第二章

神經(jīng)調(diào)節(jié)

2.3神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．闡明興奮在神經(jīng)纖維上的產(chǎn)生及傳導(dǎo)機制2．說明突觸傳遞的過程及特點3．說明濫用興奮劑、吸食毒品的危害，自覺拒絕毒品并向他人宣傳毒品的危害。1.興奮在神經(jīng)纖維上的產(chǎn)生及傳導(dǎo)機制2.突觸傳遞的過程及特點3.神經(jīng)沖動的產(chǎn)生與傳導(dǎo)重難點新課導(dǎo)入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?，F(xiàn)在世界短跑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后

0.1

s

內(nèi)起跑被視為搶跑。討論1．從運動員聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號的傳導(dǎo)

經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？2．短跑比賽規(guī)則中關(guān)于“搶跑”規(guī)定的科學(xué)依據(jù)是什么？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮是指動物體或人體內(nèi)的某些細胞或組織（如神經(jīng)組織）感受外界刺激后，由相對靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱@著活躍狀態(tài)的過程。漢水丑生侯偉作品漢水丑生侯偉作品脊蛙：去除大腦保留脊髓有人做過如圖實驗：在蛙的坐骨神經(jīng)上放置兩個微電

極，并將它們連接到一個電表上。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)刺激這表明，在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮以電信號的形式傳導(dǎo)，這種電信號也叫神經(jīng)沖動。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)600μm槍烏賊巨軸突蛙的神經(jīng)由許多神經(jīng)纖維構(gòu)成，如何研究單個神經(jīng)纖維上的神經(jīng)沖動呢？

興奮的實質(zhì)是電流，電流是如何產(chǎn)生的？產(chǎn)生電流要求有電位差，所以需要測量神經(jīng)細胞膜的電位變化。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)漢水丑生侯偉作品一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)問題:膜未受刺激時，膜內(nèi)電位低，膜外電位高，記住外正內(nèi)負，稱為靜息電位。理論上細胞內(nèi)液和外液都是電中性的，為什么膜內(nèi)外卻存在電位差呢？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)理想神經(jīng)元（模型）分析細胞內(nèi)細胞外90K+單位：mmol/L30Na+4Cl-116A-3K+117Na+120Cl-0A-Na+是細胞外液主要的陽離子，K+是細胞內(nèi)液主要的陽離子；Cl-是細胞外液主要的陰離子。膜內(nèi)外離子分布不均衡是主動運輸所致。細胞內(nèi)外液是電中性的。－＋－＋－＋－＋－＋思考、如何解釋膜未受刺激時，膜內(nèi)外就存在電位差？假設(shè)1：靜息電位是K+外流導(dǎo)致的。假設(shè)2：靜息電位Cl-內(nèi)流導(dǎo)致的。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)實驗結(jié)果顯示：只有改變K+濃度，靜息電位才會發(fā)生顯著變化。例如，增大膜外K+濃度（加鉀鹽），靜息電位會由-70mV變?yōu)?60mV。改變Cl-濃度，未受刺激時膜電位基本沒有變化。K+外流一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)膜片鉗技術(shù)可以測定單個離子通道的開閉情況導(dǎo)致的膜電位變化。研究發(fā)現(xiàn)：靜息電位是一種K+通道一直處于開放狀態(tài)所引起的K+外流所導(dǎo)致的。K+外流一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)①②Na+K+①Na+K+②思考、②對應(yīng)的時間里，膜內(nèi)外的電位發(fā)生了什么變化？膜內(nèi)電位逐漸升高一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)①②Na+K+①Na+K+②神經(jīng)細胞膜上有一些門控的Na+通道，膜未受刺激時，這些通道是關(guān)閉的，膜受刺激時，受刺激部位的Na+通道短暫開放，部分Na+內(nèi)流，使膜內(nèi)電位逐漸升高，并超過膜外，膜電位出現(xiàn)反轉(zhuǎn)。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)①②③④Na+K+①Na+K+②K+Na+③Na+K+④神經(jīng)細胞膜上也有一些門控的K+通道，膜未受刺激時，這些通道是關(guān)閉的。膜受刺激時，受刺激部位的K+通道短暫開放（但開放時間晚于Na+門控通道），部分K+外流，使膜外電位又逐漸升高。一種K+通道一直開放，另一種K+通道隨電壓變化開放或關(guān)閉。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)K+Na+Na+K+①②③④Na+K+①Na+K+②③④一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++K+Na+K+K+的濃度高Na+的濃度高Na+K+一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)+刺激漢水丑生侯偉作品+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)+刺激++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++刺激漢水丑生侯偉作品+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++漢水丑生侯偉作品+刺激+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++漢水丑生侯偉作品局部電流方向細胞膜上的電位膜外膜內(nèi)靜息時興奮時+膜外膜內(nèi)-+未興奮→興奮興奮→未興奮-興奮在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的實質(zhì)：神經(jīng)纖維受刺激的部位產(chǎn)生局部電流后，由于門控的鉀離子通道短暫的開放，受刺激部位又會恢復(fù)靜息電位（外正內(nèi)負），但產(chǎn)生的局部電流可以作為一個新的刺激，刺激相鄰的未興奮部位膜上的Na+通道依次開放，局部電流就像波浪一樣沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)。+刺激+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮部位靜息部位刺激局部電流新的刺激電位（電勢）差K+外流靜息電位：外正內(nèi)負Na+內(nèi)流動作電位：外負內(nèi)正興奮傳導(dǎo)方向一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++K+Na+K+K+的濃度高Na+的濃度高Na+K+一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)+刺激漢水丑生侯偉作品+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)人為刺激離體神經(jīng)纖維的中部，產(chǎn)生的興奮可向兩邊雙向傳導(dǎo)。在反射弧中，興奮的傳導(dǎo)是單方向的。因為，在反射弧中受刺激的是感受器（感覺神經(jīng)細胞的樹突），興奮只能由感覺神經(jīng)元的樹突傳向胞體，再傳向軸突，最后傳給中間神經(jīng)元和運動神經(jīng)元。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)圖示反映了視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細胞中的動作電位頻率與刺激強度。問題:

