2.3神经冲动的产生和传导课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

神经冲动的产生和传导第3节◉学习目标1．阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。2．说明突触传递的过程及特点。3．说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害，自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害。课前——新知自主预习课堂——核心要点突破随堂——归纳迁移应用“四翼”检测评价（五）目录新知自主预习◉课前提能点（一）人口填一填一、主干知识(一)兴奋在神经纤维上的传导1．神经表面电位差实验(1)实验过程神经表面各处电位相等负电位向左(a)(2)实验结论：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(神经冲动)正电位向右(b)正电位2．神经冲动在神经纤维上的产生和传导内负外正K+外流内正外负Na+内流兴奋未兴奋电信号兴奋未兴奋(二)兴奋在神经元之间的传递1．突触小体与突触(1)突触小体：_________________经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大呈杯状或球状的结构。(2)突触：突触小体可以与其他神经元的____________等相接近，共同形成的结构。2．突触的结构和兴奋在神经元间传递的过程神经元的轴突末梢胞体或树突突触前膜突触间隙突触后膜突触小泡突触间隙神经递质受体离子通道降解回收[提醒]神经递质以胞吐方式由突触前膜释放，以扩散方式通过突触间隙到达突触后膜。3．兴奋在神经元间传递的特点(1)传递特点：_____传递。单向突触小泡突触前膜突触后膜4．滥用兴奋剂、吸食毒品的危害(1)兴奋剂和毒品的概念①兴奋剂：原是指能提高______________机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称，其具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。②毒品：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______的麻醉药品和精神药品。中枢神经系统瘾癖(2)兴奋剂和毒品的作用方式举例

(3)我们的责任和义务珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害。合成和释放受体酶提能点（一）人口品一品二、重要图示1．(教材第27页图2-6变式)根据神经表面电位差的实验示意图回答问题。(1)根据图中①～④电表指针偏转的变化顺序，说明给予神经的一次刺激发生在左端还是右端。提示：刺激发生在右端。(2)请简要描述电表指针偏转情况。提示：发生了方向相反的两次偏转。2．(教材第28页图2-7变式)神经冲动在神经纤维上产生和传导的模式图。(1)静息电位和动作电位的表现分别是什么？提示：内负外正、内正外负。(2)兴奋传导的方向和局部电流的方向有什么规律？提示：兴奋传导的方向与神经纤维膜内的局部电流方向相同，与膜外的局部电流方向相反。3．(教材第29页图2-8)在下图中填写A～E的结构名称。突触小泡突触小体突触前膜突触间隙突触后膜提能点（一）人口展一展三、边角知识(教材第29页“相关信息”拓展思考)目前已知的神经递质种类很多，主要的有乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。(1)神经递质存在于突触前膜的_________中，通过_____的方式释放到突触间隙，该过程体现了生物膜的结构特点是具有_____________。(2)神经递质与突触后膜的哪种结构结合？它们是通道蛋白吗？提示：与特异性的受体结合，它们不是通道蛋白。突触小泡胞吐一定的流动性(3)乙酰胆碱与受体结合后可以使Na＋通道打开，而甘氨酸作为神经递质可以使Cl－通道打开，二者对突触后神经元的影响有什么不同？提示：乙酰胆碱与受体结合后使Na＋通道打开，引起突触后神经元兴奋；甘氨酸使Cl－通道打开，导致突触后神经元被抑制。核心要点突破◉课堂根据下面的两则材料，回答有关问题：材料1：某哺乳动物处于静息状态的神经元内、外K＋浓度分别是140mmol/L和5mmol/L。材料2：科学家在细胞外液渗透压和K＋浓度相同的条件下进行了含有不同Na＋浓度的细胞外液对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验，结果如图。提能点（一）人口任务驱动探究分析兴奋在神经纤维上的传导核心要点（一）(1)分析材料1，细胞具有积累K＋的能力，其吸收K＋的方式是什么？提示：主动运输。(2)该哺乳动物静息电位的表现和离子基础分别是什么？提示：该哺乳动物静息电位表现为内负外正，离子基础是K＋外流。(3)动作电位形成过程中Na＋的运输方向和方式分别是什么？提示：Na＋内流，方式为协助扩散。(4)由材料2图中三条曲线可知，影响动作电位峰值的主要因素是什么？提示：细胞外液中Na＋浓度。(5)a、b、c三种细胞外液中Na＋浓度高低的关系是什么？提示：a>b>c。测量项目测量方法测量图解测量结果神经表面电位差电表两极置于神经表面不同的位点跨膜电位(静息电位和动作电位)电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧1．电位(差)测量发展认知2．膜电位变化曲线解读以电表两极分别置于膜内、外两侧为例，曲线表示膜内、外两侧电位差的变化情况曲线解读a点：静息电位，K＋外流，K＋的进(钠钾泵)细胞和出(K＋外流)细胞处于动态平衡；b点：零电位(膜内、外两侧电位差为0)，动作电位形成过程中，Na＋通道开放使Na＋内流；曲线解读bc段：动作电位形成过程中，膜电位表现为内正外负，Na＋继续内流；c点：动作电位达到峰值(最大值)；cd段：静息电位恢复过程中，K＋通道彻底开放，K＋外流；de段：通过钠钾泵恢复静息状态续表【特别提醒】①形成静息电位时的K＋外流和形成动作电位时的Na＋内流，都是顺浓度梯度进行的，均不需要消耗能量，即运输方式为协助扩散。②在处于静息电位和动作电位时，神经纤维膜内外两侧具有电位差，膜两侧的零电位差出现在动作电位形成过程和静息电位恢复过程中。3．环境溶液中K＋、Na＋浓度与静息电位、动作电位的关系项目静息电位动作电位峰值Na＋增加不变增大Na＋降低不变变小K＋增加变小不变K＋降低增大不变(1)静息电位主要是K＋外流形成的平衡电位，细胞外Na＋浓度的改变通常不会影响到静息电位。细胞外K＋浓度上升，导致细胞内K＋向外扩散减少，从而引起静息电位变小。反之，会引起静息电位变大。(2)动作电位主要是Na＋内流形成的电位，细胞外K＋浓度的改变通常不会影响到动作电位的峰值。细胞外Na＋浓度上升，导致其向细胞内的扩散量增加，从而引起动作电位的峰值变大。反之，动作电位峰值变小。[典例]

