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第3节 神经冲动的产生和传导
回顾：神经调节的基本方式是 ，其结构基础是 。
反射
反射弧
感受器→传入神经→神经中枢→传出神经→效应器
【情境】辣味食品含有一种物质叫辣椒素，刺激人体产生辣觉、出汗等。
思考1：吃辣条觉得“辣”的过程属于反射吗？
思考2：吃辣条出汗的过程属于反射吗？
不属于。
属于。
思考3：请参照上图，画出辣椒素刺激人体产生辣觉和出汗的神经通路？
非条件反射
【例1】2021年诺贝尔生理学或医学奖者之一大卫·朱利叶斯研究发现：神经末梢中存在辣椒素特异性受体分子TRPV1。TRPV1位于细胞膜上，同时也是一种离子通道，与辣椒素结合才会打开，让带电离子流入细胞（见图）。
1）TRPV1所在位置属于反射弧中 。
2）通过TRPV1进入细胞的带电离子是
（阳离子or阴离子）。
3）带电离子进入细胞后，膜电位发生情况为
。
4）兴奋以 形式在神经纤维上传导
辣椒素
TRPV1
带电离子
感受器
阳离子
内负外正→内正外负
电信号
电位
电位表现： ，
形成原因： 。
电位
电位表现： ，
形成原因： 。
刺激
局部电流
阅读课本p28，构建“兴奋传导过程”的模型。（在神经纤维上写出电荷分布情况，并用箭头表示出局部电流的方向）
（方向）
膜内： → ，
膜外： → 。
静息
内负外正
K+外流
K+：细胞外 细胞内；
Na+：细胞外 细胞内；
（协助扩散）
动作
内正外负
Na+内流
（协助扩散）
【例2】下列关于神经冲动的传导过程叙述，正确的是( 　)
A．静息状态下， K+外流过程消耗ATP
B．受到刺激后，由于Na+大量内流，使得神经细胞膜内外钠离子浓度相等
C．兴奋传导后，兴奋部位逐渐恢复到零电位水平
D．欲测定神经纤维膜的静息电位，需将电极置于膜的两侧
√
膜电位
若以膜内外电位差作为膜电位的数值，测量结果如右图所示。
请分析各段曲线的形成原因。
K+外流
Na+内流
K+外流
Na-K泵
主动运输
练《名》p230:1
膜内
膜外
Na +通道
K +通道
钠钾泵
1．(2023·江苏南通质量检测)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电位变化可能如乙、丙、丁图所示。下列叙述正确的是(　　)
体内
A．甲图，组织液中K＋浓度比细胞内高，Na＋浓度比细胞内低
B．乙图，E液中Na＋、K＋两种离子的浓度都要比组织液高
C．丙图，E液中K＋浓度与组织液相同，Na＋浓度比组织液低
D．丁图，E液中K＋浓度比组织液高，Na＋浓度与组织液相同
C
辣到冒火
（灼烧感）
大卫·朱利叶斯继续研究发现：
43℃以上高温也能激活TRPV1，使通道打开，产生兴奋。辣椒素和高温刺激可以产生相同的感觉。
辣椒素
TRPV1
带电离子
屈肌
伸肌
脊髓
抑制性中间神经元
【例4】手指被火烫，先感到痛还是先缩手 为什么
先缩手。因为从感受器到大脑皮层痛觉中枢包含更多的突触。
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
（前神经元的轴突膜）
（后神经元的
膜或 膜）
树突
细胞体
肌肉（腺体）细胞膜
突触= 突触小体？
兴奋传至___________
突触小泡以____方式释放神经递质
（电信号→化学信号）
神经递质在________中扩散
神经递质与突触后膜的___________
结合，离子通道打开，后膜电位 。
阳离子内流(如Na+)
(______)
阴离子内流(如Cl–)
（_____）
突触小体
胞吐
突触间隙
特异性受体
兴奋
抑制
传递过程
内负外正→内正外负
内负外正→内负外正（静息电位绝对值增大）
神经递质发挥作用后的去向：
被酶解 或 回收至突触前膜
（化学信号→电信号）
改变
