2.3 神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)課件-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

第3節(jié)神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第2章神經(jīng)調(diào)節(jié)▲聚焦本節(jié)關(guān)鍵詞（讀一讀）①電信號、神經(jīng)沖動②靜息電位、動作電位③電位差、局部電流④突觸小體、突觸、突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜、突觸小泡⑤神經(jīng)遞質(zhì)▲問題探討短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出，現(xiàn)在世界短跑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。1.結(jié)合上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，分析運動員從聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，該過程經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？討論：2.短跑比賽中關(guān)于“搶跑”規(guī)定的科學(xué)依據(jù)是什么？【思考】興奮可能以一種什么形式來傳導(dǎo)呢？它又是怎么傳導(dǎo)的呢？一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)▲生物電的發(fā)現(xiàn)資料：伽爾瓦尼在實驗室解剖青蛙，把剝了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神經(jīng)時，蛙腿劇烈地痙攣，同時出現(xiàn)電火花。經(jīng)過反復(fù)實驗，他認為痙攣起因于動物體上本來就存在的電，他還把這種電叫做“動物電”。【思考】興奮是否也是以電信號的形式在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的呢？意大利醫(yī)生、生理學(xué)家伽爾瓦尼（L.Galvani）【任務(wù)1】閱讀教材P27相關(guān)實驗，結(jié)合圖2-6神經(jīng)表面電位差的實驗示意圖，分析并回答以下問題：（2min）1.沒有受到刺激時，電表的指針有偏轉(zhuǎn)嗎？這說明了什么？2.在電表的左側(cè)給予一定刺激后，電表發(fā)生了什么變化？3.在整個過程中，指針偏轉(zhuǎn)了多少次?方向如何？一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)▲興奮的傳導(dǎo)形式神經(jīng)表面電位差的實驗示意圖▲興奮的傳導(dǎo)形式提示：指針不偏轉(zhuǎn)，說明了神經(jīng)表面各處電位相等。問題1：沒有受到刺激時，電表的指針有偏轉(zhuǎn)嗎？這說明了什么？一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)神經(jīng)表面電位差的實驗示意圖▲興奮的傳導(dǎo)形式問題2：在電表的左側(cè)給予一定刺激后，電表發(fā)生了什么變化？問題3：在整個過程中，指針偏轉(zhuǎn)了多少次?方向如何？結(jié)論：這說明了興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的。神經(jīng)沖動一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)神經(jīng)表面電位差的實驗示意圖▲電位的形成【任務(wù)2】閱讀教材P28相關(guān)文字，結(jié)合圖2-7神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上產(chǎn)生和傳導(dǎo)的模式圖，回答以下問題：（3min）1.Na+、K+在神經(jīng)細胞內(nèi)外的分布情況如何？2.在未受到刺激時，細胞膜內(nèi)外的電位表現(xiàn)有何特點？形成此現(xiàn)象的原因是什么？3.在受到刺激時，細胞膜內(nèi)外的電位表現(xiàn)有何特點？形成此現(xiàn)象的原因是什么？4.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方向是如何的？膜內(nèi)外的局部電流流動方向又是如何的？一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)▲電位的形成——Na+、K+在神經(jīng)細胞內(nèi)外的分布情況結(jié)論：Na+主要維持細胞外液的滲透壓，K+主要維持細胞內(nèi)液的滲透壓。一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)膜外Na+較多，膜內(nèi)K+較多Na+較少