研究發(fā)現(xiàn)：同類可興奮細胞的動作電位峰值相對恒定，且傳導(dǎo)過程中不會衰減。那么神經(jīng)系統(tǒng)如何編碼刺激強度呢？根據(jù)實驗結(jié)果可以判斷：刺激強度越大放電頻率________。越高閾上刺激一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)小結(jié)：興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)內(nèi)負外正提醒在離體的神經(jīng)纖維上，興奮的傳導(dǎo)是雙向的；在反射弧中的神經(jīng)纖維上，興奮的傳導(dǎo)是單向的，因為反射弧中神經(jīng)纖維上的神經(jīng)沖動只能來自感受器。內(nèi)正外負局部電流動作電位電位差雙向傳導(dǎo)相反相同興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮在神經(jīng)元之間（或神經(jīng)元和其他細胞）的傳遞興奮在神經(jīng)元之間的傳遞二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞假說1：肌肉細胞神經(jīng)元電信號假說2：肌肉細胞神經(jīng)元化學(xué)信號二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞電傳遞還是化學(xué)傳遞？后續(xù)實驗表明導(dǎo)致蛙心率變慢的抑制性物質(zhì)可能是乙酰膽堿。實驗結(jié)果蛙心1蛙心2心率副交感神經(jīng)刺激副交感神經(jīng)體液從蛙心1轉(zhuǎn)移至蛙心2灌流二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞神經(jīng)元質(zhì)膜肌細胞質(zhì)膜研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)元與神經(jīng)元之間也存在與神經(jīng)元和肌細胞間類似的結(jié)構(gòu)，我們可統(tǒng)稱為突觸。突觸前膜突觸間隙突觸后膜突觸小泡（內(nèi)含神經(jīng)遞質(zhì))突觸小體二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞軸—胞突觸軸—樹突觸神經(jīng)—肌肉接頭二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞 (1)歸納突觸的結(jié)構(gòu)和類型突觸前膜突觸間隙突觸后膜神經(jīng)遞質(zhì)軸突—胞體軸突—樹突二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞突觸小體≠突觸①組成不同：突觸小體是一個神經(jīng)元軸突末端的膨大部分，其上的膜構(gòu)成突觸前膜，是突觸的一部分；突觸由兩個神經(jīng)元構(gòu)成，包括突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜。②信號轉(zhuǎn)換不同：在突觸小體上的信號轉(zhuǎn)化為電信號→化學(xué)信號。在突觸處完成的信號轉(zhuǎn)化為電信號→化學(xué)信號→電信號。

