2024届高三生物一轮复习课件兴奋的传导和传递(共41张PPT)

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2024届高三生物一轮复习课件兴奋的传导和传递(共41张PPT)

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(共41张PPT)
考点三 神经冲动的产生与传导
兴奋要想沿着反射弧进行传播,就必定要经过两个不同的结构:
1. 神经纤维上
2. 神经元之间
a
b
+
+
①静息时,电表 测出电位变化,说明神经表面各处电位 。
没有
相等
刺激
-
②在图示神经的左侧一端给予刺激时, 刺激端的电极处(a处)先变为 电位,接着 。
靠近
恢复正电位

-
③然后,另一电极(b处)变为 电位。

④接着又 。
恢复为正电位

蛙坐骨神经表面电位差实验
实验
说明:在神经系统中,兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。
电信号
这种电信号也叫做___________。
神经冲动
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态
细胞类型 细胞内浓度(mmol/L) 细胞外浓度(mmol/L)
Na+ K+ Na+ K+
枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10
蛙神经元 15 120 120 1.5
哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低。
1.神经细胞Na+、K+分布特点:

2.静息电位和动作电位产生的机理是什么?
放大
—静息状态
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②静息状态下,细胞膜上K+通道蛋白打开。
K+外流
放大
刺激
+++
+++
---
---

—兴奋状态
①神经细胞膜外的Na+浓度高,膜内K+浓度高。
②受到刺激时,细胞膜上Na+通道蛋白打开。
Na+内流
2. 兴奋传导的过程:
++++++++++
----------
----------
++++++++++
1
静息状态
未受刺激时,神经纤维处于静息状态,此时神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低。静息时,膜主要对K+有通透性,造成K+外流(协助扩散),使得细胞膜两侧的电位表现为外正内负,这称为静息电位。
高K+
低K+
低Na+
高Na+
++++++++++
----------
----------
++++++++++
静息状态
(1)
++++++++++
----------
----------
++++++++++
--++++++++
--++++++++
刺激
++--------
++--------
1
静息状态
2
产生兴奋
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(协助扩散),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。即产生兴奋。
Na+
--+++++++
--++++++++
++--------
++--------
产生兴奋
(2)
++++++++++
----------
----------
++++++++++
--++++++++
--++++++++
刺激
++--------
++--------
+++--+++++
+++--+++++
---++-----
---++-----
++++++--++
++++++--++
------++--
------++--
1
静息状态
2
产生兴奋
3
兴奋传导
4
兴奋传导
(3)
兴奋部位(外负内正)与未兴奋部位(外正内负)间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
② 传导过程
外流
内负外正

内流
内正外负

内负外正
内正外负
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
神经冲动传导方向:
与膜外局部电流方向相反
与膜内局部电流方向一致
—离体状态

【特别提醒】
②兴奋在反射弧(反射过程中、生物体内)中传导方向:
单向传导
①兴奋在离体的神经纤维上传导方向:双向传导
在反射过程中,兴奋只能从感受器传到效应器,因此,在生物体内的反射弧上,兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的。
双向传导的前提除神经纤维需离体之外,刺激还不能发生在神经元的端点;在中部刺激神经纤维,会形成兴奋区,而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差,形成局部电流,因此可以双向传导。
兴奋的传导方向
1.未受到刺激时(静息状态)的膜电位:_______
兴奋区域的膜电位: ____________
3.电流方向在膜外由____________流向__________
在膜内由____________流向_____________
4.兴奋传导方向与膜外电流方向    ,
  与膜内电流方向_____________
内负外正
内正外负
未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
未兴奋部位
电信号
5.兴奋在神经纤维上的传导方式:_____________
相反
相同

—小结
2.兴奋状态时膜电位变化            
由内负外正变为内正外负
膜电位的测量方法

①a点之前
——静息电位
主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负。
②ac段
——动作电位的形成
Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。

