2.3神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)課件高二上學(xué)期生物人教版（2019）選擇性必修1

第2章第三節(jié)神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

興奮在神經(jīng)元之間的傳遞3

習(xí)題鞏固

目

O

ONTENTS錄·

問題探討賽場上，發(fā)令槍一響，運(yùn)動(dòng)員會(huì)像離弦的箭一樣沖出。現(xiàn)在世界田徑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。討論1.從運(yùn)動(dòng)員聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號(hào)的傳導(dǎo)經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)?經(jīng)過了耳蝸(感受器)、傳入神經(jīng)(聽覺神經(jīng))、神經(jīng)中樞(大腦皮層一

脊髓)、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器(傳出神經(jīng)末梢和肌肉)等結(jié)構(gòu)。2.短跑比賽規(guī)則中關(guān)于“搶跑”規(guī)定的科學(xué)依據(jù)是什么?人類從聽到聲音到作出反應(yīng)起跑需要經(jīng)過反射弧的各個(gè)結(jié)構(gòu)，完成這一反射活動(dòng)所需的時(shí)間至少需要0.1s。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮在神經(jīng)元之間的傳遞興奮在反射弧中是以什么形式傳導(dǎo)的?

它又是怎樣傳導(dǎo)的呢?●神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)①靜息時(shí)，電表沒有測出電位變化，說明神經(jīng)

表面各處電位相等

0②在圖示神經(jīng)的左側(cè)一端給予刺激時(shí)，靠近刺激端

的電極處

(a

處)先變?yōu)樨?fù)電位，接著恢復(fù)正電位。③然后，另一電極

(b處)變?yōu)?/p>

負(fù)電

位

。④接著又恢復(fù)為正電位。在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以電信號(hào)的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的，這種電信號(hào)也叫神經(jīng)沖動(dòng)

(neuralimpulse)。神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上是怎樣產(chǎn)生和傳導(dǎo)的?刺激十a(chǎn)·興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)共發(fā)生了兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)結(jié)論b細(xì)胞類型細(xì)胞內(nèi)濃度(mmol/L)細(xì)胞外濃度(mmol/L)Na+K+Na+K+槍烏賊神經(jīng)元軸突5040046010蛙神經(jīng)元151201201.5哺乳動(dòng)物肌肉細(xì)胞101401504·

興奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)傳導(dǎo)在未受到刺激時(shí)，神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài)靜息時(shí)神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞膜內(nèi)、外某些離子的濃度①神經(jīng)細(xì)胞Na+、K+分布特點(diǎn)神經(jīng)細(xì)胞外的Na+濃度比膜內(nèi)要高，K+

濃度比膜內(nèi)低。·

興奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)傳導(dǎo)

—

—

靜息狀態(tài)①神經(jīng)細(xì)胞膜外的Na+濃度高，膜內(nèi)K+濃度高。②靜息狀態(tài)下，細(xì)胞膜上K+通道蛋白打開。Na+靜息時(shí)，細(xì)胞膜主要對K+有通透性，即K+

通道開放，K

+外流，膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)

負(fù)，稱為靜息電位。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

內(nèi)膜

外Na+十十

十Na十

十K+Nat)Na+K+

外

流+

十K+Na)(NatNa

K+

(NaNa)

Na+

Na十

十

十十十十十十

十十十十十十受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜對Na+的通透性增加，Na+內(nèi)流，使興奮部位膜

內(nèi)側(cè)陽離子濃度高于膜外側(cè)，膜電位

表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正，稱為動(dòng)作電位，并

與相鄰部位產(chǎn)生電位差?！づd奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)傳導(dǎo)——興奮狀態(tài)①神經(jīng)細(xì)胞膜外的Na+濃度高，膜內(nèi)K+濃度高。②受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜上Na+通道蛋白打開。十

十

十

十

十

十

十

十

十

十

十

十

十

十K+Na膜外膜內(nèi)

膜外Na+內(nèi)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

十興奮部位與未興奮部位之間由于電位差發(fā)生電荷移動(dòng)形成局部電流。如此依次進(jìn)行下去，興奮不斷地向前傳導(dǎo)，后方恢復(fù)靜息電位。神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)方向：注意：在生物體內(nèi)，通常興奮來自感受器，

因此，興奮在生物體內(nèi)的反射弧上的傳導(dǎo)

是單向傳導(dǎo)。未興奮部位

興奮部位刺激與膜外局部電流方向相反與膜內(nèi)局部電流方向一致·興奮在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)——離體狀態(tài)未興奮部位十