Na+較多K+較多

K+較少靜息電位產(chǎn)生機制Na+膜外膜內(nèi)膜外++++++++++++++----------------------------++++++++++++++K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+K+Na+Na+Na+K+K+K+神經(jīng)細胞膜外的Na+濃度高，膜內(nèi)K+濃度高。靜息時，膜對K+的通透性大，即K+通道蛋白開放，造成K+外流，使膜外的陽離子濃度高于膜內(nèi)，細胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正，稱為靜息電位。一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)靜息電位產(chǎn)生機制動畫演示K+Na+K通道Na通道膜外膜內(nèi)內(nèi)負外正K+外流【判一判】根據(jù)物質(zhì)運輸方式的特點，判斷K+外流的運輸方式。→（協(xié)助擴散）動作電位產(chǎn)生機制Na+膜外膜內(nèi)膜外++++++++++++++----------------------------++++++++++++++K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+K+Na+Na+Na+K+K+K+K+Na+在受到刺激時，細胞膜對Na+的通透性增加，造成Na+內(nèi)流，這個部位的膜兩側(cè)出現(xiàn)暫時性的電位變化，出現(xiàn)內(nèi)正外負的現(xiàn)象，叫動作電位。一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)動作電位產(chǎn)生機制K+Na+K通道Na通道膜外膜內(nèi)動畫演示【判一判】根據(jù)物質(zhì)運輸方式的特點，判斷Na+內(nèi)流的運輸方式?！▍f(xié)助擴散）一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形成原因：K+外流膜電位：外正內(nèi)負靜息電位動作電位形成原因：Na+內(nèi)流膜電位：外負內(nèi)正提示：通過膜上的Na—K泵，消耗ATP將膜內(nèi)的Na+泵出，同時將膜外的K+泵入，以維持神經(jīng)細胞膜內(nèi)高K+，膜外高Na+的狀態(tài)。排Na吸K【思考】神經(jīng)細胞每興奮一次，都會有部分Na+內(nèi)流和部分K+外流，長此以往，會出現(xiàn)什么情況？如何避免該情況的出現(xiàn)？→（主動運輸）資料：槍烏賊離體神經(jīng)纖維在Na+濃度不同的海水中受刺激后的膜電位變化情況不同。受到刺激后,在正常海水中會引發(fā)較大的電位變化(曲線a),而在低鈉海水中引發(fā)電位變化相對較小(曲線b)。一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)▲電位的形成——動作電位【思考】為什么離體神經(jīng)纖維在Na+濃度不同的海水中,受到刺激后的膜電位變化情況不同?為什么靜息電位不受影響？正常海水低鈉海水提示：膜內(nèi)外Na+濃度差越大,Na+內(nèi)流引發(fā)的電位變化越大。靜息電位的形成于K+外流有關(guān)，與Na+無關(guān)。局部電流的形成

興奮部位的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負，鄰近的未興奮部位仍然是內(nèi)負外正，在興奮部位和未興奮部位之間會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？興奮部位與未興奮部位之間由于電位差發(fā)生電荷移動形成局部電流，如此依次進行下去，興奮不斷地向前傳導(dǎo)，后方恢復(fù)靜息電位。Na＋

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興奮傳導(dǎo)過程膜內(nèi)外電流方向一致嗎、與興奮傳導(dǎo)方向有什么關(guān)系呢？一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)局部電流與興奮傳導(dǎo)-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激興奮傳導(dǎo)方向：從興奮部位傳導(dǎo)到未興奮部位。一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激局部電流方向：膜外從未興奮部位傳導(dǎo)到興奮部位，與興奮傳導(dǎo)方向相反。膜內(nèi)從興奮部位傳導(dǎo)到未興奮部位，與興奮傳導(dǎo)方向相同。