選擇性必修1《穩態與調節》第2章神經調節第3節

神經沖動的產生和傳導學習目標1.興奮在神經纖維上的傳導機制2.神經沖動產生和傳導過程中的離子、電位變化3.突觸傳遞的過程及特點；4.興奮劑和毒品作用的機制及危害。情境探究?

短跑賽場上，發令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出。現在世界田徑比賽規則規定，在槍響后0.1s內起跑被視為搶跑。討論:1、從運動員聽到槍響到作出起跑的反應，信號的傳導經過了哪些結構？槍聲感受器神經中樞效應器耳朵傳入神經傳出神經大腦皮層、脊髓傳出神經末梢及其支配的肌肉2、為什么要以槍響后0.1s內起跑被視為搶跑？人類從聽到聲音到作出反應起跑，興奮需要經過反射弧的各個結構時間至少需要0.1s。思考：興奮在反射弧中以什么形式傳導？它又是怎么傳導的呢？一、興奮在神經纖維上的傳導蛙的坐骨神經表面電位變化實驗在蛙的坐骨神經上放置兩個微電極，并將它們連接到一個電表上。①靜息狀態無電位變化神經表面各處電位相等②在神經左側給予刺激++ab-+-ab+④

說明在神經系統中，興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的，這種電信號也叫神經沖動。靠近刺激端的電極處（a處）先變為負電位，接著恢復正電位；然后另一處（b處）變為負電位，接著恢復正電位。電信號是在神經纖維上是如何產生的，如何傳導的？？一、興奮在神經纖維上的傳導1.1靜息電位

在未受到刺激時，神經細胞外的Na+比膜內高，K+濃度比膜內低。靜息時，膜對K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的陽離子濃度高于膜內，出現內正外負的現象，叫靜息電位。K+內高外低，K+通道開放，通過協助擴散，K+外流內正外負一、興奮在神經纖維上的傳導1.2動作電位在受到刺激時，細胞膜對Na+的通透性增加，造成Na+內流，使膜內的陽離子濃度高于膜外，出現內正外負的現象，叫動作電位，此部位稱為興奮部位。興奮部位Na+內流Na+通道，（協助擴散），內負外正思考：興奮部位電位內正外負,鄰近未興奮部位仍為內負外正，興奮部位和未興奮部位會發生什么？-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激1.3局部電流的形成內正外負內負外正在興奮部位和未興奮部位之間由于_______的存在而發生__________，這樣就形成了_________內負外正電位差電荷移動局部電流局部電流方向：①膜外:

部位→

部位②膜內:

部位→

部位未興奮興奮興奮未興奮

與興奮傳導方向

與興奮傳導方向

相反相同方向：雙向傳導一、興奮在神經纖維上的傳導一、興奮在神經纖維上的傳導1、局部電流的傳導（神經沖動）對未興奮部位來講，又是一個小小的刺激，刺激鈉離子通道打開，大量鈉離子內流，2、神經沖動本質：動作電位在神經纖維上的順序發生3、思考：靜息電位與動作電位的形成，使K+持續外流與Na+持續內流，如持續下去，協助擴散會使得門內外的Na+與K+濃度趨向相同，但實際上無論何時一直是膜外的Na+濃度高，膜內的K+濃度高，這是為什么呢？丹麥生理學家斯科等人發現了細胞膜上存在鈉鉀泵，鈉鉀泵是一種鈉鉀依賴的ATP酶，能水解ATP釋放能量，用于將膜外的K+泵入，同時將膜內的Na+泵出細胞。人體處于靜息狀態時，細胞25%的ATP被鈉鉀泵消耗掉，神經細胞70%的ATP被鈉鉀泵消耗掉。Na+-K+泵運輸方式是主動運輸，逆濃度梯度運輸(1)靜息電位表現為

,是

外流形成的。(2)動作電位表現為

,是

內流形成的。(3)興奮部位與

部位之間存在電位差,形成了

。(4)局部電流刺激相近的未興奮部位發生同樣的電位變化,興奮向前傳導,原興奮部位又恢復為

。內負外正K+內正外負Na+未興奮局部電流靜息電位小結：興奮在神經纖維上傳導的機理一、興奮在神經纖維上的傳導興奮傳導的方向總結（1）興奮傳導方向：從興奮部位傳導到未興奮部位，（2）興奮傳導特點：雙向傳導（3）局部電流方向：膜外：未興奮部位→興奮部位，與興奮傳導方向相反膜內：興奮部位→未興奮部位，與興奮傳導方向相同（4）興奮傳導形式：電信號（局部電流、神經沖動）問：以上是用蛙的離體坐骨神經做實驗，那么興奮在反射弧上的傳導是雙向傳導，但在生物體內呢？一、興奮在神經纖維上的傳導一、興奮在神經纖維上的傳導①在離體的神經纖維上

