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问题情境
讨论
当你坐在过山车上，启动声音一响，你握紧了座位扶手。
从听到启动声音到做出握紧的反应，信号的传导经过了哪些结构？
第三节 神经冲动的产生和传导
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？
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
兴奋在神经纤维上的传导
1786年一天，伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“动物电”。
坐骨神经
腓肠肌
兴奋在神经纤维上的传导
1820年电流计应用于生物电研究，在蛙神经外侧连接两个电极。刺激蛙神经一侧，同时记录电流大小和方向。
任务：探究兴奋在神经纤维上产生和传导的原理
兴奋在神经纤维上的传导
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
负
-
③然后，另一电极（b处）变为 电位。
负
④接着又 。
恢复为正电位
实验证明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。这种电信号也叫做___________。
电信号
神经冲动
兴奋在神经纤维上的传导
600μm
枪乌贼巨轴突
兴奋的实质是电流，电流是如何产生的？
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经纤维上的传导
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A}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
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
细胞外>细胞内
Na+
细胞内>细胞外
比较：细胞内、外的Na+和K+的浓度，它们的分布什么特点？
K+
资料1
兴奋在神经纤维上的传导
资料2　1942年，美国科学家Cole和Curtis发现当细胞外液K＋浓度提高时，静息电位减小；当细胞外液K＋浓度等于细胞内K＋浓度，静息电位为0；继续提高细胞外K＋浓度会逆转静息电位。
据以上资料可知：静息电位形成的原因是 向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是 。
K＋
外
协助扩散
兴奋在神经纤维上的传导
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－－－－－
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－－－－－
静息电位
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
兴奋在神经纤维上的传导
“膜学说”：静息时细胞膜只对 K+有通透性。由于带正电荷的 K+顺浓度差向细胞外扩散，相应的负电荷仍留在细胞内，形成了 “外正内负“ 的静息电位。神经受到刺激兴奋时，细胞膜对所有离子都通透，膜两侧电位差瞬间消失形成兴奋。
如果“膜学说”成立，在刺激枪乌贼轴突后，应观察到怎样的电位变化？
兴奋在神经纤维上的传导
阅读资料，探究动作电位形成的原因。
资料3　1949年，霍奇金和卡茨用不含Na＋的等渗透压的右旋糖代替海水，在两分钟之内，动作电位消失，而加含Na＋的海水后，在一分半钟左右恢复了原有的动作电位。细胞外Na＋浓度如果增加，也可以加快动作电位的上升速度、加大动作电位的幅度。
Na＋
内
协助扩散
动作电位形成的原因是 向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是 。
兴奋在神经纤维上的传导
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－－－－－
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
－－－－－－－－－－－－
动作电位
－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
＋＋－－－－－－－－－－
－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
＋＋－－－－－－－－－－
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
兴奋在神经纤维上的传导
总结：动作电位的形成过程
a-c:Na+内流(协助扩散)
c-e:K+外流(协助扩散)
e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输)
兴奋在神经纤维上的传导
活动探究：在箭头处给予离休神经纤维适宜的刺激，请绘制兴奋产生和传导示意图
a b c
兴奋在神经纤维上的传导
图1 反射弧中的某一神经
图2 离体的枪乌贼某一神经
观察分析：这两个图有什么不一样？为什么？
注意：在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导，而刺激离体的神经纤维中间任意一点，兴奋沿神经纤维双向传导
兴奋在神经纤维上的传导
问题1：根据观察，请在坐标图中粗略描上T0、T、T2、T3……T时刻A点的膜电位值，并连点成线。
兴奋在神经纤维上的传导
问题2：当兴奋传导到B点，B点膜电位如何变化?
问题3：当B点膜电位达到峰值时，A点膜电位也处于峰值吗?
问题4：当B点膜电位达到峰值时，粗略地描述某一时刻A～B和B的右侧各点膜电位的值。
问题4：当B点膜电位达到峰值时，粗略地描上某一时刻A～B和B的右侧各点膜电位的值。
4类学生答案：图中柱的高度表示动作电位的大小
①②是绝大多数学生的答案。从中推知大部分学生认为A～B中各位点都是已兴奋的点，且正在恢复静息状态(复极化)，B点右侧邻近的点也已经兴奋了(去极化)。
③的学生说明已理解教材中动作电位的传导曲线(有超极化现象)。
④的同学知道超极化现象，但还是不清楚动作电位怎么发生。
兴奋在神经纤维上的传导
问题5：如果连点成线构建坐标系，横坐标代表什么?
问题6：那么曲线的左上升支和右下降支所对应的各位点分别处于什么状态或过程?
