高中生物選擇性必修1(人教版)第3節(jié)-神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

第3節(jié)神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)學(xué)有目標(biāo)——新課程標(biāo)準(zhǔn)必明記在平時(shí)——核心語(yǔ)句必背1.闡明神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外在靜息狀態(tài)具有電位差，受到外界刺激后形成動(dòng)作電位，并沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)。2.闡明神經(jīng)沖動(dòng)在突觸處的傳遞通常通過(guò)化學(xué)傳遞方式完成。1.在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以電信號(hào)的形式在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的，這種電信號(hào)也叫神經(jīng)沖動(dòng)。2.神經(jīng)細(xì)胞膜靜息電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正，主要由K＋外流引起；動(dòng)作電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)，主要由Na＋內(nèi)流引起。3.由于神經(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，因此神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。

[理清主干知識(shí)]一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1．傳導(dǎo)形式：興奮在神經(jīng)纖維上以_______的形式傳導(dǎo)。2．靜息電位和動(dòng)作電位：膜電位電位表現(xiàn)主要成因靜息電位_________________動(dòng)作電位_________________3.局部電流：在興奮部位和未興奮部位之間存在_______，形成了局部電流。電信號(hào)內(nèi)負(fù)外正K＋外流內(nèi)正外負(fù)Na＋內(nèi)流電位差二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞1．寫出圖中字母代表的結(jié)構(gòu)：突觸小泡突觸前膜突觸間隙突觸后膜2．傳遞特點(diǎn)及原因：(1)特點(diǎn)：__________。(2)原因：神經(jīng)遞質(zhì)只存在于__________中，只能由_________釋放，經(jīng)擴(kuò)散通過(guò)__________，與_________上的相關(guān)受體結(jié)合，改變突觸后膜對(duì)離子的通透性，引發(fā)突觸后膜電位變化。單向傳遞突觸小泡突觸前膜突觸間隙突觸后膜三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害1．興奮劑和毒品能夠?qū)________產(chǎn)生影響，大多數(shù)是通過(guò)______起作用。2．興奮劑原是指能提高_(dá)____________機(jī)能活動(dòng)的一類藥物，如今是_________藥物的總稱。有些興奮劑就是毒品，會(huì)對(duì)人體健康帶來(lái)極大的危害。3．毒品是指鴉片、_______、________________、嗎啡、大麻、________以及國(guó)家規(guī)定管制的其他能夠使人形成癮癖的_____藥品和_____藥品。神經(jīng)系統(tǒng)突觸中樞神經(jīng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)禁用海洛因麻醉可卡因甲基苯丙胺(冰毒)精神[診斷自學(xué)效果]1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯(cuò)誤的畫“×”。(1)興奮沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)時(shí)細(xì)胞膜外Na＋大量?jī)?nèi)流。

()(2)神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合，也可能抑制下一神經(jīng)元。

()(3)神經(jīng)元細(xì)胞膜外K＋的內(nèi)流是形成靜息電位的基礎(chǔ)。

()(4)軸突和樹突末梢都能參與突觸的形成。

()(5)突觸小泡可以融合到突觸后膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)。

()√√√××2．在圖中(

)內(nèi)用箭頭畫出局部電流及興奮傳導(dǎo)的方向。新知探究一興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)[在探究中學(xué)明]1．閱讀教材第27、28頁(yè)，觀察圖2-6和圖2-7，分析下列問(wèn)題。(1)蛙的坐骨神經(jīng)表面電位差測(cè)量實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是電表指針發(fā)生了________________的偏轉(zhuǎn)。由此說(shuō)明：在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以________的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的，這種信號(hào)也叫____________。(2)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)和離子基礎(chǔ)：(3)K＋外流和Na＋內(nèi)流都是借助________蛋白，運(yùn)輸方式是____________。當(dāng)降低細(xì)胞外溶液的K＋濃度將使________電位增大，降低細(xì)胞外溶液的Na＋濃度將使________電位減小。

答案：(1)兩次方向相反電信號(hào)神經(jīng)沖動(dòng)(2)K＋外流

內(nèi)負(fù)外正

Na＋內(nèi)流

內(nèi)正外負(fù)