一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)局部電流與興奮傳導(dǎo)興奮傳導(dǎo)形式：電信號（局部電流、神經(jīng)沖動）-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)局部電流與興奮傳導(dǎo)興奮傳導(dǎo)特點：在神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)（離體狀態(tài)）-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.2神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激局部電流方向：膜外：未興奮部位→興奮部位，與興奮傳導(dǎo)方向相反。膜內(nèi)：興奮部位→未興奮部位，與興奮傳導(dǎo)方向相同。方案1：一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)【任務(wù)—小組活動】在離體的神經(jīng)纖維中段給予一定強度刺激，興奮傳導(dǎo)的方向會如何呢？請用以下的實驗材料和儀器驗證你的推論。（電刺激裝置、離體的巨大神經(jīng)元、普通電流表）刺激方案2：刺激【討論】與同學(xué)之間相互討論，預(yù)測這2個實驗方案的預(yù)期結(jié)果及結(jié)論。推論：在離體的神經(jīng)纖維中段給予一定強度刺激，興奮是雙向傳導(dǎo)的。一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)【任務(wù)3—小組活動】方案1——兩電表指針都發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明興奮在離體的神經(jīng)纖維上是雙向傳導(dǎo)的?！A(yù)期結(jié)果及結(jié)論方案2——電表指針偏轉(zhuǎn)2次，說明興奮在離體的神經(jīng)纖維上是雙向傳導(dǎo)的。方案1：方案2：刺激刺激一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)▲興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的特點(1)離體狀態(tài)時:雙向傳導(dǎo),離體狀態(tài)時刺激神經(jīng)纖維上的任何一點,興奮可沿神經(jīng)纖維向兩側(cè)同時傳導(dǎo)。(2)生物體內(nèi),在反射和產(chǎn)生感覺時:單向傳導(dǎo)?！d奮傳導(dǎo)過程中膜電位變化原理分析一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)▲即時訓(xùn)練一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)▲即時訓(xùn)練參考導(dǎo)與練P25一.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲完成一個反射活動，至少需要2個神經(jīng)元的參與，比如膝跳反射。但一般情況下，2個神經(jīng)元之間并不是直接接觸的。【思考】當興奮傳導(dǎo)到一個神經(jīng)元的末端時，它是如何傳遞到另一個神經(jīng)元的呢？【任務(wù)】閱讀教材P28相關(guān)文字，思考并回答以下問題：（2min）1.突觸與突觸小體是一樣的嗎？它們的關(guān)系是什么？2.突觸的結(jié)構(gòu)包括哪些？3.突觸的類型有哪些？二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲突觸的結(jié)構(gòu)與類型分析突觸小體：神經(jīng)元的軸突末梢經(jīng)多次分支，每個小枝末端都膨大成杯狀或球狀小體。二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲突觸的結(jié)構(gòu)與類型分析▲突觸小體可以與其他神經(jīng)元的細胞體或樹突等相接近，共同形成突觸；二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞突觸小體▲突觸②軸突—樹突型①軸突—細胞體型▲突觸的結(jié)構(gòu)（組織液）突觸前膜突觸間隙突觸后膜神經(jīng)遞質(zhì)線粒體神經(jīng)遞質(zhì)受體突觸小泡（源于高爾基體）（化學(xué)性質(zhì)復(fù)雜）（與能量供應(yīng)有關(guān)，有氧呼吸的主要場所）（本質(zhì)：蛋白質(zhì)）二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞【任務(wù)】閱讀教材P28-P29相關(guān)文字，思考并回答以下問題：1.突觸小泡與突觸前膜融合，體現(xiàn)了細胞膜在結(jié)構(gòu)上具有什么特點？2.神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙的方式是什么?是否需要消耗能量?3.神經(jīng)遞質(zhì)通過什么方式在突觸間隙進行擴散?是否需要消耗能量?4.神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合后，一定會引起下一個神經(jīng)元興奮嗎？其去向如何？5.興奮在突觸前膜完成的信號轉(zhuǎn)化是怎樣的?突觸后膜呢?用箭頭和文字表述突觸中信號的轉(zhuǎn)化。