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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？
提示1：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
提示2：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要的时间至少0.1s。
（一）教学目标
1.阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。
2.说明突触传递的过程及特点。
3.说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害，自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害。
第3节 神经冲动的产生和传导
（二）教学重点和难点
1. 教学重点
（1）兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。
（2）突触传递的过程及特点。
2. 教学难点
神经冲动的产生与传导。
本节聚焦
1.兴奋是如何在神经纤维上传导的？
2.兴奋在突触处是如何传递的？
3.为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品？
第3节 神经冲动的产生和传导
运动员从听到枪响到作出起跑反应，完成了一系列反射活动。运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列的结构。
那么，什么是兴奋？兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？
第3节 神经冲动的产生和传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
是指动物体或人体内的某些组织（如神经组织）或者细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
1.兴奋
如神经冲动的发放、肌肉的收缩、腺体的分泌甚至动物的狂叫等。
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？
2.蛙坐骨神经的实验
（1）实验材料：蛙的坐骨神经
（2）实验用具：两个电极、一个电流表
一、兴奋在神经纤维上的传导
（3）实验现象与结果
a
b
①
a
b
②
+
+
-
+
静息时，电表没有测出电位差，说明神经表面各处电位相等（图①）。
靠近刺激端的电极处先变为负电位，接着恢复正电位（图②③）
当在图示神经的左侧一点给予刺激时，
a
b
③
+
-
a
b
④
+
+
另一电极处变为负电位，接着又恢复为正电位（图③、④）。
2.蛙坐骨神经的实验
一、兴奋在神经纤维上的传导
2.蛙坐骨神经的实验
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。
（4）结论
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
一、兴奋在神经纤维上的传导
3.神经冲动在神经纤维上的传导
（1）静息电位
外正内负
在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态（如图①）。
正常情况下，神经元内外的Na+、K+的分布情况：Na+外>Na+内，K+外在静息时，细胞膜上的K+通道蛋白，打开导致K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。此时，外正内负。
一、兴奋在神经纤维上的传导
膜外正电荷达到一定数量时就会阻止钾离子继续外流。
这时，由于细胞膜内外特异的离子分布特点，细胞膜两侧的点位表为内负外正，这称为静息电位。
一、兴奋在神经纤维上的传导
3.神经冲动在神经纤维上的传导
（1）静息电位
外正内负
②
3.神经冲动在神经纤维上的传导
（2）动作电位
给予神经纤维一个足够强的刺激时，被刺激的部位（兴奋部位），细胞膜上的Na+通道打开，导致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（如图②）。此时的膜电位称为动作电位。动作电位是兴奋的最主要的表现形式。
内正外负
一、兴奋在神经纤维上的传导
当膜外的Na+进入膜内的数量达到一定时就会阻止Na+继续向膜内运动。
兴奋部位表现为外负内正，而邻近未兴奋部位仍然是内负外正。
在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在发生电话移动，这样就形成了局部电流。
形成的局部电流有什么意义？
一、兴奋在神经纤维上的传导
3.神经冲动在神经纤维上的传导
（2）动作电位
内正外负
②
3.神经冲动在神经纤维上的传导
（3）动作电位的传导
兴奋部位
邻近的未兴奋部位
刺激
兴奋部位
转 变
动作电位
产 生
动作电位
产生
兴奋与未兴奋部位间形成局部电流的回路
形成
该动作电位又会按同样的方式影响与它邻近的未兴奋部位产生局部电流回路，于是动作电位以局部电流的方式沿神经纤维传导。
一、兴奋在神经纤维上的传导
3.神经冲动在神经纤维上的传导
