发现危险进行紧急处置,需要经过一个复杂的反射过程。视 觉器官等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理,最后作出应急 的反经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递,因此从发现危险到作出反 应需要一定的时速过快或车距过小,就缺少足够的时间来完成反应的过程。
此外,酒精会对神经系统产生麻痹,使神经系统的反应减缓,所以酒后要禁 止驾驶机动车。遇到酒后还想开车的人,需告诚:开车不喝酒;喝酒不开车。酒 驾、醉驾都是违法行为。
课时作业