(共18张PPT)
第二章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时
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。
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？
【问题探讨】—导入
神经中枢
效应器
传出神经
听觉感受器
传入神经
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
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？又是怎样传导的呢？
思考
一.兴奋在神经纤维上的传导
二.兴奋在神经元之间的传递
1786年一天，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”。
坐骨神经
腓肠肌
(一)神经电信号的发现
一.兴奋在神经纤维上的传导
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
(2)实验结果
①静息时,电表_____测出电位差,说明静息时神经表面各处电位______
没有
相等
②在图示神经的左侧的一端给予刺激时，______刺激端的电极处（a处）先变为___电位，接着____________
靠近
恢复正电位
负
③然后，另一电极（b处）变为____电位
负
④接着又_____________
恢复为正电位
在蛙的坐骨神经上放置_____________，并将它们连接到__________上。
这说明什么？
(1)实验方法
共发生了2次方向相反的偏转
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
【任务1】 阅读P27正文，完成以下问题：
两个微电极
一个电表
注意：只要存在电位差，电流表指针就会偏转,方向从正电荷一极向负电荷一极偏转。
(3)实验结论
因此可以说，兴奋在神经纤维上的传导形式为：_________________
神经冲动（电信号）
说明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。
电信号
这种电信号也叫做___________。
神经冲动
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
一.兴奋在神经纤维上的传导
【任务2】 阅读课本P28第1--3段，完成以下问题：
1.神经冲动在神经纤维上产生的离子基础？
2.什么是静息电位？形成原因？
3.什么是动作电位？形成原因？
4.神经细胞胞内K+浓度高于胞外，胞外Na+高于胞内，如何来实现这一离子梯度呢？
5.什么是局部电流？
6.归纳兴奋的传导方向与膜内、膜外局部电流之间的关系。
(二)神经冲动的产生和传导
一.兴奋在神经纤维上的传导
【资料】未受刺激时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
细胞类型 （mmol/L） 细胞内浓度 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
神经细胞膜内外离子分布不均衡，即神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，
K+浓度比膜内低。
（正常细胞膜外Na+浓度约为膜内Na+浓度的12倍。膜内K+的浓度约为膜外的30倍。）
1.神经冲动产生的离子基础
比较：细胞内、外的Na+和K+的浓度，它们的分布什么特点？
(二)神经冲动的产生和传导
2.静息电位产生机制
在未受到刺激时，神经纤维处于__________
静息状态
原因：
①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。
②静息时，膜主要对K+有通透性(K+通道蛋白打开)。
K+外流
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
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
思考1：K＋的跨膜运输有何特点？
顺浓度梯度运输，不消耗ATP，需要通道蛋白的协助。
原因：
①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。
②受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加（Na+通道蛋白打开）。
Na+内流
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
3.动作电位产生机制
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
兴奋状态
适宜刺激
思考2：Na＋的跨膜运输有何特点？
顺浓度梯度运输，不消耗ATP，需要通道蛋白的协助。
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
①膜外
部位→ 部位
②膜内
部位→ 部位
未兴奋
兴奋
兴奋
未兴奋
（1）形成：在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，这就形成了局部电流。
(二)神经冲动的产生和传导
4.局部电流形成与方向
（2）方向
相反
相同
丹麦生理学家斯科（Jens C.Skou）等人发现，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能分解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。
钠钾泵：
（Na+出细胞，K+进细胞）
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。这个问题是如何解决的呢？
主动运输
注意：无论是静息状态还是兴奋状态，都有神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。
电位表现：__________
原因：_________
原因：_______
电位表现：__________
【小结】兴奋的产生和传导
内负外正
K+外流
内正外负
Na+内流
传导形式：__________
传导过程：_________________
局部电流
静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流
5.兴奋在神经纤维上的传导方向
（1）在离体的神经纤维上：
（2）在反射过程中：
传导方向：__________
双向传导
传导方向：__________
单向传导
在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器，因此，传导方向是单向的。
(二)神经冲动的产生和传导
刺激
①a点之前
—— 静息电位
主要是K+外流 (协助扩散),
膜电位：内负外正。
②ac段
—— 动作电位的形成
Na+大量内流 (协助扩散),
膜电位：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
钠钾泵活动加强，泵入K＋泵出Na＋
Na+-K+泵通过将Na+泵出膜外,将K+泵入膜内,以维持膜外高Na+膜内高K+的状态,为下一次兴奋准备。(主动运输)
题型1：膜电位变化曲线解读
—— 一次兴奋完成后
注意：
题型1：膜电位变化曲线解读
（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，K+始终膜内多于膜外，Na+始终膜外多于膜内；
（3）整个过程中，动作电位的传导不会随着时间而衰减。
反射的发生不仅需要完整的反射弧，还需要适宜的刺激。如图所示将刺激强度逐渐增加(S1～S8)，一个神经细胞细胞膜电位的变化规律：
①刺激要达到一定的强度才能诱导神经细胞产生动作电位；
资料分析：
②刺激强度达到S5以后，随刺激强度增加动作电位基本不变。
题型2：膜电位的影响因素
浓度变化 静息电位绝对值 动作电位峰值
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