膜电位曲线解读
刺激
④ef段
——一次兴奋完成后
钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
a-c:Na+内流(协助扩散)
c-e:K+外流(协助扩散)
e-f:吸钾排钠(主动运输)
刺激
膜电位曲线解读

刺激
K+ Na+浓度与膜电位曲线关系的分析
(1)分析依据:动作电位由Na+内流形成的,只有足够量的Na+才会形成正常动作电位。
(2)实例分析:如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,
易错点分析:
细胞外液Na+、K+浓度大小与膜电位变化的关系
K+外流和Na+内流都是协助扩散,膜内外离子浓度差影响运输速率:浓度差越大,对离子运输越有利,膜电位变化的绝对值越大,反之则越小。
b表示的是 。
因为Na+内流不足,所以形成的电位差较小,不能形成正常的动作电位。
在低浓度海水中的电位变化
A.乙图,等渗溶液K+浓度更低 B.乙图,等渗溶液Na+、K+浓度都更高
C.丙图,等渗溶液Na+浓度更低 D.丁图,等渗溶液K+浓度更高
已知一个鲜活的神经细胞在小白鼠体内的静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位如图甲所示。将这一完整的神经细胞置于某一等渗溶液E中(其成分能确保神经元正常生活),其静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位可能会呈乙、丙、丁图所示。与小鼠的组织液相比,下列叙述正确的是
C
外液中Na+更多
外液中Na+更少
外液中K+更少
突触小体
线粒体
突触小泡
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。
—突触小体
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。
——突触
兴奋在神经纤维上的传导
突触前膜
突触间隙
突触后膜
神经递质受体
突触小体
突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近,共同形成突触。
突触
1)突触的结构
(含组织液)
——突触
兴奋在神经纤维上的传导
B:轴突——树突
A:轴突——胞体
神经元之间
(2)突触的类型
效应器中:轴突—肌肉型、轴突—腺体型
突触后膜:
一般是下个神经元树突或胞体膜;
或者是肌肉或腺体的膜
(1)兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢,引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。
(2)神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
(3)神经递质与突触后膜上的受体结合。
(4)突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化。
(5)神经递质被降解或回收。
02
——传递过程
传递方式:
电信号 → 化学信号 → 电信号
突触前膜:电信号 → 化学信号
突触后膜:化学信号 → 电信号
单向传递:
神经递质只存在于突触前膜内的突触小泡中,只能由突触前膜释放经突触间隙作用于突触后膜,所以神经元之间的兴奋传递是单向的(必背)。
突触延搁:
由于突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换,因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。
——特点
——神经递质
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。
神经递质与受体结合后,神经递质会与受体结合,
并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
a.被相应的酶降解
b.被突触前膜回收
(1)种类
兴奋性递质:
抑制性递质:
引发突触后膜的Na+通道开放,使突触后膜产生兴奋。
引发突触后膜的Cl-通道开放,使突触后膜产生抑制。
(3)释放方式:
胞吐
体现生物膜的流动性
(2)作用:
引起下一个神经元兴奋或抑制
(4)去向:
+ 表示兴奋
- 表示抑制
如乙酰胆碱(Ach)被突触间隙中的乙酰胆碱酯酶降解
如多巴胺通过突触前膜上的多巴胺通道被回收
补充:抑制性突触后电位的产生机制
(1)电位变化示意图
(2)产生机制
突触前神经元轴突末梢兴奋,引起突触小泡释放抑制性递质,抑制性递质与突触后膜受体结合后,提高了后膜对Cl-、K+的通透性,Cl-进细胞或K+出细胞(抑制性突触后电位的产生主要与Cl-内流有关)
(3)结果
使膜内外的电位差变得更大,
突触后膜更难以兴奋。
1.(科学思维)神经递质是小分子物质,但仍主要通过胞吐方式释放到突触间隙,其意义是什么?
2.(高考真题)兴奋在神经元之间只能单向传递的原因是什么?
短时间内使神经递质大量释放,从而有效实现神经兴奋的快速传递(背)
神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,作用于突触后膜(背背背)
3.兴奋在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导,而正常机体内兴奋在神经纤维上的传导是单向的。为什么?
正常反射活动中,只能是感受器接受刺激,兴奋沿着反射弧传导,所以正常机体内兴奋在神经纤维上的传导是单向的。(背)
4.若催化分解神经递质的酶失活,会出现什么情况?
神经递质持续发挥作用,引起持续兴奋或持续抑制。(背)
27
(1)上图示的结构涉及________个神经元,含有________个突触。
3
2
8.如下图中为突触的结构,并在a、d两点连接一测量电位变化的灵敏电流计。
b是ad的中点据图回答:
(2)如果B受到刺激,C会兴奋;如果A、B同时受刺激,C不会兴奋。由此判断A、B释放递质的性质是 、_______ 。
抑制性(递质) 
 兴奋性(递质)
(3)如刺激b点,灵敏电流计指针偏转_____次,如刺激c点,则偏转_____次。
2
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
①有些物质能够_____神经递质的______和_____的_____;
②有些会干扰:
_____________________________;
③有些会影响________________的____的_______;
促进
合成
释放
速率
神经递质与受体的结合
分解神经递质

