新教材2024版高中生物第2章神经调节第3节神经冲动的产生和传导课件新人教版选择性必修1

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第2章　神经调节第3节　神经冲动的产生和传导课前 · 新知导学1．传导形式兴奋在神经纤维上以__________的形式传导，也叫____________。2．传导过程兴奋在神经纤维上的传导电信号神经冲动(1)静息电位表现为__________，是由________外流形成的，如上图中的________处。(2)动作电位表现为___________，是由________内流形成的，如上图中的________处。(3)兴奋部位与未兴奋部位之间存在_________，形成了___________。(4)局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，兴奋向前传导，原兴奋部位又恢复为____________。内负外正K＋a内正外负Na＋b电位差局部电流静息电位兴奋在神经纤维上是以何种方式进行传导的？____________________________________。【答案】电信号(局部电流)微思考下列膜电位变化的示意图中，能正确表示神经纤维由静息状态转变为兴奋状态的是 (　　)【答案】D【解析】静息时，主要是神经纤维膜内钾离子外流造成的，电位为内负外正；产生动作电位时，主要是膜外的钠离子内流形成的，膜电位转变为外负内正。1．结构基础——突触(1)突触：A.____________；B. ____________；C.____________。(2)其他结构：D.________，E. ________，F.__________，G._____。兴奋在神经元之间的传递突触前膜突触间隙突触后膜轴突线粒体突触小泡受体2．传递过程轴突→突触小体→突触小泡→_________→_________→_________ →突触后膜。3．方向及原因(1)方向：__________。(2)原因：神经递质只存在于突触小泡内，只能由__________释放，然后作用于__________上。突触前膜神经递质突触间隙单向传递突触前膜突触后膜兴奋在神经元之间的传递是以何种方式进行的？____________________________________。【答案】神经递质(化学信号)微思考判断下列叙述的正误。(1)突触由突触前膜、突出间隙和突触后膜组成 (　　)(2)神经递质与突触后膜上的受体发生特异性结合后才会引起突触后膜处的膜电位发生变化。 (　　)(3)兴奋在突触处的传递速度大于在神经纤维上的传导速度。 (　　)(4)神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。 (　　)【答案】(1)√　(2)√　(3)×　(4)√1．毒品和兴奋剂作用位点往往是________。2．毒品和兴奋剂作用举例(1)促进__________的合成和释放。(2)干扰神经递质与________的结合。(3)影响分解__________的酶的活性。滥用兴奋剂、吸食毒品的危害突触神经递质受体神经递质3．毒品和兴奋剂的危害(1)违规服用兴奋剂，违反“____________”的原则。(2)对人体健康带来极大的危害：①吸食可卡因会形成___________，毒瘾难戒。②吸食可卡因者可产生______________。③长期大剂量使用可卡因后突然停药，可出现________、焦虑、________、疲惫、失眠、厌食等症状。4．我们的责任和义务珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用__________________的危害。公平竞争恶性循环心理依赖性抑郁失望兴奋剂和吸食毒品神经递质发挥作用后一般会发生怎样的变化？____________________________________。【答案】被降解或回收进细胞微思考判断下列叙述的正误。(1)兴奋剂和毒品等大多是通过突触起作用的。 (　　)(2)兴奋剂具有增强人的兴奋性、提高运动速度等作用。 (　　)(3)长期大剂量使用可卡因突然停药，可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫等症状。 (　　)(4)多巴胺发挥作用后可被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。 (　　)【答案】(1)√　(2)√　(3)√　(4)√课堂 · 重难探究[知识归纳]1．兴奋在神经纤维上的传导形式——电信号兴奋在神经纤维上的传导2．神经冲动的产生和传导(1)过程。(2)方向特点。①在离体神经纤维上，兴奋的传导是双向的，即刺激神经纤维中除端点外的任何一点，兴奋沿神经纤维向两端同时传导。②在生物体内反射过程中，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此在生物体内反射弧上，兴奋在神经纤维上的传导是单向的。1．静息电位和动作电位分别具有什么特点？它们主要是哪种离子进行了怎样的运输形成的？2．钾离子和钠离子在神经元内外的浓度高低分别是怎样的？它们内流和外流的方式分别是哪种？3．如图表示兴奋在神经纤维上的传导过程，请思考下列问题。(1)图中b处为刺激点，该处的膜内外的电位与a和c处的相比较有何特点？(2)图中膜内、外都会形成局部电流，请说出它们的电流方向。兴奋传导的方向与哪种电流方向一致？(3)兴奋在神经纤维上是以何种形式传导的？具有什么特点？【答案】1．静息电位的特点是外正内负，是由钾离子外流形成的；动作电位的特点是外负内正，是由钠离子内流形成的。2．钾离子在细胞内浓度远远高于细胞外，钠离子在细胞外的浓度远远高于细胞内。钾离子内流和外流的方式分别是主动运输和协助扩散，钠离子内流和外流的方式分别是协助扩散和主动运输。3．(1)b处的电位特点是外负内正，a和c处都是外正内负。(2)膜内的电流方向是a←b→c，膜外的电流方向是a→b←c。兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。(3)兴奋在神经纤维上是以电信号(神经冲动或局部电流)的形式传导的。具有双向传导的特点。[对点精练]1．将一灵敏电表的电极置于蛙离体坐骨神经腓肠肌的神经上(如图l)，在①处给予一适宜强度的刺激，测得的电位变化如图2所示。若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是 (　　)【答案】B【解析】当①处给予一适宜强度的刺激，左侧电极处先兴奋，右侧电极处后兴奋，指针发生两次方向相反的偏转，电位变化如图2所示；而当在②处给予同等强度的刺激时，右侧电极处先兴奋，左侧电极处后兴奋，故指针也发生两次方向相反的偏转，但是每一次偏转的方向正好与刺激①处的方向相反。2．如图表示神经纤维在离体培养条件下，受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化，有关分析错误的是 (　　)A．AB段神经纤维处于静息状态B．BD段主要是Na＋外流的结果C．若增加培养液中的Na＋浓度，则D点将上移D．若受到刺激后，导致Cl－内流，则C点将下移【答案】B【解析】AB段在未受到刺激时神经纤维处于静息状态；BD段产生了动作电位，主要是Na＋内流的结果；若增加培养液中的Na＋浓度，会使Na＋内流的量增多，动作电位将增大；若受到刺激后，导致Cl－内流，使膜内负电荷增多，静息电位将增大。【方法技巧】 膜电位变化曲线分段解读[知识归纳]1．突触(1)概念：突触小体与其他神经元的细胞体、树突等相接近，共同形成突触。(2)结构图。兴奋在神经元之间的传递2．兴奋通过突触的传递过程(1)信号在神经元之间的传递过程：轴突→突触小体→突触小泡→突触前膜→神经递质→突触间隙→突触后膜(下一个神经元)。(2)兴奋的传递是通过信号转换实现的：电信号→化学信号→电信号。(3)传递特点。①单向传递。②兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢。3．兴奋在神经纤维上传导与在神经元之间传递的比较下图表示当有神经冲动传到神经末梢时，神经递质从突触小泡内释放并作用于突触后膜的机制。请据图思考下列问题。1．