高中人教版 (2019)第2章 神经调节第3节 神经冲动的产生和传导完美版ppt课件

这是一份高中人教版 (2019)第2章 神经调节第3节 神经冲动的产生和传导完美版ppt课件，共60页。PPT课件主要包含了比赛规定，在神经纤维上传导，在神经元之间传递，生物存在生物电吗，特点外正内负，特点外负内正，未兴奋，局部电流，双向性，电信号是如何产生的等内容，欢迎下载使用。
短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出……
枪响后0.1s内起跑视为抢跑
第二章 第3节
● 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？
● 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。
兴奋在反射弧中以什么形式传导的？怎样传导？
兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃的状态的过程。
神经元即神经细胞，是组成神经系统的基本单位
Cnductin f excitatin n nerve fibers
伏特等科学家认为伽尔瓦尼的发现可能是铜铁两种金属的电位差引起的，而不是所谓的生物电。
在蛙的坐骨神经外侧上放置两个微电极，并将它们连接到一个电流表上。
1、神经元未受刺激时，神经纤维的膜电位
① A组和B组实验说明了什么？
说明膜外各点电位相等，膜内各点电位也相等
② C组和D组实验说明了什么？
说明在神经元未受刺激时，膜外电位高于膜内
神经元未受刺激时的膜电位——静息电位
2、神经元受到刺激时，神经纤维膜电位的变化
实验中电流表指针发生了2次方向相反的偏转，从实验中可以得出哪些结论？
【结论1】电流表指针的偏转反映出有电流流动，说明兴奋在神经纤维上传递会改变膜电位。
【结论2】由于兴奋先传至左侧，第1次向左偏转，反映出左侧电位低于右侧，说明左侧膜外电位由正变负了。
【结论3】由于兴奋继续传至右侧，第2次向右偏转，反映出左侧电位高于右侧，说明左侧膜电位恢复成正电位，而右侧膜电位由正变负。
神经元受刺激后的膜电位——动作电位
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。
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？
兴奋（神经冲动）在神经纤维上的传导
静息时部分细胞膜内外Na+、 K+离子的浓度
在神经细胞膜上分布有数量众多的通道蛋白，其中包括K+离子通道和 Na+离子通道，它们能以协助扩散的方式从高浓度向低浓度运输相应的离子。对神经冲动的产生和传导起重要作用。
◉ K+跨膜运输有几种方式？有什么区别？◉ 静息状态下，细胞膜对不同离子的通透性相同吗？◉ 静息电位的形成主要与哪些物质有关？◉ 决定静息电位大小的主要因素是什么？◉ 阐述静息电位形成的原理
（1）膜内外K+不均衡（内高外低）
（2）静息时，膜对K+通透性大
（2）膜内带负电的蛋白质
增大膜外K+浓度，静息电位减小
减小膜外K+浓度，静息电位增大
动力：浓度差，阻力：电场力
◉ 动作电位的形成与哪种离子有关？◉ 在刺激的作用下，膜上哪些离子通道被激活？◉ 决定动作电位峰值大小的主要因素是什么？◉ 动作电位达到峰值后，恢复静息电位的机制?◉ 阐述动作电位形成的原理
膜内外Na+不均衡（外高内低）
增大膜外Na+浓度，动作电位峰值增大
减小膜外Na+浓度，动作电位峰值减小
阈电位：当膜电位去极化达到某一临界值时，就出现膜上的Na﹢通道大量开放
反极化：膜电位变为外负内正
动作电位峰值：受膜外Na+浓度影响
不是所有刺激都能产生动作电位
Na+通道关闭，K+通道开放
Na-K泵将流入的Na+泵出膜外，将过量流出的K+泵入膜内，恢复静息电位
进一步认识兴奋（神经冲动）在神经纤维上的传导过程
（2）刺激c点指针
（1）刺激a点指针
先向左再向右，偏转2次
1、若分别刺激各箭头所指位置，描述电流表的偏转方向。
（3）刺激d点指针
先向右再向左，偏转2次
2、在离体实验条件下神经纤维的动作电位示意图如图所示。下列叙述正确的是 （ ）A.ab段主要是Na＋内流，是需要消耗能量的。B.bc段主要是Na＋外流，是不需要消耗能量的。C.cd段主要是K＋外流，是不需要消耗能量的。D.de段主要是K＋内流，是需要消耗能量的。
3、以下是某神经纤维的3种处理方式，其膜电位变化分别对应右侧哪幅图？①神经纤维置于低Na＋溶液中 （ ） ②利用药物阻断Na+通道 （ ）③利用药物导致Cl－内流 （ ）
④丙图膜电位变化是什么原因引起的？
4、下图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是（ ）A．曲线a代表正常海水中膜电位的变化B．两种海水中神经纤维的静息电位相同C．低Na+海水中神经纤维静息时，膜内Na+浓度高于膜外D．正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+浓度高于膜内
Transmissin f excitatin between neurns
在完成一个反射活动的过程中，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，而是通过突触连接。
一个神经元与另一个神经元或另一个细胞间之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位。
你认为当兴奋在通过突触时，是以何种形式传递的？
为回答此问题，科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏（A和B，保持活性）置于成分相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配 。
