神经信息的传送

神经信息的传送第1页/共27页人体或动物通过神经系统感受并传送环境刺激的信息，从而做出各种应答反应，以保证机体各部分的协调及与环境的统一。神经系统是如何感受和传送环境刺激信息的呢？问题探讨第2页/共27页神经系统是由神经细胞构成的。神经细胞又叫神经元，是神经信息传送的结构基础。第3页/共27页思考与讨论听到电话铃响，你就会去接电话。下图显示了这个反应的神经信息的传送路线。由图可以看到，神经信息的传送分两种情况：一是神经信息在一个神经元内部的传送；二是神经信息需要跨细胞传送。二者传送的机制是否相同呢？第4页/共27页神经信息的传送路线第5页/共27页一神经信息在神经纤维上的传导阅读与分析：仔细阅读下列材料，并回答问题：1、什么是膜电位和动作电位？神经细胞在受到刺激时会发生怎样的变化？2、神经细胞以什么形式传送环境中的信息的？第6页/共27页许多无脊椎动物，如乌贼、虾、蟹等，都有极粗的神经纤维，直径可达1mm，称为巨轴突。霍奇金等选择枪乌贼的巨轴突为研究对象，利用一个灌注海水的玻璃毛细管作为电极直接插入巨轴突膜内，另一电极置于膜外，两电极之间只隔一层细胞膜，以此来测定膜电位。将两电极接到放大器和示波器上，直接记录膜电位（膜内为负，膜外为正）。霍奇金在神经纤维的一端记录膜电位的同时，在另一端给予刺激，经过极短时间的潜伏期后，记录电极部位就会在膜电位的基础上出现一个快速的生物电变化，即产生了一个瞬间的动作电位。一神经信息在神经纤维上的传导第7页/共27页一神经信息在神经纤维上的传导静息电位：细胞未受刺激时，即处于“静息”状态下细胞膜两侧所存在的电位差叫膜电位，又称为静息电位。静息电位：外正内负（膜外带正电，膜内带负电）。动作电位：当神经细胞受到适当刺激时，由于受到刺激部位的细胞膜对离子的透性的改变而产生瞬间可传导的电位变化，叫动作电位（神经冲动）。在神经细胞，动作电位一经产生便会以波的形式沿细胞膜快速传导，即动作电位的传导。神经细胞是以生物电的形式传导信息的。第8页/共27页二神经信息在神经细胞间的传递当动作电位经传导到达轴突末端时，末端部位释放一种特殊的化学物质即神经递质。乙酰胆碱是一种最普遍的神经递质。神经递质又可刺激后面的神经细胞产生冲动，使神经信息继续向下传递。依次类推，神经信息沿反射弧定向传送，最终到达效应器，产生生理反应。神经递质的释放电信号化学信号电信号第9页/共27页二神经信息在神经细胞间的传递兴奋传递过程：神经冲动轴突轴突末梢经神经递质刺激后神经细胞后一神经细胞产生冲动继续向下传递第10页/共27页细胞不停地进行着物质代谢、能量代谢和信息传递。那么细胞中各种不同的、独立的组成结构是如何完成复杂的代谢过程的？物质代谢、能量代谢和信息传递之间又存在怎样的关系呢？问题探讨第11页/共27页一细胞的整体性1、组成生物体的化合物不是杂乱无章地堆聚在一起，而是有机地结合；2、各种细胞器之间并不是孤立的，它们虽有分工，却又相互配合、密切联系。例如：分泌蛋白的合成及分泌的过程可以说明结构、功能之间的关系。蛋白质核糖体内质网腔高尔基体细胞膜较成熟蛋白质成熟蛋白质细胞外翻译分泌第12页/共27页二物质代谢、能量代谢和信息传递间的联系1、新陈代谢的基础：物质代谢、能量代谢和信息传递。2、相互联系：(1)外界环境刺激和胞间信号分子作用于细胞后，通过信号转导过程诱导基因表达并引起物质代谢和能量代谢的变化。(2)物质代谢包括合成反应和分解反应两方面。合成反应贮存能量，分解反应通常释放能量。第13页/共27页二物质代谢、能量代谢和信息传递间的联系(3)在细胞中，能量被用于移动物质、建造复杂的分子及形成和维持细胞内的有序状态。因此，物质代谢的同时总是伴随着能量代谢的过程。(4)细胞内物质代谢和能量代谢之所以能协调低进行，信息传递起着调节和控制的作用。另外，物质代谢和能量代谢又为信息传递提供物质和能量的基础。第14页/共27页细胞是一个统一的整体结构：功能：调控：与外界的联系：细胞核与细胞质通过核孔相通。核膜、内质网膜与细胞膜等相互连接成细胞内完整的生物膜系统。细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致地完成各项生命活动。细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。不断地与外界进行物质代谢、能量代谢和信息传递，与外界环境形成一个统一的整体。第15页/共27页一、生态系统中信息的种类物理信息生态系统中的光、声、温度、温度、磁力等通过物理过程传递的信息。化学信息生物产生一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸、性外激素等。行为信息动物的特殊行为，向同种或异种生物传递特定的信息。第16页/共27页海豚的回声定位与声纳物理信息第17页/共27页蛇的热感受器与导弹（红外线感受器）物理信息第18页/共27页鸟迁徙行为中对方向的判断（太阳）物理信息第19页/共27页鸽子喙部发现感应磁场器官识途靠地磁导航物理信息第20页/共27页求偶行为发光

萤火虫发出的萤光是一种求偶信号，以此与异性取得联系。但这种信号往往被第三者——狼蛛非法利用，结果双双被捕，成了爱情的牺牲品。

行为信息第21页/共27页求偶行为鸣叫

以嘹亮的鸣声呼唤配偶的动物较多，其中有些只是简单的鸣叫，如蝉类。有些鸟类则伴有炫耀歌喉或滔滔不绝地“表白”。这种方式也容易暴露目标，往往酿成爱情悲剧。

极乐鸟求偶炫耀行为信息第22页/共27页引诱