未興奮

興奮

興奮

未興奮(3)通道協(xié)助擴(kuò)散靜息動(dòng)作2．分析資料，回答問(wèn)題。資料Ⅰ：某哺乳動(dòng)物處于靜息狀態(tài)的神經(jīng)元內(nèi)、外K＋濃度分別是140mmol/L和5mmol/L。資料Ⅱ：

科學(xué)家在細(xì)胞外液滲透壓和K＋濃度相同的條件下，進(jìn)行了含有不同Na＋濃度的細(xì)胞外液對(duì)離體槍烏賊神經(jīng)纖維電位變化影響的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖。(1)資料Ⅰ顯示細(xì)胞具有積累______的能力，在靜息狀態(tài)下細(xì)胞膜主要表現(xiàn)為對(duì)______的通透性，其進(jìn)入和排出細(xì)胞的運(yùn)輸方式分別是________和________。(2)資料Ⅱ圖中三條曲線可知，細(xì)胞外液中Na＋濃度可以影響________電位的峰值，且a、b、c三種細(xì)胞外液中Na＋濃度高低的關(guān)系是____________。答案：(1)K＋

K＋主動(dòng)運(yùn)輸協(xié)助擴(kuò)散(2)動(dòng)作a＞b＞c[在深化中提能]1．電位(差)測(cè)量：測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量方法測(cè)量圖解測(cè)量結(jié)果神經(jīng)表面電位差電表兩極置于神經(jīng)表面不同的位點(diǎn)跨膜電位(靜息電位和動(dòng)作電位)電表兩極分別置于神經(jīng)纖維膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè)2．細(xì)胞外液中Na＋、K＋濃度改變對(duì)膜電位的影響：項(xiàng)目靜息電位動(dòng)作電位峰值Na＋增加不變?cè)龃驨a＋降低不變變小K＋增加變小不變K＋降低增大不變(1)靜息電位主要是K＋外流形成的平衡電位，細(xì)胞外Na＋濃度的改變通常不會(huì)影響到靜息電位。細(xì)胞外K＋濃度上升，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)K＋向外擴(kuò)散減少，從而引起靜息電位變小。反之，靜息電位變大。(2)動(dòng)作電位主要是Na＋內(nèi)流形成的平衡電位，細(xì)胞外K＋濃度的改變通常不會(huì)影響到動(dòng)作電位的峰值。細(xì)胞外Na＋濃度上升，導(dǎo)致其向細(xì)胞內(nèi)的擴(kuò)散量增加，從而引起動(dòng)作電位的峰值變大。反之，動(dòng)作電位峰值變小。[典例]

(2018·江蘇高考)下圖是某神經(jīng)纖維動(dòng)作電位的模式圖，下列敘述正確的是

(

)A．K＋的大量?jī)?nèi)流是神經(jīng)纖維形成靜息電位的主要原因B．bc段Na＋大量?jī)?nèi)流，需要載體蛋白的協(xié)助，并消耗能量C．cd段Na＋通道多處于關(guān)閉狀態(tài)，K＋通道多處于開放狀態(tài)D．動(dòng)作電位大小隨有效刺激的增強(qiáng)而不斷加大[解析]

神經(jīng)纖維形成靜息電位的主要原因是K＋的大量外流；bc段Na＋通過(guò)通道蛋白大量?jī)?nèi)流，屬于協(xié)助擴(kuò)散，不需要消耗能量；cd段K＋外流，此時(shí)細(xì)胞膜對(duì)K＋的通透性大，對(duì)Na＋的通透性小，K＋通道多處于開放狀態(tài)，Na＋通道多處于關(guān)閉狀態(tài)；動(dòng)作電位的大小不會(huì)隨著有效刺激強(qiáng)度的增加而增大，而是表現(xiàn)出全或無(wú)的特性。[答案]

C[在應(yīng)用中落實(shí)]1．(2018·全國(guó)卷Ⅲ)神經(jīng)細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞內(nèi)外K＋和Na＋的分布特征是

