浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第二节 神经冲动的产生和传导教学演示ppt课件

这是一份浙科版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第二节 神经冲动的产生和传导教学演示ppt课件，共51页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，有机负离子，钾离子，钾离子通道，钠离子，神经纤维，局部电流电信号，突触前膜，突触间隙，突触后膜等内容，欢迎下载使用。
一、环境刺激使得神经细胞产生动作电位1.静息电位:(1)表现形式:膜外为___电位,膜内为___电位,此时膜处于极化状态。(2)形成原因:①细胞内的___________如蛋白质为大分子,这些大分子不能透过细胞膜到细胞外。②细胞膜上存在Na+-K+泵,通过消耗ATP,逆浓度梯度泵出3个_______,泵入2个_______。③膜内_______顺浓度梯度通过___________扩散到细胞外,膜外的钠离子不能扩散进来。
2.动作电位:(1)表现形式:膜外为___电位,膜内为___电位,形成反极化状态。(2)产生原因:神经某处受到刺激时会使钠通道开放,于是膜外_______顺浓度梯度涌入膜内,造成了反极化现象。
3.判一判:根据动作电位的产生过程,判断下列说法的正误:(1)动作电位的产生是由K+内流形成的。( )提示:动作电位的产生是由Na+内流形成的。(2)钠离子通过钠通道进入细胞的运输方式属于易化扩散。( )(3)反极化状态的电位是外正内负。( )提示:反极化状态是兴奋状态,表现为动作电位,即外负内正。(4)Na+-K+泵吸钾排钠的运输方式是主动转运。( )
【问·答】　动作电位恢复为静息电位的过程(即复极化过程)中,钠通道和钾通道如何变化?提示:钠通道重新关闭,钾通道随即开放,钾离子涌出膜外,使得膜电位又恢复到原来外正内负的状态。
二、冲动在神经纤维上以电信号的形式传导1.动作电位的传导过程:
2.动作电位的传导特点:(1)动作电位沿_________传导,不会随传导距离的增加而衰减。(2)各神经纤维之间具有_____性。3.传导方式:_________________。
【问·答】　兴奋的传导方向与膜内电流方向一致,还是膜外电流方向一致?提示:兴奋的传导方向与膜内电流方向一致。
三、神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成1.结构基础——突触:
(1)突触:A._________;B._________;C._________。(2)其他结构:D._____;E._______;F._________;G._____。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。
4.选一选:基于对突触的理解,选出下列叙述正确的是_____。①突触由突触前膜和突触后膜组成②两个神经元之间只能形成一个突触③突触小体中含有较多的线粒体和高尔基体④神经递质只有进入细胞内才使突触后膜发生电位变化⑤突触前膜上完成电信号→化学信号的转变
【问·答】　若神经递质不被降解或回收,会出现什么后果?提示:会使突触后神经元持续兴奋或抑制,或引起肌肉的持续收缩或腺体的持续分泌。
　知识点一 兴奋在神经纤维上的产生和传导　 1.兴奋的产生和传导过程:
2.膜电位变化曲线解读:
3.动作电位在神经纤维上传导的五个特点:(1)生理完整性:神经冲动传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。(2)双向传导:刺激离体神经纤维上的任何一点,所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导。(3)非递减性:动作电位沿神经纤维传导时,其电位变化总是一样的,不会随传导距离的增加而衰减。(4)绝缘性:一条神经包含着许多根神经纤维,每根纤维上传导的动作电位基本上互不干扰。(5)相对不疲劳性:神经纤维是不容易产生疲劳的。
【思考探究】(1)将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液中,可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激,可测得动作电位。若适当降低溶液中的Na+浓度,再测量该细胞的动作电位,其峰值降低,请分析其原因。(科学思维)提示:动作电位主要由Na+内流引起,其峰值大小取决于细胞膜内外Na+的浓度差,适当降低溶液中的Na+浓度,动作电位峰值降低。