在中部刺激神經纖維，兩側臨近的未興奮區與該興奮區都存在電位差，都可以產生電荷移動，形成局部電流，所以雙向傳導②在反射過程中

在反射過程中，興奮總是從感受器一端接受刺激產生興奮然后傳向另一端，所以興奮傳導方向一般單向傳導。一、興奮在神經纖維上的傳導電流表指針偏轉問題小結++

++++

++--

----

--++

++--

--++

++--

--++

++++

++--

----

--++

++--

----

--++

++如何測量靜息電位的大小？電流表電極一個位于膜外，一個位于膜內。（×）（×）（√）（√）【例】請回答以下有關電流表指針偏轉的問題。(1)未受刺激時,電流表指針

。

(2)若在d處給予適宜刺激,電流表指針

。

(3)若在ab中點c處給予適宜刺激,電流表指針

。不偏轉不偏轉發生兩次方向不同的偏轉二、興奮在神經元之間的傳遞在完成一個反射的過程中興奮要經過多個神經元。一般情況下，相鄰的兩個神經元并不是直接接觸的。思考當興奮傳導到一個神經元的末端時，它是如何傳遞到另一個神經元的呢?突觸神經元軸突末梢的小枝末端膨大，呈杯狀或球狀，叫作突觸小體。突觸小體可以與其他神經元細胞體或樹突等相接近，共同形成突觸。二、興奮在神經元之間的傳遞1.突觸的結構突觸=突觸小體？≠突觸前膜突觸間隙突觸后膜（突觸小體的膜）（充滿組織液）下一個神經元的細胞體或樹突，也可以位于肌肉細胞或腺細胞線粒體突觸小泡（內含神經遞質）形成與高爾基體有關神經遞質目前已知神經遞質種類很多，主要有乙酰膽堿、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。受體離子通道（本質：糖蛋白）突觸后膜通常是神經元___

或_______，軸突-軸突型軸突-樹突型軸突-胞體型A．軸突—胞體型B．軸突—樹突型C．軸突—軸突型樹突膜細胞體膜突觸前膜通常是上一個神經元的____________________部分細胞膜。軸突末梢（突觸小體）二、興奮在神經元之間的傳遞2.突觸的類型①神經元之間

二、興奮在神經元之間的傳遞2.突觸的類型②神經元與肌肉和腺體

a.軸突—肌肉型肌肉的收縮b.軸突—腺體型腺體的分泌二、興奮在神經元之間的傳遞3.興奮在突觸的傳遞過程軸突末梢突觸小泡突觸前膜神經遞質突觸間隙（擴散）神經遞質與突觸后膜的受體結合突觸后膜離子通道打開突觸后膜電位變化神經遞質被降解或回收釋放電信號化學信號電信號二、興奮在神經元之間的傳遞3.興奮在突觸的傳遞過程胞吐二、興奮在神經元之間的傳遞3.興奮在突觸的傳遞過程（1）單向傳遞原因：神經遞質只存在于突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，作用于突觸后膜特異性受體上。（2）突觸延擱:興奮在突觸處的傳遞比在神經纖維上的傳導要慢原因：突觸處的興奮傳遞需要________________________的轉換，以及神經遞質的_____、______、_______________都需要一定的時間；電信號→化學信號→電信號釋放擴散對突觸后膜的作用思考1：神經遞質作用后有哪些去向？發生效應后，①被酶分解而失活，②或被突觸前膜回收思考2：神經沖動從上一個神經元傳到下一個神經元，下一個神經元一定興奮嗎？不一定，下一個神經元興奮或抑制。主要與釋放的神經遞質有關！二、興奮在神經元之間的傳遞4.神經遞質——信號分子（1）化學本質：乙酰膽堿、胺類（多巴胺、5-羥色胺）、氨基酸類（谷氨酸、甘氨酸）、激素類（腎上腺素）、NO等。（2）種類和作用：興奮性遞質：抑制性遞質：Na+通道打開，Na+內流，后膜產生動作電位，后神經元興奮Cl-通道打開，Cl-內流后，強化外正內負的靜息電位，使后膜難以興奮，表現為抑制作用（3）去向：神經遞質會與受體分開，并迅速被降解或回收進細胞。意義：避免持續起作用，為下一次興奮做準備。項目神經纖維上的興奮傳導神經元之間的興奮傳遞涉及細胞數結構基礎信號形式方向速度效果單個神經元多個神經元神經纖維突觸電信號電信號→化學信號→電信號可雙向傳導單向傳遞迅速較慢使未興奮部位興奮使下一個神經元興奮或抑制5.興奮在神經纖維上的傳導與在神經元之間傳遞的比較二、興奮在神經元之間的傳遞三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害1.興奮劑(1)概念:

