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(共64张PPT)
2.3
神经冲动的产生和传导
赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
问题探讨
1. 从运动员听到枪响到作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？
问题探讨
耳蜗（感受器）
传入神经
神经中枢
（大脑皮层）
神经中枢
（脊髓）
传出神经
效应器
（传出神经末梢和它支配的肌肉）
2. 短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
问题探讨
人类从听到声音到作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0.1s。
Q：兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的？
只要存在电位差，电流表指针就会偏转,从正电荷一极向负电荷一极偏转。
刺激
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
1.神经冲动
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）膜外先变为 电位，接着 。
靠近
恢复正电位
负
-
③然后，另一电极（b处）膜外变为
电位。接着又 。
负
恢复为正电位
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
1.传导方式——神经冲动：在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。
a
b
+
—
坐骨神经
+
—
Q：神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
钾离子
钠离子
膜内
膜外
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
正常细胞膜外Na+浓度约为膜内Na+浓度的12倍。
膜内K+的浓度约为膜外的30倍。
Na+-K+泵：吸入K+排出Na+，维持细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高。
Q1：钠钾泵通过什么运输方式运输Na+和K+？
Q2：还有其他运输Na+和K+的通道吗？它们是怎么运输的？
主动运输
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
2.静息电位的形成
静息时，细胞膜对K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的阳离子浓度高于膜内，出现内负外正的现象，叫静息电位。
K+通道打开
Na+通道关闭
膜内
膜外
低钾高钠
高钾低钠
（1）概念：
（2）特点：
（3）原因：
（4）K+运输方式：
未受刺激时，神经细胞膜两侧电位表现为内负外正。
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
2.静息电位的形成
内负外正
细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。
协助扩散
注：静息电位的形成与大小，取决于K+的浓度差，与Na+无关！
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
3.动作电位的形成
K+通道关闭
Na+通道打开
膜内
膜外
受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 表现为内正外负。
（1）概念：
（2）特点：
（3）原因：
（4）Na+运输方式：
受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 表现为内正外负。
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
3.动作电位的形成
内正外负
Na+内流
协助扩散
注：此时K+还在外流，但是Na+内流的量远比K+外流的量多，因此膜电位由“内负外正”变为“内正外负”。
膜内
膜外
Na +通道
K +通道
只在特殊时段开放，
只允许Na+内流。
协助扩散
持续开放，
只允许K+外流。
协助扩散
Na+-K +泵
小知识：膜上三种通道蛋白
每消耗1分子ATP，泵出3个Na+的同时泵入2个K+，结果：细胞内K+始终高于膜外，细胞外Na+始终高于膜内。
主动运输
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
Q1：兴奋部位的电位表现为内正外负，邻近的未兴奋部位仍然是内负外正，在兴奋部位和未兴奋部位之间会发生什么现象呢？
+
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刺激
静息时
静息电位
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-
兴奋时
动作电位
（1）概念：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________。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。
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
电荷移动
++++++ ++++ +++++++++++
++++++ ++++ ++++++++++
+ + + +
+ + + +
刺激
电位差
局部电流
4.局部电流的形成
未兴奋部位
未兴奋部位
兴奋部位
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
Q2：兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内外局部电流方向之间是什么关系？
（2）方向：
兴奋传导方向：
局部电流方向：
兴奋部位→未兴奋部位
膜内：兴奋部位→未兴奋部位
膜外：未兴奋部位→兴奋部位
神经冲动传导方向与膜内局部电流方向一致！
兴奋传导方向
兴奋传导方向
（3）特点：
①在离体的神经纤维上传导方向：双向传导
（前提：刺激不发生在神经元的端点）
②在反射弧中传导方向：单向传导（感受器→效应器）
一、兴奋在神经纤维上的传导（P27）
Q3：兴奋在离体的神经纤维上传导与在反射弧中的传导方向是否一致？
课堂小结
兴奋在神经纤维上的传导
膜电位
传导方式
特 点：
静息电位
动作电位
钾离子外流
内负外正
影响因素：钾离子的浓度差
协助扩散
钠离子内流
内正外负
影响因素：钠离子的浓度差
电信号
电流方向
膜内：与兴奋传导方向相同
膜外：与兴奋传导方向相反
双向传导
注：在反射弧中，兴奋是单向传递的
1. 关于细胞内外K+、Na+和Cl-的叙述，错误的是
A.Na+与神经细胞膜上兴奋传导有关（ ）
B.人体血浆中K+的浓度比红细胞中的高
C.神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流
D.Na+和Cl-是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质
课堂检测
B
2. 蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞，膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是（ ）
