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2.3 神经冲动的产生和传导
问题探讨
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。
1.从运动员听到枪响到做出起跑的反应，信号的传导经过了那些结构？
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
经过了感受器（耳）、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（传出神经末梢和它所支配的肌肉）
人类从听到声音到做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的时间至少需要0.1s
讨论
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，兴奋在反射弧中是以什么形式以及如何传导的？
感受器
传入神经
神经中枢
效应器
传出神经
静息电位和动作电位的形成
1.实验方法
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流表上：
蛙的坐骨神经表面电位变化实验
2.实验结果
①静息时,电表_____测出电位差,说明静息时神经表面各处电位______
没有
相等
②在图示神经的左侧的一端给予刺激时，______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
3.实验结论
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
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）
神经冲动在神经纤维上时怎样产生和传导的呢？
①
②
③
④
兴奋传导方向
①静息状态
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
外正内负
静息电位
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
外正内负
①
②
③
④
兴奋传导方向
②产生兴奋
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
①
②
③
④
兴奋传导方向
③兴奋传导
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_________
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_______；
内正外负
外正内负
电位差
电荷移动
局部电流
局部电流
局部电流
①
②
③
④
兴奋传导方向
④兴奋传导
局部电流刺激相近的______部位产生_____的电位变化，如此进行下去（③-④），将兴奋向前传导，后方又___________；
归纳：
兴奋传导的方向与膜____电流相同
未兴奋
同样
恢复静息电位
内
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+
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适宜刺激
思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
兴奋部位
临近未兴奋部位
临近未兴奋部位
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适宜刺激
思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
兴奋
膜内电流方向
膜外电流方向
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+
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+
+
适宜刺激
思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
兴奋
膜内电流方向
膜外电流方向
结论：若刺激发生在神经纤维中部，则兴奋传导方向是____的；
兴奋的传导方向与膜___电流相同。
双向
内
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________；
b-c：此时细胞主要对____有通透性，离子运输方向为_______，运输方式为________；
c：此时为零电位，内外无电位差；
c-d：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________；
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
Na+
Na+内流
协助扩散
3.电位变化曲线的解读
d：动作电位峰值，峰值大小（以及bd段斜率）与_______________有关
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________；
e-f：______活动加强，每消耗一个ATP分子，逆电化学梯度泵出3个___和泵入2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
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；
膜内外Na+浓度差
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？通过什么结构呢？
突触
思考：
兴奋在神经元之间的传递
（一）突触小体
轴突末梢
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
线粒体
突触小泡
突触小体
（二）兴奋在神经元之间传递的结构基础——突触
1.概念
2.常见类型
突触小体可以与其他神经元的______或_____等相接近，共同形成突触；
轴突-树突型
树突
轴突-细胞体型
细胞体
拓展思考：突触的后半部分一定是神经元的一部分吗？
不一定，也可能是肌肉细胞或某些腺体细胞
3.突触的结构
突触的结构包括
_____________、
_____________
_____________；
突触前膜
突触间隙
突触后膜
兴奋传导的方向
突触前膜
突触间隙
突触后膜
4.突触各部分的组成
兴奋传导的方向
①突触前膜
②突触间隙
③突触后膜
突触前神经元_______的膜，还可以说是_________的膜
轴突末梢
突触小体
突触间隙中充满了_____
组织液
一般为突触后神经元_____或_______的膜，在效应器的突触中，也可能为______膜或某些__________的膜；
树突
细胞体
肌肉细胞
腺细胞
5.兴奋通过突触的传递过程
兴奋传导的方向
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
注意：
兴奋传导的方向
①神经递质释放的运输方式是____，____消耗能量，______转运蛋白，体现了细胞膜______________；
胞吐
需要
不需要
具有一定的流动性
②突触小泡的形成与______（细胞器）有关，胞吐过程中需要的能量主要来自______（细胞器）
高尔基体
线粒体
③神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为____，_____消耗能量，其快慢与____________和____等有关
扩散
不需要
神经递质的浓度
温度
④神经递质与受体的结合具有____性；
受体的化学本质是_______________；
神经递质与受体结合，体现了细胞膜的功能：_______________________；
特异
蛋白质（糖蛋白）
进行细胞间的信息交流
兴奋传导的方向
⑥目前已知的神经递质种类很多，主要有_________、______类（如谷氨酸、甘氨酸）、_________、_______、____________、________等
乙酰胆碱
⑦神经递质的合成一定与核糖体有关吗？__________________________
氨基酸
5-羟色胺
多巴胺
去甲肾上腺素
肾上腺素
不一定，大多数神经递质不是蛋白质
⑧神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜的电位变化，该变化一定是兴奋吗？__________________________
不一定，兴奋或抑制
⑤神经递质发挥完作用后的去向*：
_______________________________
_______________________________
神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用
6.兴奋在神经元之间的传递的形式
兴奋在神经元之间的传递的形式：
_______→_________→_______
电信号
化学信号
电信号
因此可以说
兴奋在突触处信号转换为：__________________________；
兴奋在突触前膜的信号转换为__________________；
兴奋在突触后膜的信号转换为__________________；
电信号→化学信号→电信号
电信号→化学信号
化学信号→电信号
7.兴奋在神经元之间的传递的特点
①特点：_________________________
②产生这种特点的原因：
__________________________________________________________________________________________________________
神经元之间的传递只能是单方向的
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，因此神经元之间的兴奋的传递只能是单方向的
其次，兴奋在神经元之间的传递还存在“突触延搁”，即兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢，这是因为：
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
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
（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
突触小泡
神经递质
突触前膜
突触后膜
突触间隙
神经递质
受体
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
哪些化学药品能对神经系统产生影响呢？
（二）兴奋剂与毒品
1.兴奋剂
（1）概念
（2）作用
（3）注意
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_____、______，运动比赛______使用兴奋剂
公平
公正
禁止
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。
从鸦片战争到现在，我国人民同毒品的斗争从未停止过，这不仅关系个人的命运，而且关系国家和民族的兴衰
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
（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
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
（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
（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。

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