从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中
神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢
兴奋以化学信号的形式在神经元之间传递
兴奋在突触上是如何传递的？
兴奋在突触上有何传递特点？
前一个神经元的轴突末梢的突触小体，与下一个神经元的树突或胞体相接近，共同形成突触。
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。
上、下游神经元之间突触并非一一对应
内含化学物质——神经递质
目前已知的神经递质种类很多，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。
前一个神经元突触小体的膜
后一个神经元树突或细胞体的膜，或其他细胞的膜
突触前膜与突触后膜之间的间隙，充斥着组织液
激活Ca2+通道，引起Ca2+内流
Ca2+内流促使突触小泡与突触前膜融合，并释放神经递质。（胞吐）
神经递质通过突触间隙扩散至突触后膜。
神经递质与突触后膜上的受体结合。
突触后膜上离子通道改变，发生电位变化
神经递质被降解或回收。
兴奋以电信号形式传至轴突末梢
问题：兴奋在突触上传递时，形式上发生了哪些转化？
Neurtransmitter
● 神经元间或神经元与效应器细胞如肌肉细胞、腺体细胞等之间传递信息的化学物质。
① 氨基酸（谷氨酸，γ-氨基丁酸，天冬氨酸，甘氨酸等）
② 肽（血管加压素，生长抑素，神经降压素等）
③ 单胺（去甲肾上腺素，多巴胺，5-羟色胺）和乙酰胆碱
④ NO和CO等其他气体分子也表现出类似神经递质的作用
● 神经递质由突触小体中的突触小泡通过胞吐的方式释放
（1）突触小泡 ≠ 突触小体
（4）消耗能量，由线粒体提供
● 神经递质被突触后膜上的受体别后，通过改变突触后膜上的离子通道，而引起后膜电位发生变化。
【思考1】若神经递质与受体结合后，导致突触后膜上Na+通道打开，突触后膜电位变化如何？
【思考2】如果导致突触后膜上Cl-通道打开，突触后膜电位变化又将如何？
● 同一神经递质可能使一些神经元兴奋，而使另一些神经元抑制。 例如：乙酰胆碱能引起骨骼肌细胞兴奋，但是对心肌细胞则是抑制的，两种不同效果的产生式由于心肌细胞上的受体和骨骼肌细胞上的受体性质不同。
● 神经递质发挥作用后将会被降解和回收
【思考3】若神经递质与受体结合后，一直在突触间隙中停留，可能会有怎样的后果？
可能使机体持续兴奋或持续抑制
● 同一神经递质可能使一些神经元兴奋，而使另一些神经元抑制。
● 神经递质按功能可分为：兴奋性递质和抑制性递质
T analyze the effect f drugs n excitatry transmissin at synapses
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。
这些化学物质可以通过哪些方式影响突触上兴奋的传递？
① 影响神经递质的合成或释放
血浆Ca2+浓度变化及突触小体对Ca2+的通透性变化会影响神经递质的释放。
例如：肉毒杆菌毒素特异性的与Ca2+通道结合，阻止Ca2+内流，影响突触前膜释放神经递质，使后膜不能产生兴奋，面部表情肌不能收缩形成皱纹,因此肉毒杆菌毒素被用于美容除皱。
② 影响神经递质与受体的结合
例如：阿托品是一种常见的止痛药物，它通过竞争性地与乙酰胆碱受体结合，从而阻断乙酰胆碱与乙酰胆碱受体结合，阻断兴奋的传递过程。
● 影响后膜上特异性受体的合成
● 调节特异性受体识别递质的敏感性
● 调节递质与受体的结合
③ 影响神经递质的降解或回收
例如：有机磷农药等某些物质可抑制乙酰胆碱酯酶的活性，阻碍乙酰胆碱的水解，使其持续发挥作用，从而引起肌肉僵直。
● 兴奋只能沿着一个方向进行，即从前一个神经元的轴突传递到后一个神经元的树突或者是胞体。
神经递质储存于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。
● 兴奋在突触的传递比在神经纤维上的传导慢
因为神经冲动在由突触前神经元传递到突触后的神经元，需要经历神经递质的释放、扩散以及作用于突触后膜的过程，所以需要较长时间
● 突触传递发生疲劳的原因可能与递质的耗竭有关（递质的合成速度和储存量有限）,较长时间传递时会因递质释放过多而耗竭，从而发生疲劳。疲劳的出现是防止中枢过度兴奋的一种保护性抑制。
● 突触易受内环境变化的影响。
(2)某些化学物质能够影响突触的传递。
(1)缺氧、酸碱度升降、离子浓度变化等均可改变突触的传递能力。
神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞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。
神经元(突触前膜) —— 肌肉细胞(突触后膜)
神经元(突触前膜) —— 腺体细胞(突触后膜)
美国科学家大卫·朱利亚斯因为发现辣椒素如何在神经系统诱发电信号而获得2021年诺贝尔生理学奖和医学奖。他的研究表明，感觉神经末梢细胞膜上存在一种阳离子通道TRPV1，辣椒素和43℃的高温都可打开该阳离子通道，因此辣刺激和热刺激产生的效应相同，所以人吃辣后会觉得热，出现汗液分泌增多、面部发红的现象。如图是人体内汗液分泌反射弧的模式图，请据图回答下列问题：
（1）TRPV1最有可能分布在图中的结构________上（填数字），辣椒素刺激会在细胞膜上产生__________电位。
（2）方框中的③代表位于_________的神经中枢，若电刺激细胞甲，图中灵敏电流计将发生_____（填“0或1或2”）次偏转，原因是_______________________________________________________________________________________________。
刺甲产生的兴奋不能传递到乙，灵敏电流计只能在甲产生兴奋时发生一次偏转
