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(共50张PPT)
运动员从听到枪响到作出起跑的反应，完成一系列反射活动。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。
兴奋在神经纤维上的传导
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？
神经中枢
传入神经
传出神经
感受器
效应器
兴奋在神经元之间的传递
问题探讨
生物（人教版）
第2章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
选择性 必修1
学习目标 核心素养
1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。 2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学方式完成。 1.通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。
2.通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。
3.关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够向他人宣传这些危害，拒绝毒品。
学习目标
生物电的发现
意大利
医生、生理学家
伽尔瓦尼
（L.Galvani）
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
1.两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立回路，肌肉会收缩。
2.使用蛙坐骨神经-腓肠肌标本进行“无金属收缩实验” ，验证生物存在电信号。
坐骨神经
腓肠肌
兴奋在神经纤维上的传导
一
1.科学史
科学家做过如下实验：
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。
兴奋在神经纤维上的传导
一
1.科学史
检流计
坐骨神经
a
b
③然后，另一电极（b处）变为____电位
实验现象
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图1
图4
图2
图3
a
b
a
b
a
b
a
b
刺激
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蛙坐骨神经表面电位差实验
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
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
负
④接着又_____________
恢复为正电位
兴奋在神经纤维上的传导
一
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
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
兴奋在神经纤维上的传导
一
因此可以说，兴奋在神经纤维上的传递形式为: _____________
神经冲动(电信号)
兴奋在神经纤维上的传导
一
静息电位的维持
兴奋在神经纤维上的传导
一
兴奋在神经纤维上的传导
一
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K+
2. 静息电位
未受刺激时，神经纤维处于_ ___状态，此时神经细胞外的Na+浓度比膜内要___，K+浓度比膜内___，而神经细胞膜对不同离子的_______各不相同:静息时，膜主要对___有通透性，造成________，使膜外阳离子浓度___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_________，这称为___________；
静息
高
低
通透性
K+
K+外流
高
内负外正
静息电位
兴奋在神经纤维上的传导
一
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K+
归纳:
静息状态的电位是：_________________；
该电位形成的主要原因：____________________________________________；
该电位的电位表现是：__________________；
静息电位
细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流
内负外正
2. 静息电位
兴奋在神经纤维上的传导
一
3. 动作电位
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Na+
刺激
当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对____的通透性增加，造成___________，这个部位的膜两侧出现________的电位变化，表现为__________的兴奋状态，此时的膜电位称为_______
归纳:
产生兴奋时的电位是:__________；
该电位形成的主要原因：___________________________________________________________；
该电位的电位表现是:__________；
Na+
Na+内流
暂时性
内正外负
动作电位
动作电位
细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流
内正外负
兴奋在神经纤维上的传导
一
4. 兴奋的传导
兴奋部位
末兴奋部位
局部电流
兴奋部位的电位表现为________，而邻近的未兴奋部位仍然是________，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_______的存在而发生__________，这样就形成了_________
内正外负
内负外正
电位差
电荷移动
局部电流
归纳:
兴奋部位和未兴奋部位之间会形成__________；因此也可以说兴奋在神经纤维上的传导形式为___________；
局部电流
局部电流
兴奋在神经纤维上的传导
一
兴奋部位
末兴奋部位
局部电流
兴奋部位的电位表现为________，而邻近的未兴奋部位仍然是________，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_______的存在而发生__________，这样就形成了_________
内正外负
内负外正
电位差
电荷移动
局部电流
局部电流的方向:
膜外:
膜内:
未兴奋部位→兴奋部位
兴奋部位→未兴奋部位
4. 兴奋的传导
兴奋在神经纤维上的传导
一
图1
图2
局部电流又刺激相近的_______部位产生_____的电位变化，如此进行下去（图1-图2），将兴奋向前传导，后方又_______________；
未兴奋
同样
恢复静息电位
4. 兴奋的传导
兴奋在神经纤维上的传导
一
静息状态
未兴奋部位
兴奋状态
兴奋部位
刺激
刺激
兴奋传导方向
兴奋传导方向
K+外流
Na+内流
静息电位
(外正内负)
动作电位
(外负内正)
局部电流
未兴奋部位
刺激
Na+内流
【总结】兴奋的产生和传导
兴奋在神经纤维上的传导
一
刺激
兴奋传导方向
兴奋传导方向
兴奋以 的形式沿着神经纤维,从受刺激部位向两边快速传导。
兴奋的传导方向与 相同，与 相反。
即兴奋在离体神经纤维上的传导方向是 的。
【总结】兴奋的产生和传导
兴奋在神经纤维上的传导
一
电信号/神经冲动/局部电流
双向
膜内电流方向
膜外电流方向
在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此在生物体内,兴奋在神经纤维上是单向传导的。
【总结】兴奋的产生和传导
兴奋在神经纤维上的传导
一
1.兴奋在神经纤维上的传导形式：______________
2.兴奋在神经纤维上的传导过程
神经冲动（电信号、局部电流）
刺激
膜电位变化，产生兴奋
形成局部电流，兴奋传导
静息状态
兴奋区域与未兴奋区域形成电位差
①静息状态的电位为______ _，形成原因为________________ _，电位表现为_______；
⑤局部电流方向：
膜外:________________________
膜内:________________________
兴奋传导的方向与膜___电流相同
②刺激强度应____；
静息电位
细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流
外正内负
适宜
*等于或超过阈强度的刺激才能引起动作电位，一旦引起，动作电位大小与刺激的强度无关,只与Na+离子内外浓度差有关；
③兴奋部位形成电位为_______，形成原因为______________________________，电位表现为_______；
动作电位
细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流
外负内正
④兴奋部位和未兴奋部位之间由于____ __的存在而发生____ ___，而形成___ ____
电位差
电荷移动
局部电流
未兴奋区域流向兴奋区域
兴奋区域流向未兴奋区域
内
*以上两种离子的运输方式都为协助扩散，需要通道蛋白的参与，不需要能量；
小结
兴奋在神经纤维上的传导
一
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）
5. 膜电位的测量及膜电位曲线解读
(1) 膜电位的测量方法
兴奋在神经纤维上的传导
一
刺激
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(协助扩散),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(协助扩散),膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。