原指能_________________________的一類藥物，如今是________________的統稱。提高中樞神經系統機能活動運動禁用藥物(2)作用:興奮劑具有增強_____________、提高__________等作用。人的興奮程度運動速度2.興奮劑作用位點和機理a.能夠對神經系統產生影響，其作用位點往往是突觸；（毒品也大多是在突觸起作用的）b.機理促進神經遞質的合成和釋放速率影響分解神經遞質的酶的活性干擾神經遞質與受體的結合三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害3.毒品概念:指____、______、_______________、_____、____、______以及國家規定管制的其他能夠使人___________的_____藥品和______藥品。鴉片海洛因甲基苯丙胺(冰毒)嗎啡大麻可卡因形成癮癖麻醉精神4.可卡因概述:可卡因既是一種_______也是一種_______；它會影響大腦中與_________有關的神經元，這些神經元利用神經遞質________來傳遞愉悅感。興奮劑毒品愉快傳遞多巴胺5.可卡因的上癮機制①在正常情況下，多巴胺發揮完作用后會被突觸前膜上的轉運蛋白從突觸間隙回收②可卡因會使轉運蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突觸間隙持續發揮作用。③突觸后膜上多巴胺受體減少④當可卡因藥效失去后，由于多巴胺受體減少，機體正常的神經活動受到影響，服藥者就必須服用可卡因來維持這些神經元的活動，于是形成惡性循環，毒癮難戒三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害討論：服用可卡因為什么會使人上癮，且一次比一次大？

長期吸食可卡因，多巴胺在突觸間隙積累，導致下一個神經元持續興奮，經機體調節，多巴胺受體逐漸減少。從而產生耐藥性，藥效隨之減弱；此時只有不斷加大藥物劑量，才能保持原來相等的效果。6.可卡因的其他危害a、可卡因能干擾__________的作用，導致_________異常，還會抑制__________的功能；b、吸食可卡因者可產生____________，長期吸食易產生_______與_______，最典型的是有___________，奇癢難忍，造成嚴重的抓傷甚至斷肢自殘、情緒不穩定，容易引發暴力或攻擊行為；c、長期大劑量使用可卡因后突然停藥，可出現_______、_______、失望、疲憊、失眠、厭食等癥狀；交感神經心臟功能免疫系統心理依賴性觸幻覺嗅幻覺蟲行蟻走感抑郁焦慮三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害珍愛生命，遠離毒品

2008年，《中華人民共和國禁毒法》正式施行；向社會宣傳濫用興奮劑和吸食毒品的危害，是我們每個人應盡的責任和義務。三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害思維訓練推斷假說與預期有研究者提出一個問題：“當神經系統控制心臟活動時，在神經元與心肌細胞之間傳遞的信號是化學信號還是電信號呢？”

為回答此問題，科學家進行了如下實驗。取兩個蛙的心臟（A和B，保持活性）置于成分相同的營養液中，A有某副交感神經支配，B沒有該神經支配。刺激該神經，A心臟的跳動減慢；從A心臟的營養液中取一些液體注入B心臟的營養液中，B心臟跳動也減慢。由此，科學家得出結論：該神經釋放一種化學物質，這種物質可以使心跳變慢。AB

討論：在進行這個實驗時，科學家基于的假說是什么？實驗預期是什么？假說：根據已有的知識對現象背后原因的嘗試性解釋，或者是對探究的問題（提出問題）的一種嘗試性回答。推斷假說與預期思維訓練實驗預期：在假說成立的邏輯前提下，對檢驗假說的實驗結果做出推測。練習與應用1、有些地方的人們有食用草烏燉肉的習慣，但草烏中含有烏頭堿，烏頭堿可與神經元上的鈉離子通道結合，使其持續開放，從而引起呼吸衰竭、心律失常等癥狀，嚴重可導致死亡。下列判斷不合理的是（）A．食用草烏燉肉會影響身體健康B．鈉離子通道打開可以使胞外的Na+內流

C．鈉離子通道持續開放會使神經元處于靜息狀態

D．阻遏鈉離子通道開放的藥物可以緩解烏頭堿中毒癥狀C2.乙酰膽堿酯酶可以水解乙酰膽堿，有機磷農藥能使乙酰膽堿酯酶失活，則該農藥可以（）A.使乙酰膽堿持續發揮作用B.阻止乙酰膽堿與其受體結合C.阻止乙酰膽堿從突觸前膜釋放D.使乙酰膽堿失去與受體結合的能力A一、概念檢測練習與應用二、拓展應用1.槍烏賊的神