提醒二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞(2)興奮的傳遞過程胞吐神經(jīng)遞質(zhì)受體電信號化學(xué)信號電信號二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞(3)傳遞特點胞體或樹突

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

化學(xué)信號二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞(4)神經(jīng)遞質(zhì)與受體提醒若神經(jīng)遞質(zhì)是NO，則通過自由擴散釋放。興奮興奮或抑制二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞有的神經(jīng)遞質(zhì)與后膜上的受體結(jié)合會導(dǎo)致Na+通道開放，

Na+內(nèi)流，后膜膜電位發(fā)生反轉(zhuǎn)。有的神經(jīng)遞質(zhì)與后膜上的受體結(jié)合會導(dǎo)致Cl-通道開放，

Cl-內(nèi)流，后膜的膜內(nèi)更“負”，膜外更“正”，更不易發(fā)生電位反轉(zhuǎn)，后膜更不容易興奮。。目前已知的神經(jīng)遞質(zhì)種類很多，主要有乙酰膽堿、氨基酸類（如谷氨酸和甘氨酸）、多巴胺、5-羥色胺、腎上腺素、去甲腎上腺素等。同一種神經(jīng)遞質(zhì)，可能在不同的突觸中所起的作用不同，因為突觸后膜上的遞質(zhì)受體可能不同。突觸可分為興奮性突觸和抑制性突觸兩大類。二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞①Na+內(nèi)流的方式是？（協(xié)助擴散/主動運輸）②在突觸前膜，電信號轉(zhuǎn)化為化學(xué)信號，在突觸后膜呢？③為什么興奮通過突觸時速度變慢了？④突觸小泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)是以前學(xué)習(xí)過的什么過程，這體現(xiàn)了細胞膜的什么特性？協(xié)助擴散化學(xué)信號→電信號胞吐細胞膜的流動性二、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞

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。

毒品是指鴉片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、嗎啡、大麻、可卡因以及國家規(guī)定管制的其它能夠使人成癮的麻醉類藥品和精神藥品。有些興奮劑就是毒品，如可卡因。三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害可卡因成因機理已知多巴胺與愉悅感的產(chǎn)生密切相關(guān)思考、多巴胺與后膜的受體結(jié)合后，是被降解了還是被回收了？思考、可卡因是一種毒品，據(jù)圖分析可卡因使人成癮的原理思考、當(dāng)攝入的可卡因經(jīng)過一段時間失效后，突觸間隙的多巴胺含量會恢復(fù)正常，為什么人會覺得非常難受？思考、說一說戒毒的原理。被前膜上的轉(zhuǎn)運蛋白回收可卡因與前膜上回收多巴胺的轉(zhuǎn)運蛋白結(jié)合間隙的多巴胺含量增多對后膜的刺激增強多巴胺過度刺激后膜經(jīng)過調(diào)節(jié)，后膜上的多巴胺受體減少雖然遞質(zhì)量恢復(fù)正常，但受體減少導(dǎo)致人無法產(chǎn)生正常的愉悅感三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害突觸合成和釋放神經(jīng)遞質(zhì)與受體酶多巴胺受體心臟免疫系統(tǒng)三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害歸納思考、圖1所示，刺激b點，電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)？課堂練習(xí)④圖1所示，刺激e點，電流表的指針是否偏轉(zhuǎn)？課堂練習(xí)(1)高鉀血癥患者神經(jīng)細胞靜息狀態(tài)下膜內(nèi)外電位差增大。(2024·山東卷，9A)()提示患者細胞外的鉀離子濃度大于正常個體，靜息電位差減小。(2)動作電位產(chǎn)生過程中，膜內(nèi)外電位差始終促進Na＋的內(nèi)流。(2023·山東卷，16C)()提示當(dāng)膜內(nèi)變?yōu)檎娢粫r則抑制Na＋的繼續(xù)內(nèi)流。(3)神經(jīng)遞質(zhì)與相應(yīng)受體結(jié)合后，進入突觸后膜內(nèi)發(fā)揮作用。(2021·遼寧卷，16D)()提示神經(jīng)遞質(zhì)不進入突觸后膜。×××課堂練習(xí)(4)內(nèi)環(huán)境K＋濃度升高，可引起神經(jīng)細胞靜息狀態(tài)下膜電位差增大。(2021·河北卷，11C)()提示內(nèi)環(huán)境K＋濃度升高，會導(dǎo)致K＋外流減少，靜息狀態(tài)下膜電位差減小。(5)興奮從神經(jīng)元的胞體傳導(dǎo)至突觸前膜，會引起Na＋外流。(2021·全國乙卷，4A改編)()提示會引起Na＋內(nèi)流。(6)從突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)只能作用于神經(jīng)細胞。(2020·海南卷，15D)()提示還可作用于肌肉細胞、腺細胞。(7)神經(jīng)細胞在靜息狀態(tài)時，Na＋外流使膜外電位高于膜內(nèi)電位。(2020·海南卷，15A)()提示