（2019江苏改编）如图为突触传递示意图，下列叙述错误的是( )
A．①和③都是神经元细胞膜的一部分
B．②进入突触间隙需消耗能量
C．②发挥作用后被快速清除或回收
D．②与④结合进入③的膜内，使③膜
电位发生变化
D
A．过程①②③都需要消耗ATP
B．图中突触前膜释放的递质会引起突触后神经元兴奋或抑制
C．Ca2＋跨膜运输受阻时会导致突触后神经元兴奋性降低
D．过程①③说明兴奋可在两个神经元间双向传递
单向传递原因？
练习：右图是神经元之间通过突触传递信息的示意图。当神经冲动传到突触小体时，Ca2＋由膜外进入膜内，促进突触小泡与突触前膜接触，释放某种神经递质。该神经递质发挥作用后被重新吸收利用。下列叙述正确的是(　　)
神经递质只能由突触前膜释放，作用于后膜
【练】
（1）破伤风杆菌可阻止神经末梢释放甘氨酸，因而引起了肌肉痉挛和惊厥。由此可见，甘氨酸是一种 （填“兴奋”or“抑制”）性神经递质。
（2）乙酰胆碱是一种兴奋性递质，能与肌细胞上受体结合引起肌肉收缩。随后乙酰胆碱很快被胆碱脂酶分解，肌细胞恢复舒张状态。有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性。因此，有机磷农药中毒患者的症状是肌肉__________（填“僵直”or“松弛”）。
抑制
僵直
乙酰胆碱不会被分解
（3）轻度农药中毒可以通过注射阿托品进行抢救，推测其原理可能是什么
①分解乙酰胆碱；
②与乙酰胆碱争夺受体；
突触前膜
突触后膜
受体
【思考】某些有毒物质可能会阻断神经冲动的传递，推测其原理可能是什么
①使神经递质失活；②与神经递质竞争受体；
③阻断神经递质的释放
【进一步思考】止痛药和麻醉剂的作用机理
【进一步思考】毒品会使吸毒者兴奋，产生愉悦感，机理
例.多巴胺是一种兴奋性神经递质，在脑内能传递兴奋及愉悦的信息。另外，多巴胺也与各种上瘾行为有关。毒品可卡因是最强的天然中枢兴奋剂，下图为可卡因对人脑部突触间神经冲动的传递干扰示意图。
正确的是
A.多巴胺与受体结合可使突触后膜电位
变为内负外正
B.吸食可卡因让人兴奋的原因是可卡因
不断作用于突触后膜，使后膜持续兴奋
C.长期吸食可卡因者，体内多巴胺受体
数量会减少
D. 欲缓解可卡因毒瘾，可考虑使用水解可卡因的酶、多巴胺受体拮抗剂和激动剂
与多巴胺转运体结合，使多巴胺无法回收
要点总结：
1、静息时，神经细胞膜的 通道打开， 离子 流，膜电位表现为 ；
2、接受刺激时，神经细胞膜对 通透性加大，膜电位变化情况为
。兴奋在神经纤维上以 形式进行传导，方向与膜
电流方向一致。
3、神经细胞之间，神经细胞与肌肉（腺体）细胞之间通过 （结构）相连
4、兴奋传至突触时信号转换情况为 ，传递是 向的，原因是 。
5、神经递质与后膜上受体结合使后膜 离子通道打开，会致使后膜兴奋；神经递质发挥作用后，将 。
。
钠离子
内负外正→内正外负
电信号
内
电-化学-电
单
神经递质只能由前膜释放，作用于后膜
阳（钠）
被酶分解或被回收至突触前膜
钾离子
钾
外
内负外正
突触
9．(2023·湖北武汉模拟)抑郁症严重影响人的生活质量。研究表明抑郁症的发生与单胺类神经递质如5 羟色胺(5 -HT)的含量减少有关。5 -HT是使人愉悦的神经递质，发挥作用后会迅速被降解或回收进细胞。临床上常采用西药度洛西汀来治疗抑郁症，机理如下图所示：
(2)据图分析，度洛西汀治疗抑郁症的机理是____________________________，
从而有利于神经系统活动正常进行。
若单胺类氧化酶抑制剂也可作为抗抑郁症药物，其作用机理与度洛西汀的________(填“相同”或“不同”)。
抑制5- HT转运体回收5 -HT ，使突触间隙
5 -HT更多（刺激突触后膜上的特异性受体）