十

十

十

十

十

十

十Na+十十

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

十未興奮部位

靜息狀態(tài)K+外流靜息電位

(外正內(nèi)負(fù))興奮部位

興奮狀態(tài)Na+

內(nèi)流動(dòng)作電位

(外負(fù)內(nèi)正)局部電流刺激

未興奮部位

Na+

內(nèi)流●小結(jié)刺激●補(bǔ)充拓展①K+在整個(gè)過程中都是由高濃度到低濃度運(yùn)輸，K+外流需要通道蛋白的

協(xié)助，屬于被動(dòng)運(yùn)輸(協(xié)助擴(kuò)散);②Na+在動(dòng)作電位產(chǎn)生時(shí)內(nèi)流，Na+的內(nèi)流需要通道蛋白，同時(shí)從高濃度到

低濃度運(yùn)輸，故屬于被動(dòng)運(yùn)輸(協(xié)助擴(kuò)散);③一次興奮完成后，鈉鉀泵將流入的Na+泵出膜外，將流出的K+泵入膜內(nèi)，

以維持細(xì)胞外Na+濃度高和細(xì)胞內(nèi)K+濃度高的狀態(tài)，為下一次興奮做好準(zhǔn)備，屬于主動(dòng)運(yùn)輸，需消耗能量。方法圖解結(jié)果電表兩極分別置于神

經(jīng)纖維膜的內(nèi)側(cè)和外

側(cè)0時(shí)間(ms)刺激方法圖解結(jié)果電表兩極均置于神經(jīng)

纖維膜的外側(cè)刺激時(shí)間(ms)●膜電位的測量方法電位差電位差①a點(diǎn)之前

——靜息電位主要表現(xiàn)為K+外流，使膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)。②ac段

——?jiǎng)幼麟娢坏男纬蒒a+

大量內(nèi)流，導(dǎo)致膜電

位迅速逆轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。③ce段

——靜息電位的恢復(fù)K+大量外流，膜電位恢復(fù)為

靜息電位后，K+通道關(guān)閉。膜電位(mV)刺激時(shí)間(ms)·膜電位曲線解讀④ef段——一次興奮完成后鈉鉀泵將流入的Na+泵出膜外，將流出的K+泵入膜內(nèi)，以維持細(xì)胞外Na+濃度高和細(xì)胞內(nèi)K+濃度高的狀態(tài)，為下一次興奮做好準(zhǔn)備。a-c:Na+內(nèi)流(協(xié)助擴(kuò)散)c-e:K+外流(協(xié)助擴(kuò)散)e-f:泵出Na+,

泵入K+(主動(dòng)運(yùn)輸)·

膜電位曲線解讀膜電位(mV)·興奮在神經(jīng)纖維上以電信號(hào)傳導(dǎo)槍烏賊的神經(jīng)元是研究神經(jīng)興奮的好材料。研究表明，當(dāng)改變神經(jīng)元

軸突外Na+濃度的時(shí)候，靜息電位并不受影響，但動(dòng)作電位的幅度會(huì)隨著

Na+

濃度的降低而降低。(1)請對上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出解釋。靜息電位與神經(jīng)元內(nèi)的K+外流相關(guān)而與Na+

無關(guān)，故神經(jīng)元軸突外Na+

濃度的改變不影響靜息電位。動(dòng)作電位與神經(jīng)元外的Na+

內(nèi)流相關(guān)，細(xì)胞外Na+

濃度降低，細(xì)胞內(nèi)外Na+

濃度差變小，Na+內(nèi)流減少，動(dòng)作電位值下降。(2)若要測定槍烏賊神經(jīng)元的正常電位，應(yīng)該在何種溶液中測定?

為什

綏?測定槍烏賊神經(jīng)元的正常電位，應(yīng)在鈉鉀離子濃度與內(nèi)環(huán)境相同的環(huán)境

中進(jìn)行。因?yàn)轶w內(nèi)的神經(jīng)元處于內(nèi)環(huán)境之中，其鈉鉀離子具有一定的濃度，

要使測定的電位與體內(nèi)的一致，也就必須將神經(jīng)元放在鈉鉀離子濃度與體

內(nèi)相同的環(huán)境中。溶液中離子濃度變化靜息電位變化動(dòng)作電位變化適當(dāng)降低溶液中

Na+濃度不變峰值下降適當(dāng)增加溶液中

Na+濃度不變峰值上升適當(dāng)降低溶液中

K+濃度上升不變適當(dāng)增加溶液中

K+濃度下降不變·膜電位的影響因素·興奮在神經(jīng)元之間的傳遞在完成一個(gè)反射的過程中，興奮要經(jīng)過多個(gè)神經(jīng)元。一般情況下，相鄰的兩個(gè)神經(jīng)元并不是直接接觸的。當(dāng)興奮傳導(dǎo)到一個(gè)神經(jīng)元的末端時(shí)，它是如何傳遞到另一個(gè)神經(jīng)元的呢?Figure2.4