(2) 图析静息电位和动作电位的产生机制
5. 膜电位的测量及膜电位曲线解读
兴奋在神经纤维上的传导
一
④ef段
——一次兴奋完成后
Na+-K+泵+(主动运输) 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。
c：动作电位峰值，峰值大小（以及bd段斜率）与膜内外 Na+ 浓度差有关
特殊强调：
①整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段；
②整个过程中，细胞膜内K+始终比膜外多， Na+始终比膜外少；
(2) 图析静息电位和动作电位的产生机制
5. 膜电位的测量及膜电位曲线解读
兴奋在神经纤维上的传导
一
刺激
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)
思考：细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位有影响吗？
有影响
Na+浓度只影响动作电位的峰值，
K+浓度只影响静息电位的绝对值
浓度变化 静息电位或动作电位的变化
细胞外Na+浓度增加
细胞外Na+浓度降低
细胞外K+浓度增加
细胞外K+浓度降低
静息电位不变，动作电位的峰值变大
静息电位不变，动作电位的峰值变小
静息电位绝对值变小
静息电位绝对值变大
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递
在完成一个反射的过程中，兴奋要经过多个神经元，一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。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？
兴奋在神经元之间的传递
二
1.突触小体:
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，叫做__________。
轴突末梢
膨大
杯
球
突触小体
兴奋在神经元之间的传递
二
2.突触
突触小体可以与其他神经元的______或_____等相接近，共同形成突触；
树突
细胞体
兴奋在神经元之间的传递
二
3、突触的常见类型
A．轴突—细胞体型
B．轴突—树突型
兴奋在神经元之间的传递
二
4. 突触的组成
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触
突触小泡
线粒体
神经递质受体
神经递质
兴奋在神经元之间的传递
二
5. 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
突触前膜
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
兴奋在神经元之间的传递
二
6、兴奋在神经元之间传递的特点
（1）神经元之间兴奋的传递只能是单方向的——单向传递
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。
（2）突触处兴奋的传递速度比在神经纤维上传导要慢
轴突
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
电信号
化学信号
电信号
神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过突触联系的，神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞，引起肌肉的收缩或腺体的分泌。
突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。
兴奋在神经元之间的传递
二
神经递质
突触小泡
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，神经递质会与受体开，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
如乙酰胆碱
如甘氨酸
(2)释放方式:
胞吐（需要能量）
体现生物膜的流动性
(3)作用:
引起下一个神经元兴奋或抑制
(4)去向:
兴奋在神经元之间的传递
二
影响神经递质释放
血浆Ca2+浓度变化及突触小体对Ca2+的通透性变化会影响神经递质的释放。
肉毒杆菌毒素特异性的与Ca2+通道结合，阻止Ca2+内流，影响突触前膜释放神经递质，使后膜不能产生兴奋，面部表情肌不能收缩形成皱纹,因此，肉毒杆菌毒素被用于美容除皱。
当兴奋传导突触小体时，引起Ca2+通道开放，Ca2+内流，Ca2+会促进突触小泡向突触前膜移动，促进神经递质的释放。
Ca2+
Ca2+
影响神经递质与受体的结合
如筒箭毒、α-银环蛇毒等可阻断突触后膜上的乙酰胆碱受体，从而使肌肉松弛。
如重症肌无力
重症肌无力病人的神经与肌肉接头
(结构类似于突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击，使该受体失去功能。
Ca2+
Ca2+
影响神经递质的清除
有机磷农药等可抑制乙酰胆碱酯酶的活性，阻碍乙酰胆碱的水解，使其持续发挥作用，从而引起肌肉僵直。
Ca2+
Ca2+
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——推断假说与预期
四
A
B
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：
预期：
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
从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液，B心脏的跳动也会减慢
思维训练——推断假说与预期
四
A
B
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
思维训练——推断假说与预期
四
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？
④刺激c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）
⑥上述④⑤现象发生的原因
发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋）
神经元之间的兴奋的传递只能是单方向，因为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
兴奋的传导、传递与电流表指针偏转问题
项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递
涉及细胞数
结构基础
形式
方向
速度
效果
使下个神经元兴奋或抑制
兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递比较
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）
（离体、单个神经元内）可以双向
单向传递
多个神经元
神经纤维
神经冲动的产生和传导——小结
(一)某些化学物质对神经系统的影响
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
酶
活性
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
(二) 兴奋剂与毒品
1.兴奋剂
(1)概念:
(2)作用:
原指能___________________________的一类药物，如今是________________的统称。
提高中枢神经系统机能活动
运动禁用药物
兴奋剂具有增强_____________、提高__________等作用。
人的兴奋程度
运动速度
为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
2.毒品
(1)概念:
(2)注意:
指____、______、_______________、_____、____、______以及国家规定管制的其他能够使人___________的_____药品和______药品。
鸦片
海洛因
甲基苯丙胺(冰毒)
吗啡
大麻
可卡因
形成瘾癖
麻醉
精神
有些兴奋剂就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
3.可卡因
(1)概述:
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
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
(2)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____ ___ 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
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
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
(3)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
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
(三)珍爱生命，远离毒品
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。
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
三
课堂小结
神经冲动的产生和传导

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