6.若突觸后神經(jīng)元表現(xiàn)為持續(xù)興奮,可能的原因是什么?▲興奮傳遞過程分析（5min）二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲興奮傳遞過程分析①興奮到達突觸前膜所在的神經(jīng)元的軸突末梢，引起突觸小泡向突觸前膜移動并釋放神經(jīng)遞質(zhì)。②神經(jīng)遞質(zhì)通過突觸間隙擴散到突觸后膜附近③神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合,形成遞質(zhì)—受體復(fù)合物。④突觸后膜上的離子通道發(fā)生變化，引起電位變化。⑤神經(jīng)遞質(zhì)被降解或回收，以免持續(xù)發(fā)揮作用。二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲興奮傳遞過程分析【思考】神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合后，一定會引起下一個神經(jīng)元興奮嗎？提示：不一定，神經(jīng)遞質(zhì)可分為興奮型神經(jīng)遞質(zhì)和抑制型神經(jīng)遞質(zhì)2種。二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲興奮傳遞過程分析【思考】神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體結(jié)合后，神經(jīng)遞質(zhì)有進入下一個神經(jīng)元嗎？提示：神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合形成“遞質(zhì)—受體復(fù)合物”，改變了細胞膜對離子的通透性，引發(fā)突觸后膜電位變化，并沒有進入下一個神經(jīng)元。二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲興奮傳遞過程分析【思考】興奮在突觸前膜完成的信號轉(zhuǎn)化是怎樣的?突觸后膜呢?用箭頭和文字表述突觸中信號的轉(zhuǎn)化。提示：▲突觸前膜：電信號→化學(xué)信號;▲突觸后膜：化學(xué)信號→電信號;▲突觸：電信號→化學(xué)信號→電信號單向【思考】神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單向的原因是什么？單向▲興奮傳遞過程分析注意：由于神經(jīng)遞質(zhì)只存在于突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放，然后作用于突觸后膜上。因此，神經(jīng)元之間興奮的傳遞只能是單方向的。二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲興奮傳遞過程分析【思考】若突觸后神經(jīng)元表現(xiàn)為持續(xù)的興奮，可能的原因是什么？提示：降解神經(jīng)遞質(zhì)的酶失活或負責(zé)神經(jīng)遞質(zhì)回收的轉(zhuǎn)運蛋白受損。二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲興奮傳遞過程分析【思考】興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)與興奮在神經(jīng)元之間的傳遞，哪一個更加快？原因是什么？提示：興奮在神經(jīng)元之間傳遞時，突觸小泡的運輸、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、在間隙擴散、與受體結(jié)合等都需要時間，且興奮傳遞需要通過化學(xué)信號的轉(zhuǎn)換。較快較慢二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲興奮傳遞過程小結(jié)神經(jīng)元B神經(jīng)元A神經(jīng)元A興奮刺激突觸小泡突觸后膜突觸間隙突觸前膜神經(jīng)元B興奮或抑制突觸▲聯(lián)系生活（教材P31）一般的高速公路都有限速的規(guī)定。例如,我國道路交通安全法規(guī)定,機動車在高速公路行駛,車速最高不得超過120km/h,在高速公路上行車,要與前車保持適當?shù)木嚯x,如200m。另外,我國相關(guān)法律規(guī)定,禁止酒后駕駛機動車。探究:(1)請你從本節(jié)所學(xué)知識的角度,解釋這幾項規(guī)定的合理性。(2)如果遇到酒后還想開車的人,你將怎樣做?參考導(dǎo)與練P28二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞資料1：“漸凍癥”也叫肌萎縮側(cè)索硬化，是一種運動神經(jīng)元疾病，患者大腦、腦干和脊髓中的運動神經(jīng)細胞受到損傷，肌肉逐漸萎縮無力，以至癱瘓，而患者大腦始終保持清醒,慢慢感知自己健康的身體逐漸變成一副不受支配的軀殼直至死亡，因此ALS被稱為比癌癥還要殘酷的絕癥?！舅伎肌俊皾u凍癥”的病因是什么？