图1为神经纤维受刺激后的膜电位变化图，图2表示Na＋通道和K＋通道的生理变化。其中图2中的甲～丙可以对应图1中的①～⑥。据图分析，下列有关说法正确的是(

)A．图1③过程Na＋进入细胞需要消耗能量B．图2中的乙和丙可分别对应图1中的③和⑤C．由图可知，神经元细胞膜外K＋的内流是形成静息电位的基础D．适当提高细胞外液中的Na＋浓度，图中④峰值会有所减小√[解析]图1中的③过程膜电位上升，原因是Na＋大量内流，其转运方式为协助扩散，不消耗能量，A错误；图2中的乙和丙分别是Na＋大量内流和K＋外流，可分别对应图1中的③和⑤，B正确；由图可知，神经元细胞膜内K＋的外流是形成静息电位的基础，C错误；动作电位的峰值与细胞内外Na＋浓度差有关，适当提高细胞外液的Na＋浓度，细胞内外Na＋浓度差增大，则图1中④峰值会有所增大，D错误。神经细胞的膜外带正电、膜内带负电的主要原因(1)细胞内的有机负离子如蛋白质为大分子，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，逆浓度梯度从细胞内泵出3个Na＋，但只从膜外泵入2个K＋。(3)神经细胞膜在静息时对K＋的通透性大，膜内的K＋扩散到细胞外，但对Na＋的通透性小，膜外的Na＋不易扩散进来。1．(2024•聊城高二检测)如图表示在某时刻神经纤维的膜电位状态。据图分析，下列叙述不正确的是(

)跟踪训练A．丁区是Na＋内流所致B．甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态C．乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁D．图示神经冲动的传导方向可能是从左到右，也可能是从右到左√解析：神经纤维上静息电位表现为内负外正，动作电位表现为内正外负。丁区膜电位表现为内负外正，是K＋外流所致，A错误；图示中乙区电位为内正外负，则乙区为兴奋部位，甲区、丙区和丁区都有可能刚恢复为静息电位，因此神经冲动的传导方向可能是从左到右，也可能是从右到左，B、D正确；乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁，C正确。2．将离体的神经纤维置于适宜浓度的溶液中，并用不同的强度刺激神经纤维，神经纤维膜两侧的电位变化如图所示，下列说法错误的是(