(

)A．細(xì)胞外K＋和Na＋濃度均高于細(xì)胞內(nèi)B．細(xì)胞外K＋和Na＋濃度均低于細(xì)胞內(nèi)C．細(xì)胞外K＋濃度高于細(xì)胞內(nèi)，Na＋相反D．細(xì)胞外K＋濃度低于細(xì)胞內(nèi)，Na＋相反解析：神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)K＋濃度明顯高于細(xì)胞外，而Na＋濃度細(xì)胞內(nèi)比細(xì)胞外低。處于靜息狀態(tài)時(shí)，細(xì)胞膜主要對(duì)K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外陽(yáng)離子濃度高于膜內(nèi)，這是大多數(shù)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生和維持靜息電位的主要原因。答案：D

解析：刺激c處，b處會(huì)發(fā)生興奮，a處不會(huì)發(fā)生興奮，A錯(cuò)誤；刺激b處，不會(huì)引起a處發(fā)生電位變化，但能引起c處發(fā)生電位變化，B錯(cuò)誤；興奮在神經(jīng)元間單向傳遞，只能從一個(gè)神經(jīng)元的軸突傳遞到另一個(gè)神經(jīng)元的樹突或胞體，所以刺激a處，會(huì)導(dǎo)致b處興奮或抑制，c處也會(huì)發(fā)生電位變化，C正確；刺激a處，b處先興奮或抑制，c處后興奮或抑制，因?yàn)橥挥|的數(shù)量越多，興奮或抑制傳遞的時(shí)間越長(zhǎng)，D錯(cuò)誤。答案：C

新知探究二興奮在神經(jīng)元之間的傳遞和毒品成癮的機(jī)理

[在探究中學(xué)明]1．閱讀教材第28、29頁(yè)，觀察圖2-8，分析下列問(wèn)題。(1)突觸的形成和突觸的結(jié)構(gòu)。突觸小體可以與__________________等相接觸，共同形成突觸。突觸的結(jié)構(gòu)包括____________________。(2)興奮在神經(jīng)元之間傳遞的過(guò)程。(3)傳遞特點(diǎn)。①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作用于突觸后膜上。神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)生效應(yīng)后，就被______________。②突觸延擱：興奮在突觸處的傳遞需要通過(guò)________________的轉(zhuǎn)換，所以比在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的慢。(4)服用可卡因成癮的機(jī)理和危害。多巴胺是大腦中傳遞愉悅感的__________。在正常情況下，多巴胺發(fā)揮作用后會(huì)被________上的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白從____________回收。可卡因會(huì)使這種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白失活，于是多巴胺留在突觸間隙持續(xù)發(fā)揮作用，最終導(dǎo)致____________上的多巴胺受體減少，服藥者必須服用可卡因來(lái)維持這些神經(jīng)元的活動(dòng)，形成惡性循環(huán)。答案：(1)其他神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜(3)①降解或回收②化學(xué)信號(hào)

(4)神經(jīng)遞質(zhì)突觸前膜突觸間隙突觸后膜2．分析資料，回答問(wèn)題。資料Ⅰ：甘蔗發(fā)霉時(shí)滋生的節(jié)菱孢霉菌能產(chǎn)生三硝基丙酸(3-NP)，3-NP能抑制膽堿酯酶的合成。如圖甲表示突觸結(jié)構(gòu)，圖中③表示乙酰膽堿，能夠被膽堿酯酶分解。資料Ⅱ：如圖乙所示是毒品可卡因的作用機(jī)制，可卡因通過(guò)影響神經(jīng)遞質(zhì)的回收，從而刺激大腦中的“獎(jiǎng)賞”中樞，使人產(chǎn)生愉悅感。(1)資料Ⅰ和資料Ⅱ中的乙酰膽堿和多巴胺都是__________，通過(guò)________的方式釋放到__________。從二者的結(jié)果看，神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用后被__________。(2)圖甲④受體位于肌肉細(xì)胞膜上，圖乙②受體位于大腦某些神經(jīng)元上。3-NP和可卡因進(jìn)入相關(guān)的突觸間隙后，具有相同的生理效應(yīng)是使突觸后神經(jīng)元______________，________能夠讓人成癮。答案：(1)神經(jīng)遞質(zhì)胞吐突觸間隙降解或回收