K＋外流。××××課堂練習(xí)1.(2024·浙江6月選考，16)以槍烏賊的巨大神經(jīng)纖維為材料，研究了靜息狀態(tài)和興奮過程中，K＋、Na＋的內(nèi)向流量與外向流量，結(jié)果如圖所示。外向流量指經(jīng)通道外流的離子量，內(nèi)向流量指經(jīng)通道內(nèi)流的離子量。A下列敘述正確的是(

)A.興奮過程中，K＋外向流量大于內(nèi)向流量B.興奮過程中，Na＋內(nèi)向流量小于外向流量C.靜息狀態(tài)時，K＋外向流量小于內(nèi)向流量D.靜息狀態(tài)時，Na＋外向流量大于內(nèi)向流量課堂練習(xí)解析由圖可知：興奮過程中，K＋外向流量大于內(nèi)向流量，Na＋內(nèi)向流量大于外向流量，A正確，B錯誤；靜息狀態(tài)時，K＋外向流量大于內(nèi)向流量，Na＋外向流量小于內(nèi)向流量，C、D錯誤。A.興奮過程中，K＋外向流量大于內(nèi)向流量B.興奮過程中，Na＋內(nèi)向流量小于外向流量C.靜息狀態(tài)時，K＋外向流量小于內(nèi)向流量D.靜息狀態(tài)時，Na＋外向流量大于內(nèi)向流量課堂練習(xí)2.(2024·湖南卷，12)細胞所處的內(nèi)環(huán)境變化可影響其興奮性，膜電位達到閾電位(即引發(fā)動作電位的臨界值)后，才能產(chǎn)生興奮。如圖所示，甲、乙和丙表示不同環(huán)境下靜息電位或閾電位的變化情況。下列敘述錯誤的是(

)CA.正常環(huán)境中細胞的動作電位峰值受膜內(nèi)外鈉離子濃度差影響B(tài).環(huán)境甲中鉀離子濃度低于正常環(huán)境C.細胞膜電位達到閾電位后，鈉離子通道才開放D.同一細胞在環(huán)境乙中比丙中更難發(fā)生興奮課堂練習(xí)解析動作電位的產(chǎn)生主要與鈉離子順濃度梯度內(nèi)流有關(guān)，細胞內(nèi)外鈉離子濃度差會影響動作電位峰值，A正確；靜息電位的產(chǎn)生主要與鉀離子順濃度梯度外流有關(guān)，細胞外鉀離子濃度降低時，膜兩側(cè)鉀離子濃度差增大，鉀離子外流增多，靜息電位的絕對值增大，B正確；細胞膜電位達到閾電位前，鈉離子通道就已經(jīng)開放，C錯誤；分析題圖可知，與環(huán)境丙相比，細胞在環(huán)境乙中閾電位與靜息電位的差值更大，受到相同刺激后更難發(fā)生興奮，D正確。A.正常環(huán)境中細胞的動作電位峰值受膜內(nèi)外鈉離子濃度差影響B(tài).環(huán)境甲中鉀離子濃度低于正常環(huán)境C.細胞膜電位達到閾電位后，鈉離子