兴奋在神经纤维上的传导
c-d：此时为_____电位，电位表现为________；
b-d：此时细胞主要对____有通透性，离子运输方向为_______，运输方式为________；
a-b：此时为_____电位，电位表现为________，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________；电位的高低取决于： _________________
静息
外正内负
K+
K+外流
协助扩散
Na+
Na+内流
协助扩散
动作
内正外负
①电位变化曲线的解读
c：此时为零电位，内外无电位差；
细胞内外K+浓度差。
兴奋在神经纤维上的传导
d-e：此时为_____电位的恢复，__通道打开，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________；
d：动作电位峰值，峰值大小（以及bd段斜率）与_______________有关。
e-f：______活动加强，消耗ATP分子，逆电化学梯度泵出___和泵入个___，使膜内外离子分布恢复到初始静息水平；经钠钾泵的运输方式为_________；
静息
K+
K+
K+外流
协助扩散
钠钾泵
Na+
K+
主动运输
膜内外Na+浓度差
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经纤维上的传导
②用电流计测量膜电位的两种方法
{8799B23B-EC83-4686-B30A-512413B5E67A}测量方法
测量图解
测量结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
?
?
电表两极均置于神经纤维膜外侧
?
?
兴奋在神经纤维上的传导
③兴奋传导与电流表指针偏转问题
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（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
不偏转（因为b点和d点同时兴奋）
发生两次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
发生两次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋）
不一样，相反（若③先左后右，那么④先右后左）
兴奋在神经纤维上的传导
检测：
将一灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1)，在①处给予一适宜强度的刺激，测得的电位变化如图2所示，若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是(　　)
B
兴奋在神经纤维上的传导
细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
静息电位峰值
动作电位峰值
Na+增加
Na+降低
K+增加
K+降低
不变
增大
不变
变小
不变
变小
不变
增大
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
兴奋在神经元之间的传递
1
突触小体
——神经元的__________经过多次分支，最后每个小枝末端_____，呈___状或___状。
轴突末梢
膨大
杯
球
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。
兴奋在神经元之间的传递
突触前膜
突触间隙
突触后膜
神经递质受体
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
（含组织液）
2
突触的结构
兴奋在神经元之间的传递
3
突触的类型
A．______________型，
表示为:
B．______________型，
表示为:
轴突—细胞体
轴突—树突
兴奋在神经元之间的传递
受体
阅读教材P29，请完成兴奋在神经元之间传递的过程。
①兴奋到达突触前膜所在的 ，引起
向 移动并释放 ；
轴突末梢
突触小泡
神经递质
②神经递质通过_______________到
附近；
突触间隙扩散
突触后膜的受体
③神经递质与 结合，形成 ；
突触后膜的受体
④突触后膜上的 发生变化，引发 ；
离子通道
电位变化
⑤神经递质被______或_____。
降解
回收
递质-受体复合物
突触前膜
4
传递过程
电信号
化学信号
电信号
兴奋在神经元之间的传递
5
作用机理
不同的神经递质对下一个神经元传递不同的信息。根据图1和图2分析，神经递质作用于突触后膜产生的结果分别是什么？
　图1中神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生兴奋；图2中神经递质作用于突触后膜使下一个神经元产生抑制。
兴奋在神经元之间的传递
6
传递特点及原因
① 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；
只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或者细胞体
单向
②兴奋在突触处传递的速度比在神经纤维上要慢
突触处的兴奋传递需要___________________________的转换，以及神经递质的________、_______以及___________________都需要一定的时间；
电信号→化学信号→电信号
释放
扩散
对突触后膜的作用
兴奋在神经元之间的传递
④刺激c点，电流计指针如何偏转？
兴奋在神经元之间的传递与电流表指针偏转问题
①刺激a点左侧,电流计指针如何偏转？
②刺激b点（bc=cd），电流计指针如何偏转？
③刺激ab之间的点，电流计指针如何偏转？
⑤刺激d点右侧，电流计指针如何偏转？
发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋）
发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋）
发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋）
发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋）
发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋）
兴奋在神经元之间的传递
兴奋在神经元之间的传递
兴奋传递过程中出现异常的情况分析
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
冰毒
可卡因
吗啡
摇头丸
海洛因
罂粟
大麻
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
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
知晓毒品的巨大危害
自觉抵制毒品侵害。不接触陌生人给予的食物和饮料。
生命只有一次，少年更应珍惜！
对毒品说不！
责任与义务
实验探究
探究兴奋在反射弧中的传导与传递的方向
①方法设计
电刺激图①处
观察A的反应
测②处电位变化
②结果分析
A有反应,若②处电位改变→双向传导
A有反应,若②处电位未变→单向传导
（1）探究兴奋在神经纤维上的传导方向
在探究兴奋在反射弧中传导特点时常根据如下图示来设计实验方案。
实验探究
①方法设计
测③处电位变化
②结果分析
两次均有电位变化→双向传递
只有一处电位改变→单向传递
（2）探究兴奋在神经元之间传递的方向
先电刺激图①处—
再电刺激图③处—
测①处电位变化
思维训练
推断假说与预期
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 。
A
B
思维训练
A
B
材料
处理
结果
结论
有某副交感神经
无某副交感神经
刺激该神经
从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中
心脏跳动减慢
心脏跳动也减慢
该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。
推断假说与预期
发现问题
提出假说
实验预期
思维训练
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，该物质可以使心脏减慢。
实验预期: 从A心脏的营养液中注入B心脏的营养液中，B心脏的跳动也会减慢。
A
B
由此，科学家通过实验证明: 在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号，该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。

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