Overview

ofStructure

and

Synaptic

Connections

Between

NeuronsThe

arrows

represent

the

directions

of

the

flow

ofinformation.目

錄

興奮在神經(jīng)元之間的傳遞習(xí)題鞏固STNETNO興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)過多次

分枝，最后每個(gè)小枝末端膨大，

呈杯狀或球狀，叫作突觸小體。·

興奮在神經(jīng)元之間的傳遞——突觸小體突觸

小體突觸小體可以與其他神經(jīng)元的細(xì)胞體

或樹突等相接近，共

同形成突觸，完成神突觸前膜—突觸間隙一突觸后膜—突觸小泡神經(jīng)遞質(zhì)

8·

興奮在神經(jīng)元之間的傳遞——突觸經(jīng)元之間的興奮傳遞。神經(jīng)遞質(zhì)受體-突觸線粒體-·興奮在神經(jīng)元之間的傳遞——突觸的常見類型軸突——胞體SynapseonsomaSoma軸突

—

—

樹突Synapseon

Axondendrite·興奮在神經(jīng)元之間的傳遞①興奮到達(dá)突觸前膜所在的軸突末梢，引起突觸小

泡

向

突觸前膜_移動(dòng)并釋放神經(jīng)遞質(zhì)；②神經(jīng)遞質(zhì)通過突觸間隙擴(kuò)散到

突觸后膜的受體_附近；③神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜的受體結(jié)

合，形成遞質(zhì)-

受體復(fù)合物；④突觸后膜上的離子通道發(fā)生變

化，引發(fā)電位變化;⑤神經(jīng)遞質(zhì)被降

解或回收·興奮在神經(jīng)元之間的傳遞特點(diǎn)a.單向傳遞神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜上。b.

傳遞速度比在神經(jīng)纖維上慢突觸處的興奮傳遞需要通過化學(xué)信號(hào)的轉(zhuǎn)換。軸

突

→

突觸小泡

→

突觸前膜

→

突觸間隙

→

突觸后膜電信號(hào)→

化學(xué)信號(hào)

—

—→

電信號(hào)神經(jīng)元與肌肉細(xì)胞或某些腺體之間也是通過突觸聯(lián)系的，神經(jīng)元釋放的

神經(jīng)遞質(zhì)可以作用于這些肌肉細(xì)胞或腺細(xì)胞，引起肌肉的收縮或腺體的分泌。神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合后，神經(jīng)遞質(zhì)會(huì)與受體開，并迅速被降解或回收

進(jìn)細(xì)胞，以免持續(xù)發(fā)揮作用。a.被相應(yīng)的酶降解

b.被突觸前膜回收·

興奮在神經(jīng)元之間的傳遞——神經(jīng)遞質(zhì)主要有乙酰膽堿、氨基酸(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羥色氨、多

巴

胺、去甲腎上腺素、腎上腺素等。(2)釋放方式：胞

吐

體現(xiàn)生物膜的流動(dòng)性(3)作用：引起下一個(gè)神經(jīng)元興奮或抑制

(4)去向：興奮性遞質(zhì)如乙酰膽堿抑制性遞質(zhì)如甘氨酸突觸小泡神經(jīng)遞質(zhì)

(1)種類·濫用興奮劑、吸食毒品的危害(一)某些化學(xué)物質(zhì)對神經(jīng)系統(tǒng)的影響某些化學(xué)物質(zhì)能夠?qū)ι窠?jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，其作用位點(diǎn)往往是_突觸_;①影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放②影響神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合③影響神經(jīng)遞質(zhì)的清除突觸前膜突觸間隙

突觸后膜·濫用興奮劑

、吸食毒品的危害——興

奮劑與毒品1.興奮劑(1)概念：原指能提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)機(jī)能活動(dòng)

的一類藥物，

如今是

運(yùn)動(dòng)禁用藥物

的統(tǒng)稱。(2)作用：興奮劑具有增強(qiáng)人的興奮程度、提高運(yùn)動(dòng)速度_等作用。為了保證公平、公正，運(yùn)動(dòng)比賽禁止使用興奮劑。2.毒品(1)概念：指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、嗎啡、大麻、可卡因以