A.Na+流入是被动运输，排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输，排出是被动运输
C.Na+流入和排出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
课堂检测
A
3. 关于神经兴奋的叙述，错误的是（ ）
A.刺激神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导
B.兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位至未兴奋部位
C.神经纤维的兴奋以局部电流的方式在神经元之间单向传递
D.在神经纤维膜外，局部电流的方向与兴奋传导的方向相反
课堂检测
C
4.如图表示某时刻神经纤维膜电位状态。下列叙述错误的是（ ）
A.丁区是K+外流所致
B.甲区与丙区可能刚恢复为
静息电位状态
C.乙区与丁区间膜内局部电
流的方向可能是从乙到丁
D.据图要判断神经冲动的传导方向是从右到左
课堂检测
D
5.如图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向），正确的是（ ）
课堂检测
C
某离体神经纤维放置于适宜溶液中。如图所示将电表两极均置于神经纤维膜的外侧，在a点给予刺激。（偏转方向与电流方向一致，bc＝cd）。若刺激其他位置呢？请将表格补充完整。
拓展1：兴奋传导与电流表指针偏转
刺激位置 指针偏转次数 指针偏转方向
a
e
c
f
2次 先偏左，再偏右
2次 先偏右，再偏左
0次 不偏转
2次 先偏右，再偏左
拓展2：膜电位测量和曲线解读
测量方法 测量图解 测量结果
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
刺激
① a点之前
② ac段
③ ce段
④ ef段
—— 一次兴奋完成后
极化
（静息）
去极化
（Na+内流）
反极化（动作）
复极化
（K+外流）
超极化
极化
（静息）
Q：若胞外Na+浓度降低，曲线有何变化？
拓展2：膜电位测量和曲线解读
—— 静息电位
—— 动作电位的形成
—— 静息电位的恢复
K+外流，膜电位表现为内负外正。
Na+大量内流，最后为内正外负。
K+大量外流，恢复为静息电位。
钠钾泵活动增强，排Na+吸K+，以维持胞外Na+浓度高和胞内K+浓度高，为下一次兴奋做好准备。
Na+浓度只影响动作电位的峰值！
1.如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述错误的是（ ）
A.a点时膜两侧的电位表现
为外正内负
B.ac段Na+大量内流，需要
转运蛋白的协助
C.改变细胞外液中Na+浓度可使c点数值发生变化
D.ce段Na+通道多处于开放状态，Na+大量外流
课堂检测
D
上节课我们学过兴奋在神经纤维上的传导，其传导方向是？下图兴奋只是在一个神经元上传导，但一个完整的反射只有一个神经元够吗？
课前回顾
兴奋部位→未兴奋部位
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？
自主阅读教材P28-29，思考以下问题：
请简述突触的概念、类型、结构组成。
兴奋是如何在突触处完成传递？需要借助哪类物质来实现？
兴奋在神经元间的信号传递也是双向？若不是请简述原因。
兴奋在神经纤维上的传导与神经元之间的传递速度一样吗？
二、兴奋在神经元之间的传递（P28）
一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的，而是通过突触相联系的。
兴奋的传导
兴奋的传递
突触
●
●
●
●
●
●
●
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。
突触小体
树突
类型
轴突-树突型
轴突-细胞体型
突触
1.突触
（1）概念：突触小体与其他神经元的胞体或树突等相接近，共同组成突触。
（2）类型：
①根据轴突连接的结构分为：
轴突-树突型：
轴突-细胞体型：
②根据突触功能分为：
兴奋性突触：Na+内流，后膜产生动作电位
抑制性突触：Cl-内流，强化外正内负的静息电位
二、兴奋在神经元之间的传递（P28）
突触小体
线粒体（提供能量）
突触小泡（内含神经递质）
神经递质
神经递质受体
（本质：糖蛋白）
二、兴奋在神经元之间的传递（P28）
1.突触
（3）结构组成：
突触前膜
（A神经元的膜）
突触间隙
（组织液）
突触后膜
（B神经元的膜）
突触
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
突触前神经元
突触后神经元
突触间隙
突触后膜
突触前膜
当神经冲动传到轴突末梢时
兴奋的传递过程
当神经冲动传到轴突末梢时
突触小泡受刺激向突触前膜移动
兴奋的传递过程
当神经冲动传到轴突末梢时
突触小泡受刺激向突触前膜移动
突触小泡膜与突触前膜融合，
释放神经递质
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
兴奋的传递过程
神经递质通过突触间
隙扩散到突触后模的
受体附近，与突触后
膜上的相关受体结合。
神经递质通过突触间隙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
兴奋的传递过程
受体
乙酰
胆碱
突触后膜上相关离子通道（Na+通道）打开。
Na+通道
Na+内流引发突触后膜（下一个神经元）电位变化。
-
+
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+
+
+
-
-
+
+
+
-
-
-
+
+
-
-
-
-
+
+
形成局部电流，兴奋在下一个神经元上传导开来
兴奋的传递过程
兴奋的传递过程
受体
乙酰
胆碱
神经递质发挥作用后与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞。
Na+通道
-
+
-
+
+
+
-
-
+
+
+
-
-
-
+
+
-
-
-
-
+
+
降解
回收进细胞
二、兴奋在神经元之间的传递（P28）
2.兴奋的传递
（1）传递过程：
突触前膜
（A神经元的膜）
突触间隙
（组织液）
突触后膜
（B神经元的膜）
兴奋
↓
A神经元
↓
突触
（突触前膜+突触间隙+突触后膜）
↓
B神经元
二、兴奋在神经元之间的传递（P28）
2.兴奋的传递
（2）传递形式：
电信号
化学信号
电信号
（速度快）
（速度慢）
（速度快）
二、兴奋在神经元之间的传递（P28）
2.兴奋的传递
（3）传递特点：
①单向传递
②突触延搁
原因：神经递质只储存于突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜上。
原因：兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。因神经递质释放、扩散及受体结合过程需要时间较长。
二、兴奋在神经元之间的传递（P28）
Q：神经冲动从上一个神经元传到下一个神经元，下一个神经元一定兴奋吗？
不一定，下一个神经元兴奋或抑制。主要与释放的神经递质有关！
内正外负
内负外正
轴-胞突触
轴-树突触
神经-肌肉接头
神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞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。
二、兴奋在神经元之间的传递（P28）
3.比较：兴奋在神经纤维上传导与神经元之间传递
项目 神经纤维上的兴奋传导 神经元之间的兴奋传递
涉及细胞数 个神经元 个神经元
结构基础
形式 信号 信号→ 信号→ 信号
方向 可 向传导 向传递
速度
效果 使 部位兴奋 使 神经元 。
单
多
神经纤维
突触
电
电
化学
电
双
单
迅速
较慢
未兴奋
下一个
兴奋或抑制