)A．膜电位为0时，可能是Na＋通道大量开放，也可能是K＋通道大量开放B．适当提高刺激Ⅰ的强度，c点不会上移C．刺激Ⅱ时，神经纤维膜产生了外正内负的动作电位D．适当降低溶液中的K＋浓度，静息电位绝对值变大√解析：由题图可知，膜电位为0时，可能是Na＋通道大量开放，也可能是K＋通道大量开放，A正确；适当提高刺激Ⅰ的强度，不影响动作电位峰值，c点不会上移，B正确；刺激Ⅱ时，神经纤维膜没有出现外负内正的电位，因此没有产生动作电位，C错误；静息电位与K＋外流有关，适当降低培养液的K＋浓度，K＋外流增多，静息电位绝对值变大，D正确。分析下面的两则材料，回答问题：材料1：甘蔗发霉时滋生的节菱孢霉菌能产生三硝基丙酸(3-NP)，3-NP能抑制胆碱酯酶的合成。如图甲表示突触结构，③表示乙酰胆碱，能够被胆碱酯酶分解。材料2：如图乙所示是毒品可卡因的作用机制：可卡因通过影响神经递质的回收，从而刺激大脑中的“奖赏”中枢，使人产生愉悦感。提能点（一）人口任务驱动运用模型分析兴奋在神经元之间的传递核心要点（二）(1)资料中乙酰胆碱和多巴胺作为信息分子属于什么物质？二者的释放方式和作用结果是什么？提示：神经递质；二者都是以胞吐的方式释放，发挥作用后被降解或回收。(2)图甲④受体和图乙②受体的化学本质是什么？它们分别位于肌肉细胞膜和大脑某些神经元上，这些细胞膜构成突触结构的哪一部分？提示：糖蛋白；突触后膜。(3)3-NP和可卡因进入相关的突触间隙后，具有相同的生理效应是什么？提示：使突触后神经元持续兴奋。1．神经递质的释放方式、类型及特点发展认知2．兴奋的传导与传递的比较3．突触中神经冲动传递的影响因素分析(1)突触后膜会持续兴奋或抑制的原因正常情况下，神经递质与突触后膜上的受体结合引起突触后膜兴奋或抑制后，立即被相应酶降解而失活或回收进细胞。若某种药物或有毒、有害物质使降解神经递质的相应酶变性失活，则突触后膜会持续兴奋或抑制。(2)药物或有毒、有害物质作用于突触从而阻断神经冲动传递的三大原因①药物或有毒、有害物质阻断神经递质的合成或释放；②药物或有毒、有害物质使神经递质失活；③突触后膜上的受体被药物或有毒、有害物质占据，使神经递质不能和突触后膜上的受体结合。[典例]图1为某突触结构示意图，图2、图3分别为图1结构浸泡箭毒(一种毒素)前、后给予突触前神经元相同刺激后，测得的突触后神经元的电位变化。下列相关分析错误的是(

)A．a为突触小泡，其中的神经递质可能是兴奋性神经递质，也可能是抑制性神经递质B．神经元从产生兴奋到恢复静息状态，同一种离子会出现不同的跨膜运输方式C．刺激一段时间后才检测到电位变化的主要原因是兴奋在突触部位存在信号形式的转换D．箭毒可能是通过阻碍神经递质与突触后膜上受体的结合来抑制突触后神经元产生兴奋√[解析]

结合图2可知，图1接受刺激后，a突触小泡释放神经递质，可使突触后神经元产生兴奋，故a突触小泡中的神经递质是兴奋性神经递质，不可能是抑制性神经递质，A错误；产生兴奋时，Na＋内流的运输方式为协助扩散，恢复静息状态时，Na＋-K＋泵运输Na＋的方式为主动运输，B正确；兴奋在突触部位的传递需要通过“电信号—化学信号—电信号”的信号转换，故刺激一段时间后才能检测到电位变化，C正确；分析图3可知，箭毒处理后，突触后神经元的兴奋被抑制，故箭毒可能是通过阻碍神经递质与突触后膜上受体的结合来抑制突触后神经元产生兴奋，D正确。神经递质的种类及作用机理兴奋性神经递质如乙酰胆碱、谷氨酸等，此类神经递质作用于突触后膜，能增强突触后膜Na＋的通透性，使Na＋内流，突触后膜产生动作电位，从而引起下一个神经元的兴奋抑制性神经递质如甘氨酸、γ-氨基丁酸等，此类神经递质作用于突触后膜，能增强突触后膜对Cl－的通透性，使Cl－进入细胞内，强化内负外正的静息电位，从而使神经元难以产生兴奋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√跟踪训练解析：神经递质是从①突触前膜释放的，A正确；兴奋的传递过程需要能量，能量主要来自④线粒体，B正确；兴奋在神经元之间的传递是单向的，C错误；突触由①突触前膜、②突触间隙和③突触后膜三部分组成，D正确。2．γ-氨基丁酸是一种常见的神经递质，与突触后膜上的特异性GABA受体结合后，引起Cl－通道开放，Cl－进入突触后神经元细胞内(如图)。下列有关叙述正确的是(