及國家規(guī)定管制的其他能夠使人形成癮癖

的麻醉

藥品和

精神藥品。(2)注意：有些興奮劑就是毒品，它們會(huì)對人體健康帶來極大的危害?！?/p>

濫用興奮劑、吸食毒品的危害——可

卡

因可卡因既是一種興奮劑

也是一種毒

品

;它會(huì)影響大腦中與愉快傳遞

有關(guān)的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元利用神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺

來傳遞愉悅感。①在正常情況下，多巴胺發(fā)揮完作

用后會(huì)被突觸前膜_上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白

從突觸間

隙回收②吸食可卡因后，可卡因會(huì)使轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白_

失

去回收多巴胺的功

能，于是多巴胺就就留在突觸間隙持續(xù)發(fā)揮作用③這樣，導(dǎo)致突觸后膜上多巴胺受體減少④當(dāng)可卡因藥效失去后，由于多巴胺受體減少，機(jī)體正常的

神經(jīng)活動(dòng)受到影響，服藥者就必

須服用可卡因來_

維持這些神經(jīng)

元的活動(dòng)，于是形成惡性循環(huán)，

毒癮難戒·

可卡因成癮機(jī)制多巴胺多巴胺受體多巴胺轉(zhuǎn)運(yùn)體可卡因·

可卡因的其他危害此外，可卡因能干擾交感神經(jīng)_的作用，導(dǎo)致心臟功能異常，

還會(huì)抑制免疫系統(tǒng)_的功能；吸食可卡因者可產(chǎn)生心理依賴性，長期吸食易產(chǎn)生觸幻覺_與嗅幻覺，最典型的是有_蟲行蟻?zhàn)吒?，奇癢難忍，造成嚴(yán)重的抓傷甚

至斷肢自殘、情緒不穩(wěn)定，容易引發(fā)暴力或攻擊行為；長期大劑量使用可卡因后突然停藥，可出現(xiàn)_抑郁、焦慮_、失望、

疲憊、失眠、厭食等癥狀；·

珍愛生命，遠(yuǎn)離毒品珍愛生命拒絕毒品中華人民共和國禁毒法

有毒必肅販毒必懲種毒必究2008年，《中華人民共和國禁毒法》正式施行；該法明確指出，禁毒是全社會(huì)的共同責(zé)任；禁毒工作實(shí)行以預(yù)防為主，綜合治理，禁種、禁制、禁販、禁吸并舉的方針；

參與制毒、販毒或引誘他人吸毒，都會(huì)受到法律的嚴(yán)懲；珍愛生命，遠(yuǎn)離毒品，向社會(huì)宣傳濫用興奮劑和吸食毒品的危害，

是我們每個(gè)人應(yīng)盡的責(zé)任和義務(wù)。打一場禁毒的人民戰(zhàn)爭電信號(hào)→化學(xué)形式興奮在神經(jīng)

信號(hào)→

電信號(hào)元之間的傳遞電信號(hào)靜息電位動(dòng)作電位濫用興奮劑，吸

食毒品的危害傳導(dǎo)形式興奮的產(chǎn)生興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)突觸

結(jié)構(gòu)·課堂小結(jié)雙向傳導(dǎo)單向傳遞傳導(dǎo)

方向神經(jīng)調(diào)節(jié)特點(diǎn)·

思維訓(xùn)練——區(qū)別假說與預(yù)期有研究者提出一個(gè)問題：“當(dāng)神經(jīng)系統(tǒng)控制心臟活動(dòng)時(shí)，在神經(jīng)元

與心肌細(xì)胞之間傳遞的信號(hào)是化學(xué)信號(hào)還是電信號(hào)呢?”為了回答這

一問題，科學(xué)家進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。取兩個(gè)蛙的心臟(A和B,保持活性)置

于成相同的營養(yǎng)液中，A

有某副交感神經(jīng)支配，B沒有該神經(jīng)支配；刺激該神經(jīng)，A心臟的跳動(dòng)減慢；從A心臟的營養(yǎng)液中取一些液體注入B心臟的營養(yǎng)液中(如右圖)B心臟跳動(dòng)也減慢。由此，科學(xué)家得出結(jié)論：該神經(jīng)釋放一種化學(xué)物質(zhì)，這種物質(zhì)可以使心跳變慢。·

思維訓(xùn)練——區(qū)別假說與預(yù)期討論：在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，科學(xué)家基于的假說是什么?實(shí)驗(yàn)預(yù)期是什么?假說：支配心臟的副交感神經(jīng)可能是釋放了某種化學(xué)物質(zhì)，該物質(zhì)可以使心臟減慢。實(shí)驗(yàn)預(yù)期：從A心臟的營養(yǎng)液中注入B心臟的營養(yǎng)液中，