(2)用适宜的刺激刺激一个离体神经元的某处,甲同学认为在神经元的特定位置才能测到电位变化,而乙同学认为在神经元的任何部位均可测到电位变化。试问:哪位同学的观点正确?判断依据是什么?(科学思维)提示:乙同学的观点正确。兴奋在神经纤维上双向传导,刺激神经元上的一处产生兴奋,其将传至整个神经元,故在该神经元任何部位均可测到电位变化。
【典例示范】　(2019·浙江1月学考真题)已知神经纤维受刺激后产生的动作电位向两侧传播且速度相同。在图甲a处给予适宜刺激,测得电位变化如图乙所示,那么刺激b处所测得的电位变化是(　　)
【解题思维】(1)图示信息:图甲中a处位于左边电极左侧,b处位于左边电极右侧,但是两处都距离左边电极比较近。(2)根据图甲a处位置和乙图电位变化情况,动作电位先传到左侧电极后传到右侧电极,就会出现如图乙所示的电位变化情况。
【解析】选B。刺激a处,图甲中左边电极先兴奋,膜外变为负电位,此时,右边电极仍为正电位,电流表向左偏转,随后电流继续向右边电极传递,当传递到左右电极的中间位置时,电流表两侧电位差为0,在电流继续向右传递的过程中,右边电极膜外变为负电位,与此同时,左边电极又恢复为正电位,电流表向右偏转,因此会出现图乙中电位变化曲线。若刺激b处,电流表也会发生先左后右的两次方向相反的偏转,因为b处与左边电极的距离相对较近,所以零电位持续的时间缩短,B项正确。
【方法规律】依据细胞膜对Na+、K+通透性分析膜电位变化
【类题精炼】1.(2017·浙江4月选考真题)将新生小鼠的脑神经元置于适宜的溶液中,制成较高细胞密度的细胞悬液,并将其低温保存,在低温保存过程中神经元会受到损伤。一段时间后,与常温保存组相比,溶液中的离子浓度变化是(　　)A.K+浓度升高　　　　　B.K+浓度降低C.Na+浓度不变D.Na+浓度升高
【解析】选A。正常情况下,K+主要存在于活细胞的内部,Na+主要存在于活细胞的外部,细胞受损伤后,膜的选择透性减弱甚至消失,K+进入外界溶液,溶液中K+浓度升高,Na+进入细胞内部,溶液中Na+浓度降低。
2.(2021·杭州高二检测)大文豪苏轼对美食颇有研究,除了人尽皆知的东坡肉,苏学士还格外钟情于河豚肉,有诗为证:“蒌蒿满地芦芽短,正是河豚欲上时。”已知河豚毒素能选择性地抑制钠离子通道的开放。用适量的河豚毒素处理蛙坐骨神经,给予一定刺激并测量,膜电位的变化是(　　)A.有去极化、无复极化B.无去极化、有复极化C.无去极化、无复极化D.有去极化、有复极化
【解析】选C。适量的河豚毒素处理蛙坐骨神经,抑制钠离子通道的开放,静息时膜电位为外正内负,给予一定刺激,膜外钠离子无法内流,不能去极化形成外负内正的动作电位,就没有再形成外正内负的复极化过程。
【补偿训练】　　在一条离体的神经纤维中段施加电刺激,使其兴奋,则(　　)A.所产生的神经冲动向轴突末梢方向传导B.邻近的未兴奋部分表现为膜内正电位、膜外负电位C.所产生的神经冲动向树突末梢方向传导D.兴奋部位的膜外由正电变为负电位,膜内由负电位变为正电位
【解析】选D。神经纤维上,神经冲动的传导方向是由兴奋部位向未兴奋部位双向传导,A、C错误;邻近的未兴奋部分表现为膜内负电位、膜外正电位的静息电位,B错误;兴奋部位的膜外由正电位变为负电位,膜内由负电位变为正电位,即由静息电位变为动作电位,D正确。
　知识点二 兴奋在神经元之间的传递　 1.突触的常见类型:(1)轴突-胞体型,如图中A。(2)轴突-树突型,如图中B。
3.神经递质的理解:(1)存在部位:突触小泡内。(2)释放方式:胞吐,消耗能量,只能由突触前膜释放。(3)在突触间隙中的移动:扩散,不消耗能量。(4)两种类型:兴奋性递质和抑制性递质。(5)两种去路:被酶降解或回收进细胞。
4.兴奋在神经纤维上传导和在神经元之间传递的比较:
【思考探究】(1)研究发现,与突触前膜相对的突触后膜有许多突起,请据所学知识分析突触后膜的这种结构特点有何生理意义。(生命观念)提示:扩大了突触后膜的面积,有利于神经递质的作用。(2)某神经递质与突触后膜上相应受体结合后,导致突触后膜发生Cl-内流,请说出突触后膜的膜电位变化。(科学思维)提示:突触后膜膜电位仍为外正内负,但差值增大。
【典例示范】　(2019·江苏高考)如图为突触传递示意图,下列叙述错误的是(　　)
A.①和③都是神经元细胞膜的一部分B.②进入突触间隙需消耗能量C.②发挥作用后被快速清除D.②与④结合使③的膜电位呈外负内正
【解题思维】(1)图示信息:题图表示一个轴突—树突型的突触结构。①是突触前膜、②是神经递质、③是突触后膜、④是特异性受体。(2)关键知识:轴突末梢中存在线粒体,为神经递质的释放(胞吐)提供能量;突触后膜上有离子通道,运输某些离子(Na+、K+、Cl-等)。