活性
可卡因既是一种 也是一种 ;它会影响大脑中与 有关的神经元,这些神经元利用神经递质 来传递愉悦感。
兴奋剂
毒品
愉快传递
多巴胺
——可卡因
①在正常情况下,多巴胺发挥完作用后会被________上的__________从突触间隙_____;
②吸食可卡因后,可卡因会使__________失去______________的功能,于是多巴胺就_____________________________
③这样,导致突触后膜上_______________
④当可卡因药效失去后,由于____________,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______这些神经元的活动,于是形成恶性循环,毒瘾难戒
突触前膜
转运蛋白
回收
转运蛋白
回收多巴胺
就留在突触间隙持续发挥作用
多巴胺受体减少
多巴胺受体减少
维持
可卡因成瘾机制
——可卡因
可卡因的其他危害
此外,可卡因能干扰__________的作用,导致_________异常,还会抑制__________的功能;
吸食可卡因者可产生____________,长期吸食易产生_______与_______,最典型的是有___________,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_______、_______、失望、疲惫、失眠、厌食等症状;
交感神经
心脏功能
免疫系统
心理依赖性
触幻觉
嗅幻觉
虫行蚁走感
抑郁
焦虑
——可卡因
11.(2020·山西康杰中学模拟)可卡因最早是从古柯叶中提取出的一种纯化的麻药成分,可作为强烈的天然中枢兴奋剂。如图为科学家在研究可卡因的上瘾机制后绘制的示意图,结合此图回答下列问题:
典题应用
及时反馈 知识落实
(1)正常情况下,人体的突触前膜可释放多巴胺,多巴胺属于__________,多巴胺作用于______________________引起下一个神经元产生兴奋,正常情况下多巴胺发挥作用后可被突触前膜重新吸收。
神经递质
突触后膜上的受体蛋白
(2)图中显示吸入的可卡因可与 上的_________结合而阻断多巴胺的重新吸收,使多巴胺在__________的停留时间______,引起吸毒者突触后膜持续受到刺激,使人产生强烈的愉悦感。
转运蛋白
突触间隙
延长
突触前膜
(3)长期吸食可卡因的人,其体内多巴胺受体持续受到高浓度多巴胺的刺激,导致体内多巴胺受体数目______,这种调节使突触变得不敏感,吸食者必须持续吸入可卡因,才能维持兴奋,从而对其产生依赖,停止吸食毒品后,吸毒者的一些正常生理活动将无法维持,这是毒瘾戒除困难的原因之一。
减少
典题应用
及时反馈 知识落实
关键能力·提升
考向一 静息电位与动作电位的特点与成因
1. (2022山东潍坊三模)在 时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺
激,测得神经纤维电位变化如图所示。相关叙述正确的是( )
C
A. 时的刺激强度过小,无法引起神经纤维上
道打开
B. 适当提高细胞内 浓度,测得的静息电位可能位于