5．(2023·福建三明一中模拟)阿尔茨海默病(AD)在老年群体中的发病率较高，目前用于治疗AD的药物包括乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEI)和谷氨酸受体(NMDAR)拮抗剂。乙酰胆碱酯酶(AChE)能降解乙酰胆碱(ACh)，NMDAR激活导致 Ca2+内流并触发下游信号转导。下列说法正确的是(　　)
A．阿尔茨海默病(AD)患者脑部神经ACh含量较高
B．阿尔茨海默病(AD)患者脑部神经释放较少谷氨酸
C．NMDAR拮抗剂能阻止谷氨酸进入突触后膜
D．NMDAR拮抗剂能降低突触后神经元的兴奋性
4．(2022·山东卷)药物甲、乙、丙均可治疗某种疾病，相关作用机制如图所示。突触前膜释放的递质为去甲肾上腺素(NE)。下列说法错误的是(　　)
A．药物甲的作用导致突触间隙中的NE增多
B．药物乙抑制NE释放过程中的正反馈
C．药物丙抑制突触间隙中NE的回收
D．NE β受体复合物可改变突触后膜的离子通透性
10．(2022·浙江1月选考)坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和
传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
①连接坐骨神经与生物信号采集仪等(简图如下，a、b为坐骨神经上相距较远的两个点)。
②刺激电极依次施加由弱到强的电刺激，显示屏1上出现第一个动作电位时的刺激强度即阈刺激，记为Smin。
③_______________________________ _ ，当动作电位幅值不再随刺激增强而增大时，刺激强度即为最大刺激，记为Smax。
(2)结果预测和分析
①当刺激强度范围为__________________时，坐骨神经中仅有部分神经纤维发生兴奋。
在阈刺激的基础上依次施加由弱到强的电刺激
[Smin，Smax）
③在单根神经纤维上，动作电位不会因传导距离的增加而减小，即具有_不衰减_性。而上述实验中a、b处的动作电位有明显差异(如图2)，原因是不同神经纤维上动作电位的____________不同导致b处电位叠加量减小。
10．(2022·浙江1月选考)坐骨神经由多种神经纤维组成，不同神经纤维的兴奋性和
传导速率均有差异，多根神经纤维同步兴奋时，其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加；单根神经纤维的动作电位存在“全或无”现象。
传导速率
④以坐骨神经和单根神经纤维为材料，分别测得两者的Smin和Smax。将坐标系补充完整，并用柱形图表示两者的Smin和Smax相对值。
②实验中，每次施加电刺激的几乎同时，在显示屏上都会出现一次快速的电位变化，称为伪迹，其幅值与电刺激强度成正比，不影响动作电位(见图2)。伪迹的幅值可以作为____________的量化指标；伪迹与动作电位起点的时间差，可估测施加刺激到记录点神经纤维膜上____________所需的时间。伪迹是电刺激通过__________传导到记录电极上而引发的。
电刺激强度
任氏液
Na＋通道开放
例：通常情况下，成年人的手指不小心碰到针刺会不自主的收缩，控制该反射的中枢位于 ；而在医院采指尖血时却可以不收缩，控制该过程的中枢位于 。这两个实例说明了
。
脊髓
大脑皮层
高级神经中枢可以调控低级神经中枢
请在缩手反射的概念图中补充大脑调控的相关神经通路。
判断：某一由于大脑损伤所致的植物人，针刺手时能完成缩手反射。
排尿反射：
膝跳反射：
眨眼反射：
维持运动平衡：
1.神经系统对躯体（内脏）运动的分级调节
脊髓
脑干
小脑
《书》p34左:图2-10
最高级
低级
脊髓
低级中枢
高级中枢？
脊髓对膀胱扩大和缩小的控制:
神经兴奋时，能促进排尿。
副交感
判断：
1、人脑丰富的沟回结构，大大增加了其表面积；
2、大脑皮层中控制手部运动的代表区大于控制躯干的代表区
3、刺激大脑皮层中央前回的顶部，会引起头部器官运动
①躯体动的精细程度越大，大脑皮层的代表区就越大。
