神经冲动的产生和传导（第1课时）ppt课件2021 2022学年高二生物人教版选择性必修一.pptx

第3节 神经冲动的产生和传导(第1课时),第2章 神经调节,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0.1 s内起跑被视为抢跑。,讨论 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？,经过了耳(感受器)、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(肌肉)等结构。,讨论2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？,人类从听到声音到作出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。,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0.1 s内起跑被视为抢跑。,一.兴奋在神经纤维上的传导,1.兴奋与神经冲动的概念,兴奋是指动物体或人体内的某些组织或细胞感受外界刺激后，由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫作神经冲动。,2.兴奋产生的条件:,取决于组织本身的机能状态，兴奋的引起和兴奋的维持依赖于可产生兴奋的组织的新陈代谢；,兴奋的产生需要有适宜的刺激，这里的适宜既包括刺激的强度适宜，也包括刺激的时间适宜。,3.神经冲动产生的原理,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表上。,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,3.神经冲动产生的原理,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表上。,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,刺激,3.神经冲动产生的原理,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表上。,然后，另一电极(b处)变为_电位,负,接着又_,恢复为正电位,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),4.神经冲动的产生,神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。,神经细胞Na+、K+分布特点,静息电位,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,内负外正,静息电位,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,内负外正,动作电位,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,兴奋的传导,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_,内正外负,内负外正,电位差,电荷移动,局部电流,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_；,局部电流,局部电流,兴奋的传导,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_,内正外负,内负外正,电位差,电荷移动,局部电流,局部电流的方向:,膜外:,膜内:,未兴奋部位兴奋部位,兴奋部位未兴奋部位,兴奋的传导,图1,图2,局部电流又刺激相近的_部位产生_的电位变化，如此进行下去（图1-图2），将兴奋向前传导，后方又_；,未兴奋,同样,恢复静息电位,刺激,K+外流,Na+内流,静息电位(外正内负),动作电位(外负内正),Na+内流,【总结】兴奋的产生和传导,刺激,兴奋传导方向,兴奋传导方向,兴奋以局部电流(或电信号或神经冲动)的形式沿着神经纤维,从受刺激部位向两边快速传导。,兴奋的传导方向与膜内电流方向相同，与膜外电流方向相反。,【总结】兴奋的产生和传导,即兴奋在离体神经纤维上的传导方向是双向的。,5.兴奋在神经纤维上传导的特点:,(1)生理完整性:兴奋在神经纤维上顺利传导要求神经纤维在结构和生理功能上都必须是完整的。结构上的断裂或者是局部生理功能的改变(如局部麻醉、冷冻等)，都可以使兴奋的传导发生阻滞。,(2)双向传导:离体神经纤维中的任何一点受到刺激，所产生的兴奋均可以向胞体和末梢两个方向同时传导。,(3)绝缘性:一条神经包含着许多条神经纤维，各条纤维上传导的兴奋基本互不干扰。,(4)相对不疲劳性:神经纤维可以以每秒钟上百次的频率连续传导兴奋数十万次。,【高考警示】准确理解兴奋的产生和传导(1)兴奋产生和传导中Na+、K+的运输方式:K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输,K+外流需要通道蛋白的协助,属于被动运输(协助扩散);Na+在动作电位产生时内流,Na+的内流需要通道蛋白,同时从高浓度到低浓度运输,故属于被动运输(协助扩散);一次兴奋完成后,Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备,属于主动运输,需消耗能量。,(2)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导不同。离体神经纤维上兴奋的传导是双向的;在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此在生物体内,兴奋在神经纤维上是单向传导的。,【检测】试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物河豚毒素(钠离子转运载体抑制剂)后的变化是(),A,二.膜电位的测量及膜电位曲线解读,1.膜电位的测量方法,刺激,a点之前,静息电位,主要表现为K+外流,使膜电位表现为外正内负。,ac段,动作电位的形成,Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。,ce段,静息电位的恢复,K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。,2.图析静息电位和动作电位的产生机制,刺激,2.图析静息电位和动作电位的产生机制,ef段,一次兴奋完成后,Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。,a-c:Na+内流(协助扩散),c-e:K+外流(协助扩散),e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输),2.图析静息电位和动作电位的产生机制,2.图析静息电位和动作电位的产生机制,-段:,静息电位恢复过程，主要K+外流。,-段:,正在形成动作电位;此时Na+内流。,【检测】如图甲表示动作电位产生过程示意图,图乙、图丙表示动作电位传导示意图,下列叙述正确的是(),A.若将离体神经纤维放在高于正常海水Na+浓度的溶液中，甲图的c点将降低B.图乙中兴奋向左传递，图丙中兴奋向右传递C.图甲,乙,丙中c,点时细胞膜外侧钠离子高于细胞膜内侧D.图中和区段中K+内流不需要消耗能量,不需要膜蛋白E.图甲,乙,丙中发生Na+内流的过程分别是b、,C,是K+外流,【检测】已知一个鲜活的神经细胞在小白鼠体内的静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位如图甲所示。将这一完整的神经细胞置于某一等渗溶液E中(其成分能确保神经元正常生活)，其静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位可能会呈乙、丙、丁图所示。与小鼠的组织液相比，下列叙述正确的是(),与小鼠的组织液相比，下列叙述正确的是(),A.乙图,E液K浓度更低B.乙图,E液Na、K浓度都更高C.丙图,E液Na浓度更低D.丁图,E液K浓度更高,C,【检测】(2020江苏震泽中学高二月考)下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,B,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？,1.突触小体:,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,二.兴奋在神经元之间的传递,2.突触,突触小体可以与其他神经元的_或_等相接近，共同形成突触；,树突,细胞体,3.突触的类型:,轴突-肌细胞突触,轴突-腺体细胞突触,4.突触的组成,突触前膜,突触间隙,突触后膜,突触小泡,线粒体,神经递质受体,神经递质,4.突触的组成,突触前膜,突触间隙,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,神经递质通过_到_附近,突触间隙扩散,突触后膜的受体,神经递质与_结合，形成_,突触后膜的受体,突触后膜上的_发生变化，引发_,离子通道,电位变化,神经递质被_或_,降解,回收,递质-受体复合物,