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第2章 神经调节
2.3 神经冲动的产生和传导 第1课时
1
2
3
阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制
说明突触传递的过程及特点
比较兴奋在神经纤维上的传导与在神经元之间的传递
学习目标
苏炳添男子100米 9.98
问题探讨
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?
经过了感受器(耳)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层-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。
一、兴奋在神经纤维上的传导
一
1.蛙坐骨神经表面电位差实验
科学家做过如下实验: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。
一、兴奋在神经纤维上的传导
一
1.蛙坐骨神经表面电位差实验
a
b
+
+
①静息时,电表 测出电位变化,说明神经表面各处电位 。
没有
相等
刺激
-
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 电位,接着 。
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
电表共发生了两次方向相反的偏转
蛙坐骨神经表面电位差实验
实验
一、兴奋在神经纤维上的传导
一
1.蛙坐骨神经表面电位差实验
神经冲动在神经纤维上是怎么产生和传导的呢?
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
兴奋传导形式:电信号(神经冲动、局部电流)
一、兴奋在神经纤维上的传导
一
静息
动作
负
正
正
负
局部电流
静息电位:
细胞膜主要对K+有通透性,K+外流
动作电位:
细胞膜对Na+通透性增加,Na+内流
恢复
传导
恢复静息电位:
K+外流
离子基础:神经细胞外的Na+浓度比膜内高,K+浓度比膜内低
2.过程
(协助扩散)
(协助扩散)
(协助扩散)
一、兴奋在神经纤维上的传导
一
3. 局部电流的形成
++++++++++++++++++++++
+++++++++++++++++++++
兴奋部位的电位表现为__________,而邻近的未兴奋部位仍然是__________,在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_________的存在而发生____________,这样就形成了___________。
刺激
++++
+++++
内正外负
内负外正
电位差
电荷移动
局部电流
膜外:未兴奋→兴奋
膜内:兴奋→未兴奋
神经冲动传导方向与膜内局部电流方向一致
一、兴奋在神经纤维上的传导
一
【即时训练1】
如图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时,局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向),正确的是( )
C
一、兴奋在神经纤维上的传导
一
【即时训练2】判断正误
1.兴奋在离体神经纤维上以电信号的形式双向传导。( )
2.静息时,神经细胞膜对K+的通透性低于Na+。( )
3.动作电位的形成由Na+内流引起,不消耗能量。( )
4.静息电位是由K+外流形成的,外流的方式为主动运输。( )
5.神经纤维受到刺激后,膜内和膜外的局部电流方向相反。( )
6.在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的 ( )
√
×
√
×
√
×
一、兴奋在神经纤维上的传导
一
②兴奋在反射弧中传导方向: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,因此,在生物体内的反射弧上,兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的。
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;在中部刺激神经纤维,会形成兴奋区,而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差,形成局部电流,因此可以双向传导。
【特别提醒】
兴奋的传导方向
二、兴奋在神经元之间的传递
放大
1.突触小体
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.突触
突触小体可以与其他神经元的________或_______等相接近,共同形成突触。
树突
细胞体
突触小体
二、兴奋在神经元之间的传递
2.突触
一
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
突触小泡
线粒体
神经递质受体
神经递质
二、兴奋在神经元之间的传递
一
3. 突触的常见类型
A.轴突—细胞体型
B.轴突—树突型
二、兴奋在神经元之间的传递
一
神经冲动到达神经元的轴突末梢(突触小体)
突触小泡向突触前膜移动并融合释放神经递质
刺激
神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜受体附近
神经递质与突触后膜上的受体特异性结合
突触后膜的离子通道打开,突触后膜电位变化
神经递质被降解或回收。
引发
4. 兴奋在神经元之间传递的过程
二、兴奋在神经元之间的传递
一
5. 神经递质
类型:主要有乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。
作用:
引起下一个神经元的兴奋或抑制
引起肌肉收缩或某些腺体分泌相应的物质
兴奋性影响(乙酰胆碱)
抑制性影响(甘氨酸)
影响
释放方式:
胞吐
(体现生物膜的流动性)
二、兴奋在神经元之间的传递
一
6. 神经元之间兴奋的传递特点
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
突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
不同部位的信号转换:
①突触小体 : 。
②突触后膜: 。
③突触: 。
电信号→化学信号
化学信号→电信号
电信号→化学信号→电信号
二、兴奋在神经元之间的传递
一
甘氨酸(Gly)在神经系统中可作为神经递质作用于下一神经元,并使下一神经元抑制,它的受体是膜上的某种离子通道。下列有关叙述中,错误的是 ( )
A. 甘氨酸与受体结合后离子通道打开,导致阳离子内流
B. 如某毒素可阻止甘氨酸释放,该毒素可破坏神经元之间正常的抑制性冲动的传递
C. 突触前膜释放甘氨酸的方式是胞吐,该过程需要消耗能量
D. 释放到突触间隙中的甘氨酸可被细胞吸收后再度利用
A
【即时训练3】
二、兴奋在神经元之间的传递
一
拓展
神经递质作用于突触后膜,引起突触后膜的电位变化,该变化一定是兴奋吗?
不一定,兴奋或抑制
①据图简述抑制的形成机理:
②抑制的电位表现最准确的描述是:
突触前膜释放神经递质,神经递质与受体结合后,突触后膜的Cl-离子通道打开(细胞膜对Cl-的通透性增加),Cl-内流,使静息电位加强,形成抑制。
静息电位的绝对值增大
比较:兴奋在神经纤维上传导与神经元之间传递
一
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
。
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
兴奋或抑制
课堂小结