C. 时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作
电位
D. 后,细胞恢复静息状态不需要消耗ATP
2. (2022北京海淀区高三期末)研究神经纤维上的兴奋传导时,进行如图所示实
验,获得显示屏所示结果。下列相关分析,正确的是( )
A. 位置①和②先后产生动作电位,因而神经纤维上兴奋单向传导
B. 位置①和②的峰值由 内流导致,此时膜外电位低于膜内
C. 兴奋以电信号的形式传递到突触后膜,引起下一个神经元兴奋
D. 神经纤维的电位变化,是细胞膜的离子通透性发生改变造成的
D
考向二 兴奋的传递过程
3. (2022广东,15,4分)研究多巴胺的合成和释放机制,可为帕金森病(老年人
多发性神经系统疾病)的防治提供实验依据。最近研究发现在小鼠体内多巴胺的
释放可受乙酰胆碱调控,该调控方式通过神经元之间的突触联系来实现(如图)。
据图分析,下列叙述错误的是( )
B
A. 乙释放的多巴胺可使丙膜的电位发生改变
B. 多巴胺可在甲与乙、乙与丙之间传递信息
C. 从功能角度看,乙膜既是突触前膜也是突触后膜
D. 乙膜上的乙酰胆碱受体异常可能影响多巴胺的释放
下列叙述错误的是( )
A. 第Ⅰ组神经元兴奋产生的动作电位主要由 内流引起,且膜外比膜内电位高
B. 实验中刺激突触前神经元 后才测得突触后神经元动作电位,原因之一是兴奋在神经元之间的信号转换需要时间
C. 从Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组推断,突触后神经元动作电位的降低可能是作用于突触后膜的神经递质数量减少引起的
D. 由实验可知河豚毒素对神经兴奋传递起抑制作用,可用于开发麻醉药、镇痛剂等药物

A. 图1中反射弧的效应器为鳃
B. 缩鳃反射发生时,受刺激部位神经元膜内电位变化是正电位→负电位
C. 若在图1中 处给予有效刺激,还可在图中 处检测到电位变化
D. 要去除习惯化,可给予海兔头部强刺激,最终使感觉神经末梢释放的物质增加

图1
图2
(1) 屈肘动作是通过屈肘反射来完成的,在屈肘反射过程中,兴奋沿神经纤维
______(填“单向”或“双向”)传导,脊髓作为神经中枢,作用是________________
____________,最终引起的规律性应答是屈肌______(填“收缩”或“舒张”)。
单向
对传入的信息进行分析和综合
收缩
[解析] 在屈肘反射过程中,兴奋产生于感受器,沿着反射弧传向效应器,在神经纤维中单向传导;脊髓作为低级神经中枢,能够对传入的信息进行分析和综合,最终引起的规律性应答为屈肌收缩。
其中突触1和突触4是抑制性突触,突触2和突触3是兴奋性突触
(2) 突触有多种类型,包括轴突—胞体型、轴突—树突型,根据图中信息判断,
突触类型还包括____________型,刺激位点1,突触______________(填数字)处
有神经递质释放。
轴突—轴突

[解析] 结合图示信息可知,突触类型还有轴突—轴突型,则刺激位点1,突触 处有神经递质释放。
其中突触1和突触4是抑制性突触,突触2和突触3是兴奋性突触
(3) 若要检测图中B点在屈肘反射中膜电位的变化,理论上正确的操作是将电表
两极分别连接于_______________(填“膜外B点两侧”或“B点膜内和膜外”),同时
刺激______(填“肌梭”或“A点”或“肌梭或A点”)。
B点膜内和膜外
肌梭
[解析] 膜电位是指膜内电位与膜外电位的差值,要测膜电位变化,则应将电表两极分别连接于B点膜内和膜外,同时刺激肌梭。
其中突触1和突触4是抑制性突触,突触2和突触3是兴奋性突触

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