不变
不变
变小
增大
不变
不变
增大
变小
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？
K+浓度只影响静息电位的绝对值。
Na+浓度只影响动作电位的峰值，(共18张PPT)
第2章神经调节
第3节神经冲动的产生和传导
第2课时
1.传导形式： 。
电信号（或神经冲动）
3.传导过程：
刺激
兴奋时
局部电流
静息时
兴奋传导
①静息状态的电位称为 。
形成原因： 。
电位表现： 。
静息电位
细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流
内负外正
②兴奋时的电位称为 。
形成原因： 。
电位表现： 。
动作电位
细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流
内正外负
③兴奋部位和未兴奋部位之间由于 的存在而发生
，而形成 。
电位差
电荷移动
局部电流
④局部电流方向：
膜外: 部位流向 部位；膜内: 部位流向 部位。
兴奋传导的方向与膜 电流相同。
内
恢复静息电位
2.在离体神经纤维上的传导是 向的。
双
未兴奋
兴奋
兴奋
未兴奋
回顾——兴奋在神经纤维上的传导
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
新知引入
一般，两个神经元之间有 20-30 nm 左右的空隙
兴奋的传导
兴奋的传递
二、兴奋在神经元之间传递认识
【任务1】阅读课本28--29页正文，结合图2--8，完成以下问题
(1)突触小体概念
神经元的__________经过多次分支，最后每个小枝末端_____，呈___状或___状，叫做__________。
轴突末梢
膨大
杯
球
突触小体
（2)神经元之间兴奋传递的结构基础是什么？
突触
1.突触小体
2.突触
（1）概念：
二、兴奋在神经元之间传递认识
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。
(一般为突触后神经元细胞体或树突的膜，也可以是肌肉细胞或腺体细胞的膜）
(突触前神经元轴突末梢的膜,突触小体的膜)
突触前膜
突触间隙
突触后膜
轴突
线粒体
突触小泡
(含神经递质）
神经递质
神经递质受体
(组织液)
(供能)
突触
（2）结构
二、兴奋在神经元之间传递认识
2.突触
二、兴奋在神经元之间传递认识
【任务2】 再读课本28--29页正文，结合图2--8，构建兴奋在神经元之间传递的流程图
3.兴奋在突触传递的过程
①兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢，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，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神经递质与受体分开，迅速降解或回收进细胞,以免持续发生作用
A兴奋
突触前膜
(突触小泡)
释放
扩散
(特异性受体)
引发
电位变化
(B兴奋或抑制）
刺激
突触间隙
神经递质
突触后膜
A
B
胞吞，体现膜的流动性
体现膜的信息交流
二、兴奋在神经元之间传递认识
问题1.神经元之间兴奋的传递方向？原因？
问题2.兴奋在神经元之间传递速度比在神经纤维上的传导慢，为什么？
【任务3】 再读课本28--29页正文，结合图2--8，完成以下问题并在课本标注
（1）方向：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)速度慢的原因：突触处的兴奋传递需要经过化学信号的转换
问题3.神经元之间传递兴奋时的信号形式如何变化？
（3）信号形式：电信号-化学信号-电信号
突触延搁现象
神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过 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 。
突触
肌肉的收缩或腺体的分泌,例如激素的分泌
二、兴奋在神经元之间传递认识
4.突触的常见类型
A．轴突—细胞体型
B．轴突—树突型
C.轴突-肌肉细胞型
或轴突-腺体细胞型
C．轴突—肌肉细胞或
轴突—腺体细胞型
A.轴突—细胞体型
B.轴突—树突型
1.种类：
2.本质：
3. 存在部位：
4. 释放方式：
5. 在突触间隙中的移动方式：
6.作用部位：
7. 作用效果：
8.作用后去向：
突触前膜的突触小泡
胞吐（消耗能量，体现了膜的流动性）
扩散（不消耗能量）
突触后膜的特异性受体
降解或回收
总结
5.神经递质
乙酰胆碱、氨基酸类（谷氨酸、甘氨酸）、胺类（多巴胺、5-羟色胺）、激素类（肾上腺素）等。
兴奋性递质和抑制性递质
小分子化合物
（属于内环境）
引发突触后膜电位变化，使突触后膜兴奋或抑制
判断：
1.神经递质作用于突触后膜上，使下一个神经元兴奋。（ ）
2.只有神经元上才有与神经递质特异性结合的受体。（ ）
（或肌肉、腺体）
×
×
二、兴奋在神经元之间传递认识
项目 神经纤维上的兴奋传导 神经元之间的兴奋传递
涉及细胞数 个神经元 个神经元
结构基础
形式 信号 信号→ 信号→ 信号
方向 可 向传导 向传递
速度
效果 使 部位兴奋 使 神经元兴奋或 。
单
多
神经纤维
突触
电
电
化学
电
双
单
迅速
较慢
未兴奋
下一个
抑制
6.兴奋在神经纤维上传导与神经元之间传递的比较
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害识
1 作用位点和机理
【任务4】阅读课本30页正文，完成以下问题
促进神经递质的合成和释放速率
干扰神经递质与受体的结合
影响分解神经递质的酶的活性
(1)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
兴奋剂和毒品也大多是通过突触起作用的
(2)作用机理
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害识
2. 兴奋剂与毒品
（1）概念
（2）作用
(1)概念：
(2)注意：
兴奋剂
毒品
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。
可增强人的兴奋程度、提高运动速度等。为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。
毒品是指鸦片、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。
有些兴奋剂就是毒品(可卡因)，会对人体健康带来极大危害。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害识
【任务5】阅读课本30页思考与讨论，小组合作构建可卡因上瘾机理？
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。当可卡因药效失去后，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。
多巴胺在突触间隙积累，导致下一个神经元持续兴奋，经机体调节，多巴胺受体逐渐减少！
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害识
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。
关于毒品，大家该尽责任和义务？
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？”
A
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。
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
课堂小结
二、兴奋在神经元之间传递认识
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
1、突触小体
2、兴奋在神经元之间传递---突触
3.兴奋在突触传递的过程
（1）概念：
（2）结构
（1）概念
（2）作用
(1)概念：
(2)注意：
兴奋剂
毒品
（1）过程
（2）特点
