资源简介

(共33张PPT)
第3节
神经冲动的产生和传导
主要内容
一、兴奋在神经纤维上的传导
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
二、兴奋在神经元之间的传递
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。
讨论：
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？
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。
经过了耳（感受器）、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（肌肉）等结构。
兴奋在神经纤维上的传导
一
有人做过如下实验：
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。
（在没有受到刺激时，膜外为正电。）
兴奋在神经纤维上的传导
一
(图1)
(图2)
(图3)
(图4)
(图5)
图1：神经上电极所在的b点和c点均没有兴奋，b，c两点膜外均为正电，电表指针不偏转，说明神经表面各处电位相等。
图2：当兴奋传导至b点时，b点膜外为负电，c点膜外为正电，可见电表向左偏转，电流从c点流向b点，说明b点比c点电位低。
图3：当兴奋离开b点，到达c点之前，b点和c点膜外均为正电，电表指针不偏转。
图4：当兴奋传导至c点时，c点膜外为负电，b点膜外为正电，可见电表向右偏转，电流从b点流向c点，说明c点比b点电位低。
图5：当兴奋离开c点，b点和c点膜外均为正电，电表指针不偏转。
兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。
兴奋在神经纤维上的传导
一
在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态。
静息时，膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，这称为静息电位。
兴奋在神经纤维上的传导
一
在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态。
静息电位：
原因：
特点：
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－－－－－
－－－－－－－－－－－－
K+外流（方式：协助扩散）
内负外正
兴奋在神经纤维上的传导
一
受到刺激时
当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，造成Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态，此时的膜电位称为动作电位。
动作电位：
原因：
特点：
Na+内流（方式：协助扩散）
内正外负
兴奋在神经纤维上的传导
一
受到刺激时
＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋
＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋
－－－－＋＋＋＋－－－－
－－－－＋＋＋＋－－－－
一定刺激
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
兴奋在神经纤维上的传导
一
受到刺激时
传导方向:双向传导
传导形式：电信号（也叫神经冲动）
膜内局部电流方向与兴奋传导方向 ，
膜外局部电流方向与兴奋传导方向 。
相同
相反
＋＋－－＋＋＋＋－－＋＋
＋＋－－＋＋＋＋－－＋＋
－－＋＋－－－－＋＋－－
－－＋＋－－－－＋＋－－
一定刺激
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
兴奋部位
注意：
①在离体神经纤维上，兴奋的传导是双向的，即刺激神经纤维中部的任何一点，兴奋沿神经纤维向两端同时传导。
②在生物体内反射过程中，神经冲动只能由感受器传至效应器，因此在生物体内反射弧上，兴奋的传导是单向的。
兴奋在神经纤维上的传导
一
Na+内流
K+外流
K+内流
Na+外流
兴奋在神经纤维上的传导
一
膜电位测量
K+外流
兴奋在神经纤维上的传导
一
（1）a线段：静息电位、外正内负，K＋通道开放使K＋外流。
（2）ac段：Na＋通道开放，Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为
外负内正。
（3）b点：零电位，动作电位形成过程中。
（4） cd段：静息电位恢复，K＋通道开放使K＋外流。
（5） de段：静息电位恢复后，Na＋－K＋泵活动加强，排3Na＋吸2K＋
(主动运输,需消耗能量)，使膜内外离子分布恢复到最初静息水平。
兴奋在神经纤维上的传导
一
注意：
①K＋外流、 Na＋内流是维持静息电位和形成动作点位的主要原因，且不需要消耗能量。
③静息状态虽然由K＋大量外流产生，但此时膜内K＋浓度仍然高于膜外。同理，动作电位状态时，膜外Na＋浓度仍然高于膜内。
②外界K＋浓度影响静息电位：K＋浓度升高，静息电位减小；K＋浓度降低，静息电位增大。
外界Na＋浓度影响动作电位：Na＋浓度升高，动作电位峰值升高；Na＋浓度降低，动作电位峰值降低。
兴奋在神经纤维上的传导
一
练习
①刺激a点,电流计指针如何偏转？
②刺激c点（bc=cd），电流计指针如何偏转？
③刺激bc之间的一点，电流计指针如何偏转？
④刺激cd之间的一点，电流计指针如何偏转？
⑤上述③④电流计指针偏转方向一样吗？
发生两次方向相反的偏转
不偏转
发生两次方向相反的偏转
发生两次方向相反的偏转
不一样，相反（若③先左后右，那么④先右后左）
兴奋在神经元之间的传递
二
神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫做突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等接近，共同形成突触。
兴奋在神经元之间的传递
二
突触前膜：
突触间隙：
突触后膜：
突触前神经元轴突末梢的膜，还可以说是突触小体的膜。
突触间隙中充满了组织液。
一般为突触后神经元树突或细胞体的膜，在效应器的突触中，也可能为肌肉细胞膜或某些腺体细胞的膜。
突 触
线粒体
突触小泡
(内含神经递质)
兴奋在神经元之间的传递
二
兴奋到达突触前膜所在的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。