【解析】选D。题图中①是上一个神经元的轴突膜的一部分,③是下一个神经元的树突膜,因此二者均是神经元细胞膜的一部分,A项正确;②神经递质以胞吐的方式分泌到突触间隙,需要消耗能量,B项正确;在正常情况下,神经递质和激素都是“一次性”的,作用后会被快速清除,C项正确;神经递质分为两类,兴奋性递质与抑制性递质,兴奋性递质会使下一个神经元的膜电位呈外负内正,而抑制性神经递质不会使下一个神经元的电位发生变化,膜电位仍然是外正内负,由于不知道②神经递质的类型,无法确定③的膜电位情况,D项错误。
【方法规律】巧记神经递质的释放方式、类型及特点
【类题精练】1.(2021·浙江1月选考)当人的一只脚踩到钉子时,会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展,使人避开损伤性刺激,又不会跌倒。其中的反射弧示意图如下,“+”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋,“-”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲～丁是其中的突触,在上述反射过程中,甲～丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为(　　)
A.+、-、+、+B.+、+、+、+C.-、+、-、+D.+、-、+、-
【解析】选A。由图示分析可知,该有害刺激位于左侧的脚,则左侧表现腿屈曲,即与屈肌相连的甲突触表现为兴奋,则为“+”,伸肌表现为抑制,则为“-”;右侧表现为伸展,则与伸肌相连的丙表现为兴奋,即为“+”,屈肌表现为抑制,但丁为上一个神经元,只有丁兴奋才可释放抑制性神经递质,作用于与屈肌相连的神经元,使屈肌被抑制,故丁表现为“+”。综上所述,甲～丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为+、-、+、+,A正确。
2.如图为突触的亚显微结构,a、d分别表示两个神经元的局部。下列与此相关的表述中不正确的是(　　)A.图中④⑤⑥合称为突触,兴奋在此的传递只能是单向的B.兴奋在a上传导的方向与膜内局部电流方向是一致的C.经④释放的神经递质与⑥上相应受体结合,会引起⑥去极化D.③内的神经递质释放后作用于⑥,经过的生物膜层数为1
【解析】选D。据图可知,④表示突触前膜,⑤表示突触间隙,⑥表示突触后膜,三者合称突触,A正确。a表示轴突,兴奋在a上传导的方向与膜内局部电流方向是一致的,B正确;经过④突触前膜释放的神经递质,与⑥突触后膜上相应受体结合会引起⑥膜电位变化,即去极化,C正确;递质释放是通过突触小泡③与突触前膜的融合实现的,不同于一般的跨膜运输,经过的生物膜层数应为0,D错误。
【补偿训练】　　有机磷农药中毒会导致肌肉处于痉挛状态(骨骼肌持续收缩),其原因可能是该农药抑制了(　　)A.突触前膜释放神经递质B.神经递质与受体结合C.神经递质在神经元之间进行传递D.结合于突触后膜受体上的神经递质的分解
【解析】选D。神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,随后神经递质会被迅速分解。有机磷农药中毒会导致肌肉处于痉挛状态即骨骼肌持续收缩,说明该农药抑制了神经递质的分解,使突触后膜持续兴奋。
　在国庆阅兵中,各方队的步伐整齐主要依赖于人的神经系统的调节。如图表示神经系统中的突触结构及神经纤维上膜电位的变化情况,请回答下列问题:
(1)下列关于神经调节过程的叙述,错误的是(　　)A.国庆阅兵时,听口令迈着整齐步伐行走属于条件反射B.图1中信号的转变是电信号→化学信号→电信号C.图1中的结构③具有特异性D.图2中BC段产生的原因是钾离子的内流
(2)突触小体中与突触小泡的形成和释放有关的细胞器有__________________。 (3)在图1中的②处注射乙酰胆碱,突触后膜发生的变化是____________(填“兴奋”或“抑制”),原因是乙酰胆碱引起突触后膜发生电位变化情况是____。 
【解析】(1)国庆阅兵时听到口令行走属于条件反射,A正确;图1中,兴奋在突触处传递过程中,信号转变是电信号→化学信号→电信号,B正确;图1中的③是受体,具有特异性识别神经递质的作用,C正确;图2中BC段是钠离子内流,产生动作电位,D错误。(2)突触小泡是一种分泌小泡,其形成与高尔基体有关,释放神经递质时,消耗的能量主要由线粒体提供。(3)乙酰胆碱属于兴奋性神经递质,能引起下一个神经元的兴奋,兴奋时膜电位由外正内负变为外负内正。答案:(1)D　(2)高尔基体、线粒体　(3)兴奋　外正内负变为外负内正