)A．Cl－进入细胞内体现了细胞膜的信息交流功能B．可以推断γ-氨基丁酸可促进突触后神经元兴奋C．γ-氨基丁酸增加可以维持突触后膜膜电位保持不变D．虽然γ-氨基丁酸属于小分子，但还是以胞吐的方式释放√解析：图中GABA受体与γ-氨基丁酸特异性结合，导致Cl－通道打开，Cl－进入细胞内，这体现了细胞膜控制物质进出的功能，A错误；Cl－进入突触后神经元细胞内导致突触后神经元被抑制，γ-氨基丁酸可促进突触后神经元抑制状态，B错误；γ-氨基丁酸促进Cl－内流使突触后膜静息电位增大，C错误；γ-氨基丁酸是一种神经递质，神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙，D正确。提能点（一）人口实验探究电位测量与电流计指针偏转核心要点（三）发展认知1．神经纤维上电位测量的方法(1)静息电位的测量①灵敏电流计的一极与神经纤维膜外侧连接，另一极与膜内侧连接，观察到指针发生偏转(如图甲)，测量出静息电位；②灵敏电流计的两极都与神经纤维膜外侧(或膜内侧)相连接时，指针不偏转(如图乙)。续表(2)动作电位的测量电流计两极均与膜外侧相连，在电流计一侧给予适宜刺激，电流计测出的就是动作电位的变化。(3)指针偏转原理如图为a点受刺激产生动作电位“”，动作电位沿神经纤维传导，依次通过“a→b→c→c右侧”的过程中灵敏电流计的指针变化情况。(1)在神经纤维上2．电流计指针偏转的分析(2)在神经元之间图中a和b为电流计两电极所在位置，B为突触前神经元，C为突触后神经元。①在B神经元上任意处施加适宜刺激(包括两电极距离的中点)，兴奋可由B神经元传至C神经元，a点先兴奋，b点后兴奋，电流计指针发生两次方向相反的偏转；②在C神经元上任意处施加适宜刺激，兴奋不能由C神经元传至B神经元，a点不能兴奋，b点可兴奋，电流计指针发生一次偏转。(3)“两看法”判断电流计指针偏转[典例]图1是测量神经纤维膜内外电位的装置，图2是测得的膜电位变化。下列有关叙述错误的是(

)A．图1中甲能测出静息电位的大小，相当于图2中a点的电位B．若细胞外Na＋浓度适当升高，在适宜条件刺激下图2中c点上移C．神经纤维的状态由甲转变为乙的过程中，膜对Na＋的通透性增大D．若要画出如图2的动作电位，需要多个图1装置测量神经纤维不同位点的电位变化√[解析]

静息时膜电位表现为外正内负，所以图1中甲能测出静息电位的大小，相当于图2中a点的电位，A正确；图2中c点表示动作电位峰值，是Na＋内流所致，所以若细胞外Na＋浓度适当升高，则动作电位会增大，图2中c点上移，B正确；神经纤维的状态由甲转变到乙是产生动作电位的过程，膜对Na＋的通透性增大，C正确；图2表示的是神经纤维上一个位点的电位变化，不需要多个图1装置测量神经纤维不同位点的电位变化，D错误。1．图甲所示为三个神经元及其联系，图乙为突触结构，在a、d两点连接一个灵敏电流计，下列说法正确的是(

)跟踪训练A．刺激图甲中②处，可以测到电位变化的有①②③④⑤⑥B．在突触处完成化学信号→电信号→化学信号的转变C．刺激图乙b、c点，灵敏电流计指针各偏转1、2次D．若抑制图乙细胞的呼吸作用，不影响兴奋的传递√解析：兴奋在同一个神经元上可双向传导，但在神经元之间只能单向传递，因此刺激图甲中②处，可以测到电位变化的有①②③④⑤⑥，A正确；在突触处完成电信号→化学信号→电信号的转变，B错误；b点位于突触前膜，刺激b点，电流计的指针会发生2次方向相反的偏转。c点位于突触后膜，由于兴奋在神经元之间的传递只能是单向的，因此，电位计的指针只能发生1次偏转，C错误；图乙细胞间的兴奋传递依靠神经递质，神经递质通过胞吐释放，消耗能量，而能量主要来自线粒体的有氧呼吸，因此抑制图乙细胞的呼吸作用，会影响神经兴奋的传递，D错误。2．图甲为某一神经纤维示意图，将一电流表的a、b两极置于膜外，在X处给予适宜刺激，测得电位变化如图乙所示。下列说法正确的是(