神经递质从突触前膜释放的方式是什么？该过程消耗的ATP主要来自哪里？2．神经递质释放在突触间隙后，怎样才能完成兴奋的传递？3．兴奋传递后是否一定会引起突触后神经元兴奋？4．兴奋传递过程中，在整个突触、突触前膜和突触后膜信号转换分别是怎样的？5．神经递质发挥作用后一般会被降解或回收，如果这一过程受阻，则对突触后神经元产生怎样的影响？6．为什么兴奋在突触上的传递是单向的？【答案】1．胞吐；线粒体。2．与突触后膜上的特异性受体结合，引起突触后膜处的膜电位变化，完成兴奋的传递。3．不一定，也可能会抑制突触后神经元。4．整个突触：电信号→化学信号→电信号；突触前膜：电信号→化学信号；突触后膜：化学信号→电信号。5．使突触后神经元持续兴奋或受到持续抑制。6．神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。[对点精练]1．如图是兴奋在神经元之间传递的示意图，关于此图的叙述错误的是 (　　)A．神经递质是从①处释放的B．兴奋传递需要的能量主要来自④C．兴奋可以在①和③之间双向传递D．由①②③构成突触【答案】C【解析】兴奋在神经元之间的传递是单向的。2．如图为某反射的反射弧结构示意图，相关叙述错误的是(　　)A．在Ⅱ处施加有效刺激引起的屈肌收缩不属于非条件反射B．在b处发生的信号转换为：电信号→化学信号→电信号C．在b处突触前膜释放的神经递质作用于突触后膜后会被酶分解D．若在Ⅱ处给予足够强的有效刺激，则在a处可检测到电信号【答案】D【解析】Ⅱ是传出神经，在Ⅱ处施加刺激能引起屈肌收缩，但没有经过完整的反射弧，所以不属于反射，A正确；b为突触结构，在突触处发生的信号转换为：电信号→化学信号→电信号，B正确；b为突触结构，在突触处由突触前膜释放的神经递质作用于突触后膜后会被相关酶分解，C正确；Ⅱ是传出神经，由于突触间的传递是单向的，所以在Ⅱ处给予适宜的刺激，在a处检测不到电信号，D错误。【方法技巧】 “三看法”判断突触前膜[知识归纳]1．某些化学物质的作用机理滥用兴奋剂、吸食毒品的危害2．兴奋剂与毒品(1)兴奋剂。①概念：运动禁用药物的统称。②运动比赛禁止使用兴奋剂：兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用，但违背公平、公正的比赛原则。(2)毒品。①概念：毒品是指鸦片、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。②可卡因的上瘾机制。吸入可卡因→可卡因与多巴胺转运蛋白结合→多巴胺回收受阻→多巴胺浓度升高，产生愉悦感→多巴胺受体减少→吸入更多可卡因[对点精练]1．腺嘌呤核苷与它的接受器结合后可以减缓神经细胞的活动，一般在睡眠时两者结合。咖啡因是一种兴奋剂，其分子结构与腺嘌呤核苷类似，可以与腺嘌呤核苷接受器结合，阻止腺嘌呤核苷与它的接受器结合，其结果是神经细胞活动增强，神经细胞分泌肾上腺素。下列关于咖啡因的推测，不合理的是 (　　)A．不常喝咖啡的人，一杯咖啡可能导致失眠B．咖啡因与腺嘌呤核苷竞争接受器，一定浓度的咖啡因有镇静作用C．服食咖啡因后，服食者可能会出现呼吸频率加快、心率加速、血压增高的现象D．咖啡没有被禁喝，可能是咖啡因一般不影响人的注意力和脑的其他高级功能【答案】B【解析】不常喝咖啡的人，即使只喝了一杯咖啡，其中的咖啡因与腺嘌呤核苷接受器结合，可增强神经细胞活动，也可能导致失眠，A正确；咖啡因能加强神经细胞的兴奋，没有镇静的作用，B错误；由于服用咖啡因后，神经细胞分泌肾上腺素，可能会出现呼吸频率加快、心率加速、血压增高的现象，C正确；咖啡没有被禁喝，可能是咖啡因一般不影响人的注意力和脑的其他高级功能，D正确。2．冰毒是一种毒品，它属于中枢神经兴奋剂。冰毒通过作用于多巴胺能神经元突触前膜上的多巴胺转运体(DAT)起作用。DAT是一个双向载体，它的重要作用是将突触间隙的多巴胺重新摄入到突触前膜的细胞质中，从而终止多巴胺的生理效应。下列说法错误的是 (　　)A．冰毒和DAT结合能抑制突触间隙内多巴胺的重新摄入B．多巴胺的合成、分泌以及多巴胺向突触后膜转移都需要消耗ATPC．多巴胺作用于突触后膜会引起突触后膜膜电位发生改变D．