神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
神经递质与突触后膜的受体结合。
突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。
神经递质被降解或回收
若神经递质为兴奋性神经递质，则会激活
Na+内流，进而引发动作电位形成，将兴奋继续在向游神经元传递。
若神经递质为抑制性神经递质，则会激活
Cl-离子内流，进一步降低细胞膜内电位，引发突触后膜的抑制。
兴奋在神经元之间的传递
二
兴奋在神经元之间的传递的形式：
兴奋在突触处信号转换为:__________________________；
兴奋在突触前膜的信号转换为_______________________；
兴奋在突触后膜的信号转换为_______________________；
电信号→化学信号→电信号
电信号→化学信号→电信号
电信号→化学信号
化学信号→电信号
兴奋在神经元之间单向传递的原因：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。
兴奋在神经元之间的传递
二
注意：
①神经递质释放的运输方式是胞吐，需要消耗能量，不需要转运蛋白，体现了细胞膜
具有一定的流动性。
②突触小泡的形成与高尔基体(细胞器)有关，胞吐过程中需要的能量主要来自
线粒体(细胞器)。
③神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为扩散，不需要消耗能量。
兴奋在神经元之间的传递
二
注意：
④神经递质与受体的结合具有特异性；受体的化学本质是糖蛋白(蛋白质)；
神经递质与受体结合，体现了细胞膜的功能:进行细胞间的信息交流。
⑤神经递质发挥完作用后的去向：降解或回收。
⑥神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜的电位变化：兴奋或抑制。
兴奋在神经元之间的传递
二
兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递比较
项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递
细胞数
结构基础
形式
方向
速度
效果
使下个神经元兴奋或抑制
使未兴奋部位兴奋
单个神经元
突触
电信号→化学信号→电信号
电信号
迅速
较慢（有突触延搁）
双向（离体）
单向传递
多个神经元
神经纤维
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
1.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。
突触小泡
神经递质
突触前膜
突触后膜
突触间隙
神经递质
受体
促进神经递质的合成和释放速率；
干扰神经递质与受体的结合；
影响分解神经递质的酶的活性。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
3.毒品：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。
有些兴奋剂就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害。
2.兴奋剂
（1）概念：原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。
（2）作用：可增强人的兴奋程度、提高运动速度等。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
4.可卡因的上瘾机制
可卡因既是一种兴奋剂也是一种毒品；它会影响大脑中与愉快传递有关的神经元，这些神经元利用神经递质—多巴胺来传递愉悦感。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
3.可卡因的上瘾机制
①在正常情况下，多巴胺发挥完作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。
②吸食可卡因后，可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用。
③这样，导致突触后膜上多巴胺受体减少。
④当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
可卡因的其他危害：
干扰交感神经的作用，导致心脏功能异常；
抑制免疫系统的功能。
3.可卡因的上瘾机制
吸食可卡因者可产生心理依赖性，长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉，最典型的是有虫行蚁走感，奇痒难忍，造成严重的抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定，容易引发暴力或攻击行为；长期大剂量使用可卡因后突然停药，可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
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； 珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，是我们每个人应尽的责任和义务。
A
B
思维训练: 推断假说与预期
讨论：在进行这个实验时，科学家基于的假说是什么 实验预期是什么
假说：
支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学物质，该物质可以使心跳减慢。
实验预期：
从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中，B心脏的跳动也会减慢。
课堂巩固
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
C
课堂巩固
2.乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱，有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活，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
A
课堂巩固

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