)A．未受刺激时，电流表测得的为静息电位B．兴奋传导过程中，a、b间膜内电流的方向为b→aC．在图乙中的t3时刻，兴奋传导至b电极处D．a、b两处电位同时由静息电位转变为动作电位√解析：静息状态时，神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位，图甲所示两电极都在膜外，所测电位为零，A错误。兴奋的传导方向和膜内侧的电流传导方向一致，所以兴奋传导过程中，a、b间膜内电流的方向为a→b，B错误。由于兴奋是由a传向b，a处先形成动作电位，因此两电极之间产生电势差，形成t1～t2的曲线变化；当兴奋传导至ab之间时，a处恢复为静息电位，b处未兴奋，两电极之间没有电势差，形成t2～t3的曲线变化；当兴奋传导至b处，b处形成外负内正的动作电位，与a电极处形成电势差，从而产生t3～t4的曲线变化，C正确，D错误。3．(2024•信阳高二质检)如图是结构完整的2个离体神经元的部分结构示意图，表1～表5均为灵敏电流表，a～g是神经元上不同的部位，其中de＝fg。在a处给予一次适宜强度的刺激后，某时刻观察到各电流表指针偏转情况如图所示。下列相关推测错误的是(

)A．表1与表2指针未偏转，说明b和c处神经纤维处于静息状态B．表4指针接下来会发生两次方向不同的偏转C．虽然de＝fg，但表4与表5测得的膜电位曲线图不同D．当神经纤维的生理状态发生改变时，各表测得的数据可能有所不同√解析：据图推测a处产生的兴奋很可能传导至c处，b处正在由动作电位向静息电位恢复，膜内外电位差为零；c处正在产生新的动作电位，膜内外电位差为零，A错误；由题图可知，表4指针接下来会偏转2次，且方向相反，B正确；突触处信号传递为电信号到化学信号再到电信号，传递速度慢，而在神经纤维上一直是以电信号传导，传导速度快，且神经元之间释放的神经递质可有兴奋类和抑制类两种，若为抑制类，表4将偏转2次，表5仅会偏转1次，所以表4与表5测得的膜电位曲线图不同，C正确；神经纤维结构的完整性及内外环境均会影响兴奋的传导，即当神经纤维的生理状态发生改变时，各表测得的数据可能有所不同，D正确。归纳迁移应用◉随堂(一)概念体系融通归纳与小结(二)核心语句必记1．在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。2．神经细胞膜静息电位表现为内负外正，主要由K＋外流引起；动作电位表现为内正外负，主要由Na＋内流引起。3．由于神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。迁移与应用1．如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图。下列说法与图示相符的是(

)A．图中兴奋部位是b和cB．图中弧线最可能表示局部电流方向C．图中兴奋传导的方向是c→a→bD．兴奋传导方向与膜外局部电流方向一致√解析：兴奋部位的电位为动作电位，即内正外负，所以兴奋部位是a，A错误；正电荷移动的方向为电流的方向，因此图中弧线最可能表示局部电流方向，B正确；兴奋的传导方向与膜内局部电流方向一致，与膜外局部电流方向相反，因此图中兴奋传导方向为c←a→b，C、D错误。2．(2024•漳州高二质检)毒品可卡因是一种常见的兴奋剂，可卡因通过与突触前膜上的多巴胺转运体(DAT)结合，使其失去回收多巴胺的功能，造成大脑有关中枢持续兴奋。下列相关叙述正确的是(

)A．DAT可避免多巴胺持续作用于突触后神经元B．可卡因与多巴胺竞争突触后膜上的特异性受体C．滥用可卡因的后果是突触后膜上多巴胺受体增加D．吸食可卡因容易上瘾是因为可卡因不断作用于突触后膜，使其持续兴奋√解析：突触前神经元上的DAT能够回收多巴胺，避免多巴胺持续作用于突触后神经元，A正确；可卡因的作用机理是与多巴胺转运体(DAT)结合，阻止多巴胺进入突触前膜，B、D错误；滥用可卡因会使突触后膜上的多巴胺受体长时间暴露在高浓度的多巴胺中，使突触后膜上多巴胺受体减少，C错误。3．(2024•邯郸高二月考)突触分为电突触和化学突触两种类型，结构如图甲所示。在电突触中，突触前神经元和突触后神经元的细胞膜直接接触。当电信号到达轴突末端时，缝隙连接允许离子在两个细胞之间直接流动，且突触后神经元兴奋后也可引发突触前神经元的兴奋。利用微电极—电位表装置测定兴奋经突触传递时，突触前、后细胞的膜电位变化，结果如图乙所示。下列分析正确的是(

)A．兴奋在化学突触和电突触处的传递方向都是单向的B．化学突触和电突触都会发生电信号→化学信号→电信号的转化C．图甲中化学突触和电突触的电位变化分别对应图乙中的a和bD．电突触传导神