该生理效应会造成突触后膜上受体减少【答案】B【解析】DAT是一个双向载体，它的重要作用是将突触间隙的多巴胺重新摄入突触前膜的细胞质，病毒与DAT结合能够抑制突触间隙内多巴胺的重新摄入，A正确；神经递质通过扩散的方式在突触间隙中移动，该过程不消耗能量，B错误；多巴胺是一种兴奋性的神经递质，作用于突触后膜会引起突触后膜电位由外正内负变为外负内正，C正确；该生理效应会造成突触后膜上的多巴胺受体减少，D正确。【解析】多巴胺是通过胞吐方式释放到突触间隙的，A错误；多巴胺是兴奋性递质，作用于突触后膜，使突触后膜兴奋，这时化学信号变为电信号，B正确；可卡因与突触前膜上的多巴胺转运载体结合，会阻碍多巴胺被突触前神经元回收，导致突触间隙的多巴胺增多，使大脑有关中枢持续兴奋，C正确；可卡因会阻碍多巴胺被突触前神经元回收，导致突触间隙的多巴胺增多，若长期吸食可卡因，机体可通过负反馈调节减少多巴胺受体的数量，D正确。课堂 · 延伸提分(1)静息电位。在未受到刺激时，细胞膜内外离子分布特点：膜内主要是K＋和带负电荷的蛋白质等大分子物质，膜外主要是Na＋和Cl－。静息时，细胞膜主要对K＋有通透性，K＋顺浓度梯度外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，最终形成电位表现为内负外正的静息电位。在该过程中K＋的外流需要通道蛋白，不需要消耗能量，为协助扩散。易错易混1：静息电位与动作电位的形成与K＋、Na＋的运输(2)动作电位。在受到刺激时，细胞膜对Na＋的通透性增加，大量Na＋从细胞外顺浓度梯度流入细胞内，使膜内阳离子浓度高于膜外，形成电位表现为内正外负的动作电位。在形成动作电位的过程中，Na＋的内流需要通道蛋白，不需要消耗能量，为协助扩散。(3)细胞外液中Na＋、K＋浓度变化对静息电位、动作电位的影响。①当细胞外K＋浓度上升后，细胞内K＋向外扩散减少，从而引起静息电位(绝对值)变小。反之，静息电位(绝对值)增大。②当细胞外Na＋浓度上升后，Na＋向细胞内的扩散量增加，从而使动作电位的峰值变大。反之，动作电位峰值变小。　神经纤维受到刺激时，细胞膜上Na＋通道打开，膜外大量Na＋顺浓度梯度流入膜内，Na＋通道很快就进入失活状态，与此同时，K＋通道开放，膜内K＋在浓度差和电位差的推动下又向膜外扩散。如图表示用电表测量膜内外的电位差，下列相关的叙述正确的是 (　　)A．神经纤维在静息状态下，电表没有测出电位差B．神经纤维从受刺激到恢复静息状态，电表指针两次通过0电位C．神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜外局部电流方向相同D．膜外Na＋大量流入膜内，兴奋部位膜两侧的电位是外正内负【答案】B【解析】神经纤维在静息状态下表现为外正内负，电表会测出膜内外的电位差，A错误。从静息状态受刺激到形成动作电位，电表指针会偏转一次通过0电位；由动作电位恢复到静息电位，电表指针又会偏转一次通过0电位，共两次，B正确。神经纤维受刺激时，兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同，C错误。由于膜外Na＋大量流入膜内，所以兴奋部位膜两侧的电位是外负内正，D错误。错因分析：测量静息电位高低，应将电表的两个电极置于细胞膜的两侧，即一个置于膜外一个置于膜内，因为静息电位是膜外和膜内电位高低的比较，如果将两个电极都置于膜内或膜外，就无法测量膜内外的电位差。易错易混2：有关神经递质的几个误区　请回答下列与神经调节有关的问题。(1)神经纤维在未受到刺激时，细胞膜内外的电位表现为__________ ______，维持静息电位的机制主要是K＋外流，此时K＋的跨膜运输方式为__________________。神经纤维受到适宜刺激产生兴奋，当兴奋传至神经元轴突末梢时，会引起突触小泡向突触前膜移动，突触小泡中的神经递质一般通过______________方式释放到突触间隙中。(2)在缩手反射过程中，兴奋的传递是单向的，这主要与__________ _______(填结构名称)有关。某种止痛药并不会损伤神经元的结构，在阻断神经冲动传递的过程中，突触间隙中始终几乎检测不到神经递质的存在，据此推测该种止痛药的作用机理最可能是_____________________ ________。