拓展：流计指针偏转的问题
1. 若将电表如图所示放置，请将表格补充完整。
刺激位置 指针偏转次数 指针偏转方向
b
c
2次 先偏左，再偏右
1次 向右偏转一次
（ab=bd）
神经元之间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。
1.化学物质对神经系统的影响
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害（P30）
其作用位点往往是突触
表现
有些物质能促进神经递质的合成和释放速率
1
有些会干扰神经递质与受体的结合
2
有些会影响分解神经递质的酶的活性
3
2.兴奋剂与毒品
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害（P30）
兴奋剂原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用，为了保证公平、公正,运动比赛禁止使用兴奋剂。
毒品指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。
拓展：毒品的种类
毒品种类
来源划分
天然毒品
半合成毒品
合成毒品
半合成毒品是由天然毒品与化学物质合成而得，如海洛因
天然毒品是直接从毒品原植物中提取的毒品，如鸦片
合成毒品是完全用有机合成的方法制造，如冰毒
毒品种类
对中枢神经系统的作用
抑制中枢神经系统，具有镇静和放松作用，如鸦片。
刺激中枢神经系统，使人产生兴奋，如苯丙胺类。
能使人产生幻觉，导致自我歪曲和思维分裂，如麦司卡林。
抑制剂
兴奋剂
致幻剂
拓展：毒品的种类
分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害
可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品，它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元，这些神经元利用神经递质——多巴胺来传递愉悦感。在正常情况下，多巴胺发挥作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。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，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体已减少，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。另外，可卡因能干扰交感神经的作用，导致心脏功能异常，还会抑制免疫系统的功能。吸食可卡因者可产生心理依赖性，长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉，最典型的是有皮下虫行蚁走感，奇痒难忍，造成严重抓伤甚至断肢自残、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，可出现抑郁、隹虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。
拓展：可卡因成瘾机制
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______________。
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
拓展：可卡因成瘾机制
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、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害（P30）
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，都会受到法律严惩。
虎门销烟
课堂小结
传递形式
静息电位：内负外正
原因：K+外流
动作电位：内正外负
原因：Na+外流
神经冲动的产生和传导
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间传递
传导形式
传导方向
电信号
（神经冲动）
双向传导
电位形成
结构
传导方向
突触
单向传递
电-化-电
突触前膜
突触后膜
突触间隙
原因：神经递质只能从突触前膜释放到后膜
1. 有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯，但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重可导致死亡。下列判断不合理的是（ ）
A.食用草乌炖肉会影响身体健康
B.钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流
C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态
D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状
课后习题
C
2. 乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱，有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活，则该药物可以（ ）
A. 使乙酰胆碱持续发挥作用
B.阻止乙酰胆碱与其受体结合
C. 阻止乙酰胆碱从突触前膜释放
D.使乙酰胆碱失去与受体结合的能力
课后习题
A
3. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明，当改变神经元轴突外Na+浓度的时候，静息电位并不受影响，但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。
（1）请对上述实验现象作出解释。
（2）如果要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何
种溶液中 测定？为什么？
课后习题
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。
要测定枪乌贼神经元的正常电位，应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中，其钠钾离子具有一定的浓度，要使测定的电位与体内的一致，也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。
4. 一般高速路都有限速规定。我国道路交通安全法规定，机动车在高速公路行驶, 车速最高不得超过120 km/h。在高速路上行车, 要与前车保持适当距离，如200m。另外，我国相关法律规定，禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度，解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人，你将怎样做？
课后习题
在行车过程中，发现危险进行紧急处置，实际上需要经过一个复杂的反射过程。视觉器官等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理，最后作出应急的反应，要经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递，因此从发现危险到作出反应需要一定的时间。车速过快或车距过小，就缺少足够的时间来完成反应的过程。此外，酒精会对神经系统产生麻痹，使神经系统的反应减缓，所以酒后要禁止驾驶机动车。

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