当兴奋部位刺激未兴奋部位产生动作电位后，则兴奋部位又恢复为静息电位。兴奋传导过后，原先兴奋部位的钠—钾泵活动增强，将内流的钠离子排出，同时将透出膜外的钾离子重新移入膜内，又形成了外正内负的静息电位。
（4）静息电位的恢复
一、兴奋在神经纤维上的传导
3.神经冲动在神经纤维上的传导
未兴奋区
兴奋区
未兴奋区
未兴奋区
静息电位
未兴奋区
静息电位
动作电位
刺激
电流回路
刺激
兴奋区
动作电位
静息电位
静息电位
电流回路
刺激
兴奋区
动作电位
未兴奋区
静息电位
神经纤维
一、兴奋在神经纤维上的传导
传递方向：双向传导
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
刺激
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
与膜内局部电流方向一致
与膜外局部电流方向相反
注意：双向传导只能是在离体的神经纤维上，在生物体内则是单向传导。
一、兴奋在神经纤维上的传导
（5）神经冲动的传导方向
3.神经冲动在神经纤维上的传导
4.钠离子和钾离子进出细胞的运输方式
因为Na+大量内流，细胞内阳离子多所以外负内正。
（1）静息时
膜外Na+高，膜内K+高，K+外流，外面阳离子多，所以外正内负。
（2）动作电位时
（3）当恢复静息电位时
由于钠—钾泵的作用，使Na+外排，K+内流外正内负。
（被动运输-协助扩散）
（被动运输-协助扩散）
（尽管Na+大量内流，始终还是保持膜外面Na+多，而膜内K+多）
（主动运输 就是由浓度低到高）
一、兴奋在神经纤维上的传导
静息状态
膜电位：__________
1.兴奋区域的膜电位：_________
2.未兴奋区域的膜电位：_______
兴奋在离体的神经纤维上的传导特点:
兴奋因此向前传导
刺激
膜电位变化
双向传导
产生兴奋
电流方向
膜外:_____________________
膜内:_____________________
外正内负
外负内正
外正内负
兴奋区域与未兴奋区域形成电位差
形成局部电流
未刺激部位膜电位变化
未兴奋区域流向兴奋区域
兴奋区域流向未兴奋区域
小结:兴奋在神经纤维上的产生和传导
兴奋在离体的神经纤维上传导的方向是双向的，但是在生物体内的传导则是单向的。
当兴奋传导到一个神经元的末端时，它是如何传递到另一个神经元的呢？
兴奋在两个神经细胞之间通过突触来传递。
图2-3 突触的亚显微结构示意图
根据图2-3推测：兴奋在神经元之间还能以神经冲动的形式进行传递吗？如果不能，可能是怎样传递？
二、兴奋在神经元之间的传递
（一）突触
1.突触小体
轴突末梢经多次分支，每个小枝末端都膨大成杯状或球状小体。
2.突触的定义
突触小体可以与其他神经元的细胞体、树突等相接触，共同形成突触。
3.突触的类型
观察下图，说出突触的类型
（1）轴突-胞体型（如A）
（2）轴突-树突型（如C）
（3）轴突-轴突型（如B）
常见类型（1）（2）
二、兴奋在神经元之间的传递
（4）树突—树突型（如D）
（一）突触
4.突触的结构
突触小体
突
触
二、兴奋在神经元之间的传递
突触前膜：轴突末端突触小体的膜。
突触后膜：与突触前膜相对应的细胞体膜或树突膜。
突触间隙：内有组织液。
（一）突触
（二）兴奋在神经元之间的传递
1.过程
二、兴奋在神经元之间的传递
（二）兴奋在神经元之间的传递
1.过程
轴突上的兴奋
突触小体
突触小泡
突触前膜
神经递质
与后膜受体结合
传导
促使
移至
释放
导致
后膜Na+通道打开，Na+内流
下一个神经元产生兴奋
刺激
二、兴奋在神经元之间的传递
电信号
电信号
化学信号
2.信号的传递形式与形成
上一神经元的兴奋
神经递质的释放和与受体结合
神经递质与受体结合，使钠离子内流
（二）兴奋在神经元之间的传递
二、兴奋在神经元之间的传递
（二）兴奋在神经元之间的传递
3.传递方向
单向传递
（兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突），原因——
递质只存在于突触小体内，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜
二、兴奋在神经元之间的传递
（二）兴奋在神经元之间的传递
4.神经递质
（2）产生
（3）分泌结构
（4）受体
（5）种类
（6）作用
由内质网、高尔基体产生（线粒体参与供能）
突触前膜
突触后膜上糖蛋白
按功能分为两种：兴奋性的和抑制性的
使后膜兴奋或抑制
作用后被分解或被突触前膜重新吸收
（7）去向
（1）分布
突触小体中的突触小泡
（8）释放方式
胞吐，体现了生物膜的结构特点——流动性
二、兴奋在神经元之间的传递
（二）兴奋在神经元之间的传递
γ- 氨基丁酸、甘氨酸和多巴胺。
乙酰胆碱、5-羟色胺、儿茶酚胺、谷氨酸、组胺、去甲肾上腺素、肾上腺素。
神经递质的种类
二、兴奋在神经元之间的传递
传导方式 在神经纤维上的传导 在细胞间的传导
方式
方向
速度
是否受内外因素的影响
膜电位的交替变化
突触小泡内的化学递质
双向传导
单向传递
比细胞间的传递快
比神经纤维上的传导慢
是
是
（三）兴奋的传导与传递的区别
二、兴奋在神经元之间的传递
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
问1.兴奋剂的定义是什么？为什么要禁用兴奋剂？问2.为什么要禁止吸食毒品？
问3.我国对毒品的态度是什么？
问3.滥用兴奋剂、吸食毒品有什么危害？
分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