(2)持續(xù)興奮可卡因[在深化中提能]1．有關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)的歸納：項(xiàng)目分析種類乙酰膽堿、氨基酸類(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羥色胺、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素等供體軸突末梢突觸小體內(nèi)的突觸小泡受體突觸后膜上的蛋白質(zhì)傳遞突觸前膜→突觸間隙(組織液)→突觸后膜釋放方式為胞吐，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性作用與相應(yīng)的受體結(jié)合，使下一個(gè)神經(jīng)元發(fā)生膜電位變化(興奮或抑制)去向神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)生效應(yīng)后，被降解或回收2．興奮的傳導(dǎo)與傳遞的比較：比較項(xiàng)目興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮在神經(jīng)元間的傳遞結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)神經(jīng)元(神經(jīng)纖維)突觸信號(hào)形式(或變化)

電信號(hào)

電信號(hào)→化學(xué)信號(hào)→電信號(hào)速度快慢方向可以雙向單向傳遞[解析]

分析題圖可知，①是突觸小體，②是突觸小泡，③是突觸間隙，④是突觸后神經(jīng)元。神經(jīng)遞質(zhì)在突觸小體內(nèi)的細(xì)胞器中合成，由高爾基體形成的突觸小泡包裹，所以在突觸小體和突觸小泡中都可能檢測(cè)到神經(jīng)遞質(zhì)，A、B不符合題意；突觸小泡和突觸前膜融合后，將神經(jīng)遞質(zhì)釋放至突觸間隙，所以在突觸間隙中可以檢測(cè)到神經(jīng)遞質(zhì)，C不符合題意；神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后神經(jīng)元膜上的受體結(jié)合，引起相應(yīng)的電位改變，不會(huì)進(jìn)入突觸后神經(jīng)元，因此在④突觸后神經(jīng)元中不能找到神經(jīng)遞質(zhì)，D符合題意。[答案]

D[在應(yīng)用中落實(shí)]1．(2021·全國(guó)乙卷)在神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程中，興奮會(huì)在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)和神經(jīng)元之間傳遞。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．興奮從神經(jīng)元的細(xì)胞體傳導(dǎo)至突觸前膜，會(huì)引起Na＋外流B．突觸前神經(jīng)元興奮可引起突觸前膜釋放乙酰膽堿C．乙酰膽堿是一種神經(jīng)遞質(zhì)，在突觸間隙中經(jīng)擴(kuò)散到達(dá)突觸后膜D．乙酰膽堿與突觸后膜受體結(jié)合，引起突觸后膜電位變化解析：神經(jīng)細(xì)胞膜外Na＋濃度高于細(xì)胞內(nèi)，興奮從神經(jīng)元的細(xì)胞體傳導(dǎo)至突觸前膜，會(huì)引起Na＋內(nèi)流，A錯(cuò)誤；突觸前神經(jīng)元興奮可引起突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)，如乙酰膽堿，B正確；乙酰膽堿是一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，在突觸間隙中經(jīng)擴(kuò)散到達(dá)突觸后膜，與后膜上的特異性受體相結(jié)合，C正確；乙酰膽堿與突觸后膜受體結(jié)合，引起突觸后膜電位變化，將興奮傳遞給下一個(gè)神經(jīng)元，D正確。答案：A

2．如圖為突觸結(jié)構(gòu)示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是(

)A．結(jié)構(gòu)①為神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合提供能量B．當(dāng)興奮傳導(dǎo)到③時(shí)，膜電位由內(nèi)正外負(fù)變?yōu)閮?nèi)負(fù)外正C．遞質(zhì)經(jīng)②的轉(zhuǎn)運(yùn)和③的主動(dòng)運(yùn)輸釋放至突觸間隙D．結(jié)構(gòu)④膜電位的變化與其選擇透過(guò)性密切相關(guān)解析：神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合不需要消耗能量；興奮傳導(dǎo)到③時(shí)，膜電位由內(nèi)負(fù)外正轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)正外負(fù)；神經(jīng)遞質(zhì)在突觸前膜釋放的方式是胞吐；④突觸后膜的膜電位變化與膜的選擇透過(guò)性有關(guān)。答案：D