（3）与兴奋在丙细胞上的传导速度相比，兴奋在丙和乙之间的传递速度较_____，原因是_________________________________________________________________。在这一传递过程中，需要消耗能量的是（ ）A. 神经递质在乙和丙细胞之间扩散 B. 神经递质与乙细胞膜上的受体结合C. 乙细胞膜因Na+内流而形成动作电位 D. 丙细胞的轴突末梢释放神经递质
兴奋在丙和乙之间传递要发生电信号→化学信号→电信号的转变
Harm f abuse f stimulants and drugs
原是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。兴奋剂具有增强兴奋程度、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。
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。
《治安管理处罚法》第七十二条规定有下列行为之一的，处十日以上十五日以下拘留，可以并处二千元以下罚款;情节较轻的，处五日以下拘留或者五百元以下罚款：
1、非法持有鸦片不满二百克、海洛因或者甲基苯丙胺不满十克或者其他少量毒品的；2、向他人提供毒品的；3、吸食、注射毒品的；4、胁迫、欺骗医务人员开具麻醉药品、精神药品的。
阅读 “分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害”思考下列问题
1. 服用可卡因，为什么会让人产生愉悦？2. 服用可卡因，为什么会使人上瘾？3. 你还知道哪些毒品？如果有人劝你吸食毒品，你会以怎样的方式拒绝？4. 你听说过吸毒导致家破人亡的事例吗？你认为吸毒会对个人、家庭和社会造成哪些危害？
1. 服用可卡因为什么会让人产生愉悦？
可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能
2. 服用可卡因为什么会使人上瘾？
可卡因药效失去后，多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响。服药者必须服用可卡因来维持神经元的活动，形成恶性循环，毒瘾难戒。
3. 你还知道哪些毒品？如果有人劝你吸食毒品，你会以怎样的方式拒绝？
主要的毒品还有鸦片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、吗啡、大麻等。如果有人劝吸食毒品，拒绝的方式可以是说明毒品对身心健康以及社会的危害，并指出吸食毒品是违法行为。
4. 你听说过吸毒导致家破人亡的事例吗？你认为吸毒会对个人、家庭和社会造成哪些危害？
（1）毒品对个人身心的毒害：成瘾者身体因慢性中毒，会产生各种不适感，免疫力下降，诱发各类疾病，甚至精神错乱，中毒死亡。（2）对家庭的危害：成瘾性使吸毒人员戒毒困难，长期吸毒极大增大家庭开支；同时吸毒人员由于长期吸毒造成体内慢性中毒，体力衰弱，劳动力下降，甚至劳动力完全丧失，影响家庭收入，也影响了社会财富的创造和积累。（3）对社会的影响：吸毒人员的自我评价下降，在社会经济生活方面的角色功能降低，从而影响社会财富的创造，给社会带来巨大的经济损失。由于吸毒者对毒品的依赖性，为了寻找毒品，吸毒人员常会丧失理智和思维能力，可能因此导致各种异常行为尤其是违法犯罪行为的发生。
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。
一、概念检测1.有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重可导致死亡。下列判断不合理的是（ ） A.食用草乌炖 肉会影响身体健康 B.钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流 C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态 D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状
一、概念检测2.乙酰胆碱酣酶可以水解乙酰胆碱，有机磷农药能使乙酰胆碱酣酶失活，则该农药可以 ( ) 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
【参考】静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关,所以神经元轴突外Na+浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+依度降低,细胞内外Na+浓度差变小, Na+内流减少,动作电位值下降。
二、拓展应用1.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？
二、拓展应用1.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。（2）如果要测定枪乌贼神经元的正常电位，应该在何种溶液中测定？为什么？
【参考】要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,要使测定的电位与休内的一致。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。
二、拓展应用2.一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120km/h。在高速路上行车，要与前车保持适当的距离，如200m。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？
【参考】在行车过程中,发现危险进行紧急处置,实际上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;酒驾、醉驾是违法行为。