P30
讨论
1.服用可卡因为什么会使人上瘾？
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
提示：可卡因会与突触间隙中的多巴胺转运蛋白结合，使多巴胺转运蛋白失去回收多巴胺的功能。多巴胺是一种会使大脑产生愉悦感的神经递质，正常情况下发挥作用后会被多巴胺转运蛋白回收。多巴胺在突触间隙持续发挥作用，会导致突触后膜多巴胺受体减少。当可卡因失效后，由于多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须通过服用可卡因来维持这些神经元的活动。
分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
P30
讨论
2.你还知道哪些毒品？如果有人劝你吸食毒品，你会议怎样的方式拒绝？
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
提示：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。
分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
P30
讨论
3.你听说过吸毒导致家破人亡的实例吗？你认为吸毒会对个人、家庭和社会造成哪些危害？
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
提示：（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。
根据《中华人民共和国刑法》：
第三百四十七条 走私、贩卖、运输、制造毒品，无论数量多少，都应当追究刑事责任，予以刑事处罚。
走私、贩卖、运输、制造毒品，走私、贩卖、运输、制造鸦片一千克以上、海洛因或者甲基苯丙胺五十克以上或者其他毒品数量大的，处十五年有期徒刑、无期徒刑或者死刑，并处没收财产。
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
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。
假说：支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学某种，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。
有研究者提出一个问题："当神经系统控制心脏
活动时，在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化
学信号还是电信号呢？"
为了回答这一问题，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；刺激该神经， A 心脏的跳动减慢；从 A
心脏的营养液中取一些液体注入 B 心脏的营养液中（如右图）, B 心脏跳动也减慢。
由此，科学家得出结论：该神经释放一中化学物质，这种物质可以使心跳变慢。
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？
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
练习与应用
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
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
练习与应用
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。
（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？
提示：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+浓度降低，细胞内外Na+浓度差变小，Na+内流减少，动作电位值下降。
练习与应用
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。
（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？
提示：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，要使测定的电位与体内的一致，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。
练习与应用
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？
提示：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，最后作出应急的反应，要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间。车速过快或车距过小，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，需告诫：酒后不开车，开车不喝酒；酒驾、醉驾是违法行为。

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