根據(jù)“漸凍癥”的發(fā)病機理，如何研發(fā)藥物來緩解患者的病癥？▲聯(lián)系生活—漸凍癥▲聯(lián)系生活如圖是“漸凍癥”患者病變部位的突觸結(jié)構(gòu)發(fā)生的部分生理過程，NMAD為膜上的結(jié)構(gòu)?！皾u凍癥”的病因是什么？根據(jù)“漸凍癥”的發(fā)病機理，如何研發(fā)藥物來緩解患者的病癥？二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲聯(lián)系生活二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲“漸凍癥”的病因:谷氨酸（一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì)）過度釋放，與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合，引起多度Na+過度內(nèi)流，導(dǎo)致細胞滲透壓升高，引起細胞過度吸水漲破?！?lián)系生活二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞▲針對“漸凍癥”的發(fā)病機理，作為一名醫(yī)療人員，你有什么措施來緩解該癥狀？措施：①抑制谷氨酸的釋放；②抑制谷氨酸受體的活性或減少其受體數(shù)量；③促進谷氨酸的降解或回收等▲與神經(jīng)遞質(zhì)有關(guān)的知識點總結(jié)▲興奮的傳導(dǎo)與傳遞的比較▲即時訓(xùn)練二.興奮在神經(jīng)元之間的傳遞三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害【任務(wù)】閱讀教材P30“濫用興奮劑、吸食毒品的危害”以及結(jié)合思考討論內(nèi)容,回答下列問題：1.什么是興奮劑?何為成癮？什么是毒品？2.試分析可卡因的作用機理。3.試分析服用可卡因使人上癮的原因。你是否沉迷在游戲中無法自拔？你是否喜歡暴飲暴食？你身邊是否有人沉迷于賭博？你身邊是否有人每天酗酒？你身邊是否有人每天大量吸煙？你身邊是否有人每天都要喝大量咖啡？▲什么是成癮？三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害▲什么是興奮劑？興奮劑原是指能提高中樞神經(jīng)系統(tǒng)機能活動的一類藥物，如今是運動禁用藥物的統(tǒng)稱。三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害▲什么是毒品？鴉片、嗎啡、海洛因可卡因冰毒、搖頭丸、麻古等新型毒品三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害▲可卡因的作用機理三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害可卡因既是一種興奮劑，也是一種毒品，它會影響大腦中與愉悅傳遞有關(guān)的神經(jīng)細胞，這些神經(jīng)細胞利用神經(jīng)遞質(zhì)——多巴胺來傳遞愉悅感。在正常情況下，多巴胺發(fā)揮作用后會被突觸前膜上的轉(zhuǎn)運蛋白從突觸間隙回收。吸食可卡因后,可卡因會使轉(zhuǎn)運蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突觸間隙持續(xù)發(fā)揮作用，導(dǎo)致突觸后膜上的多巴胺受體減少?！煽ㄒ蚴谷松习a的原因三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害當可卡因藥效失去后，由于多巴胺受體已減少，機體正常的神經(jīng)活動受到影響，服藥者就必須服用可卡因來維持這些神經(jīng)細胞的活動，于是形成惡性循環(huán)，毒癮難戒。另外，可卡因能干擾交感神經(jīng)的作用，導(dǎo)致心臟功能異常，還會抑制免疫系統(tǒng)的功能。吸食可卡因可產(chǎn)生心理依賴性長期吸食易產(chǎn)生觸幻覺與嗅幻覺，最典型的是有皮下蟲行蟻走感，奇癢難忍，造成嚴重抓傷甚至斷肢自殘、情緒不穩(wěn)定，容易引發(fā)暴力或攻擊行為。長期大劑量使用可卡因后突然停藥，可出現(xiàn)抑郁、焦慮、失望、疲憊、失眠、厭食等癥狀。參考導(dǎo)與練P27▲興奮劑和毒品的幾種作用方式(1)促進神經(jīng)遞質(zhì)的合成和釋放速率；(2)干擾神經(jīng)遞質(zhì)與受體的結(jié)合；(3)影響分解神經(jīng)遞質(zhì)的酶的活性；(4)影響神經(jīng)遞質(zhì)的回收。三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害▲毒品的危害腦部以及全身病變強烈的戒斷反應(yīng)毒癮難除，復(fù)吸率極高艾滋病等疾病傳播嚴重的社會影響三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害▲我們應(yīng)該怎么做知曉毒品的巨大危害自覺抵制毒品侵害，不接觸陌生人給予的食物和飲料。生命只有一次，少年更應(yīng)珍惜！對毒品說不！三.濫用興奮劑、吸食毒品的危害2008年6月,《中華人民共和