【答案】(1)外正内负　协助扩散　胞吐(2)突触　抑制神经递质的合成和释放【解析】(1)神经纤维在未受到刺激时，细胞膜内外的电位表现为外正内负，维持静息电位的机制主要是K＋外流，此时K＋的跨膜运输方式为协助扩散。突触小泡中的神经递质一般通过胞吐方式释放到突触间隙中。(2)兴奋在反射弧中传递的单向性主要与突触结构有关。由题意可知，该止痛药并不会损伤神经元的结构，在阻断神经冲动传递的过程中，突触间隙中始终几乎检测不到神经递质的存在，由此推测该药物的作用机理最可能是抑制神经递质的合成和释放。错因分析：分析钾离子或钠离子出入神经元的方式时，首先要明确钾离子和钠离子在膜内外的浓度高低：钾离子在膜内的浓度远大于膜外，钠离子在膜外的浓度远大于膜内，然后根据运输方向分析是顺浓度梯度运输还是逆浓度梯度运输，如果是顺浓度梯度运输，则为协助扩散，如果是逆浓度梯度运输，则为主动运输。小练 · 素养达成1．下列有关神经兴奋产生、传导的叙述，错误的是 (　　)A．神经纤维上兴奋的产生与Na＋内流有关B．神经纤维上兴奋部位与未兴奋部位形成局部电流C．兴奋在神经纤维上的传导可以是双向的D．兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外的局部电流方向一致【答案】D【解析】兴奋在神经纤维上的传导方向与膜外电流方向相反，与膜内电流方向一致，D错误。2．神经细胞在接受外界刺激产生兴奋的过程中，下列有关Na＋、K＋跨膜运输情况的叙述，正确的是 (　　)A．Na＋通过主动运输运送到神经细胞内B．K＋通过被动运输运送到神经细胞内C．Na＋通过被动运输运送到神经细胞内D．K＋通过主动运输运送到神经细胞外【答案】C【解析】神经细胞在接受外界刺激产生兴奋的过程中，产生动作电位，Na＋顺浓度梯度运输到神经细胞内，即通过协助扩散运输到细胞内，由此判断C正确。3．已知突触小体释放乙酰胆碱引起突触后膜兴奋时，电信号会转变成化学信号再转变成电信号。下列突触结构模式图中，能正确表示兴奋由轴突经突触前膜传至突触后膜电信号变化顺序的选项是 (　　)A．①→②→③ B．①→③→②C．②→①→③ D．③→①→②【答案】B【解析】前一个神经元先兴奋，产生动作电位，释放乙酰胆碱，继而恢复静息电位。接着后一个神经元兴奋，继而又恢复静息电位，B项符合题意。4．下图为突触结构模式图，下列说法不正确的是 (　　)A．a中发生电信号→化学信号的转变，信息传递需要能量B．①中内容物释放至②中主要借助于突触前膜的选择透过性C．②处的液体为组织液，含有能被③特异性识别的物质D．①中内容物使b兴奋时，兴奋处外表面分布着负电荷p【答案】B【解析】图中①为突触小泡，②为突触间隙，③为突触后膜，a为突触小体，b为后一个神经元。突触小体中发生电信号→化学信号的转变，信息传递需要能量；①中内容物释放至②中的方式为胞吐，主要借助于突触前膜的流动性而不是选择透过性；②处的液体为组织液，含有神经递质，神经递质能被③特异性识别；①中内容物使b兴奋时，兴奋处的电位表现为内正外负。5．眼镜蛇的毒液是神经性毒素，这种毒液具有神经—肌肉(神经—肌肉的接头相当于突触)传递阻滞作用，会引起横纹肌弛缓性瘫痪，可导致呼吸肌麻痹。对这种毒液作用机理的推测不合理的是 (　　)A．毒液可能作用于突触后膜上的神经递质受体，从而阻断神经—肌肉传递B．毒液可能作用于突触小体，抑制突触小泡释放神经递质C．毒液可能作用于突触间隙，抑制神经递质的正常分解D．毒液可能作用于突触后膜上的Na＋通道，影响突触后膜的兴奋【答案】C【解析】由题干信息可知，眼镜蛇的毒液是神经性毒素，具有神经—肌肉传递阻滞作用，有可能作用于突触后膜的神经递质受体，使神经递质失去与肌肉细胞受体结合的机会，从而影响兴奋在神经细胞和肌肉细胞间的传递，毒液也可能作用于突触小体，抑制突触小泡释放神经递质，从而影响兴奋传递给肌细胞，A、B正确；若毒液作用于突触间隙，抑制神经递质的正常分解，则会引起肌肉持续收缩，不会引起呼吸肌麻痹，C错误；若毒液作用于突触后膜的Na＋通道，则会影响突触后膜产生动作电位，可导致呼吸肌麻痹，D正确。