[課堂鞏固落實(shí)]1．將靈敏電流計(jì)連接到圖1神經(jīng)纖維和圖2突觸結(jié)構(gòu)的表面，分別在a、b、c、d處給予足夠強(qiáng)度的刺激(a點(diǎn)離左右兩個(gè)接點(diǎn)距離相等)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

(

)A．分別刺激b、c點(diǎn)時(shí)，指針都偏轉(zhuǎn)2次B．刺激a點(diǎn)，指針偏轉(zhuǎn)1次C．刺激d點(diǎn)，指針偏轉(zhuǎn)1次D．興奮在cd之間只能單向傳遞解析：刺激b點(diǎn)，興奮首先傳到右邊接點(diǎn)，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一次，接著興奮傳到左邊接點(diǎn)，電流計(jì)指針又一次偏轉(zhuǎn)；刺激c點(diǎn)，興奮傳導(dǎo)左邊的接點(diǎn)，電流計(jì)發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)，接著興奮通過(guò)突觸傳遞到右邊接點(diǎn)，電流計(jì)再偏轉(zhuǎn)一次，A正確。刺激a點(diǎn)，興奮同時(shí)傳到兩個(gè)接點(diǎn)，由于沒(méi)有電位差，電流計(jì)不偏轉(zhuǎn)，B錯(cuò)誤。刺激d點(diǎn)，興奮傳到右邊接點(diǎn)，電流計(jì)發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)，由于興奮在神經(jīng)元之間只能單向傳遞，所以興奮不能傳到左邊接點(diǎn)，C正確。興奮在兩個(gè)神經(jīng)元之間只能單向傳遞，興奮只能從c傳到d，不能從d傳到c，D正確。答案：B

2．神經(jīng)纖維受刺激時(shí)，能正確表示受刺激部位(箭頭處)細(xì)胞膜兩側(cè)的電位變化的是

(

)解析：神經(jīng)纖維未受到刺激時(shí)，K＋外流，細(xì)胞膜內(nèi)外的電荷分布情況是外正內(nèi)負(fù)，當(dāng)某一部位受到刺激興奮時(shí)，神經(jīng)纖維膜對(duì)Na＋通透性增加，Na＋內(nèi)流，使得刺激點(diǎn)處膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)，形成動(dòng)作電位。答案：B

3．短期記憶與腦內(nèi)海馬區(qū)神經(jīng)元的環(huán)狀聯(lián)系有關(guān)，如圖表示相關(guān)結(jié)構(gòu)。信息在環(huán)路中循環(huán)運(yùn)行，使神經(jīng)元活動(dòng)的時(shí)間延長(zhǎng)。下列有關(guān)此過(guò)程的敘述正確的是

(

)A．興奮在環(huán)路中的傳遞順序是①→②→③→①B．M處的膜電位為外負(fù)內(nèi)正時(shí)，膜外的Na＋濃度高于膜內(nèi)C．N處突觸前膜釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì)D．神經(jīng)遞質(zhì)與相應(yīng)受體結(jié)合后，進(jìn)入突觸后膜內(nèi)發(fā)揮作用解析：興奮在神經(jīng)元之間的傳遞方向?yàn)檩S突到樹突或軸突到細(xì)胞體，則圖中興奮在環(huán)路中的傳遞順序是①→②→③→②，A錯(cuò)誤；M處無(wú)論處于靜息電位還是動(dòng)作電位，都是膜外的Na＋濃度高于膜內(nèi)，B正確；信息在環(huán)路中循環(huán)運(yùn)行，使神經(jīng)元活動(dòng)的時(shí)間延長(zhǎng)，則N處突觸前膜釋放興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，C錯(cuò)誤；神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的相應(yīng)受體結(jié)合并發(fā)揮作用后被滅活，不進(jìn)入突觸后膜內(nèi)發(fā)揮作用，D錯(cuò)誤。答案：B

4．γ-氨基丁酸能使突觸后膜上的Cl－通道開放，使Cl－內(nèi)流，導(dǎo)致突觸后膜的膜內(nèi)負(fù)電位更低，相關(guān)過(guò)程如圖所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是

(

)A．γ-氨基