②大脑皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的
2、当膀胱充盈后，人会产生尿意，请用箭头和图中必要文字、序号表示产生尿意的神经冲动传导途径：___________。
3、人在没有尿意时也能主动排尿，请用箭头和图中必要文字、字母表示该过程的神经冲动传导途径：
。
【例】1、由图可知，当膀胱中尿量充盈到一定程度时，膀胱壁的 接受刺激并产生兴奋，兴奋沿_____（填序号）传入，并到达位于 的排尿反射初级中枢，排尿中枢发出的神经冲动由________（填序号）传到效应器，使膀胱逼尿肌收缩，尿道括约肌放松，尿便经尿道口排出。
牵张感受器
⑤
脊髓③
④
牵张感受器→⑤→③→①→大脑皮层
大脑皮层→②→③→④→逼尿肌收缩、尿道括约肌舒张
4、婴儿会尿床，原因是 。
大脑的发育尚未完善，对排尿的控制能力较弱
5、某些成人因为外伤的原因也会出现尿床现象，伤及部位可能是？
【例2】肺牵张反射是调节呼吸的反射之一，图为肺牵张反射示意图，该反射的感受器位于肺，吸气后肺扩张，感受器兴奋，神经冲动经传入神经传入脑干，抑制吸气，引起呼气。
（1）图中，a~d是肺牵张反射弧的组成部分，
a是________________，b是______________，
d是________________。
（2）兴奋在①、②处的传递方向为____ （填“①→②”或“②→①”）。
呼吸中枢
传入神经
效应器
（3）人在憋气时，①处释放的是 性神经
递质。
抑制
A．图示结构可构成一个完整的反射弧
B．甲、乙两个神经元释放的神经递质一定相同
C．内脏疾病在脊髓中形成痛觉后上传至大脑皮层
D．牵涉痛是由内脏和体表结构产生的刺激传给大脑皮层相同区域引起的
D
2．某些内脏疾病往往引起特殊的远隔体表部位发生疼痛，这种现象称为牵涉痛，其产生机制如下图。下列有关叙述正确的是(　　)
逻辑思维
形象思维
练：大本P233：4．(2019·北京卷)为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响，研究者将实验动物分为运动组和对照组，运动组每天进行适量的有氧运动(跑步/游泳)。数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出(　　)
A．有氧运动不利于海马脑区的发育
B．规律且适量的运动促进学习记忆
C．有氧运动会减少神经元间的联系
D．不运动利于海马脑区神经元兴奋
B
练：语言功能，学习和记忆是人脑的高级功能，下列相关表述正确的是（ ）
A．人类语言活动中的听、说、读、写分别由大脑皮层不同的区域控制，它们相互独立
B．语言功能是人脑特有的高级功能，大多数人由大脑的右半球主导
C．经常运用已学过的生物学概念去解释相关的生命现象，概念就不容易遗忘
D．短时记忆可能与突触形态及功能的改变以及新突触的建立有关
短时记忆可能与神经元之间即时的信息交流有关，
尤其与大脑皮层下一个形状像海马的脑区密切相关。
C
神经元之间即时的信息交流
短时
感觉性
第一级
遗忘
突触形态及功能的改变以及新突触的建立
长时
第二级
第三级
可能不遗忘
3．学习与记忆
(1) 实质：________的建立。
条件反射
【练习2】如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是
A.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
B.乙区发生了Na＋内流
C.乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D.据图可判断神经冲动的传导方向是从左到右
√

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