1、第3节 神经冲动的产生和传导课标解读课标要求学习目标学法指导1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差、受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导 2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学信息的转化完成 1.简述兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递（生命观念） 2.区分静息电位和动作电位（生命观念） 3.说出突触的结构（生命观念） 4.通过对实验提取信息.抓住关键.得出结论（科学思维） 5.分析滥用兴奇剂和吸食毒品的危害，向.家人朋友宜传科普（社会责任） 1.借助示意图和实验现象分析，加深对兴奋在神经元之间传递的理解，形成 “结构与功能相适应”的观念，并培养科学探究能力 2.结合模式
2、图分析兴奋传导的过程与特点 3.通过资料或网络信息了解滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，远离毒品 自主学习必备知识一、兴奋在神经纤维上的传导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.神经冲动在神经纤维上的传导过程（1）神经冲动的产生静息电位： 外正内负 机理： K+ 外流动作电位： 外负内正 机理： Na+ 内流（2）神经冲动的传导兴奋部位与未兴奋部位之间：形成 局部电流 。局部电流方向：膜内 由兴奋部位未兴奋部位 ，膜外 由未兴奋部位兴奋部位 。原理：局部电流刺激未兴奋部位，膜电位产生“ 外正内负外负内正 ”的变化。 （3）恢复静息电位未兴奋部位
3、膜电位产生“ 外正内负外负内正 ”的变化，即产生神经冲动，将兴奋向两侧传导，中部又恢复静息电位。3.特点兴奋在神经纤维上的传导方向是 双 向的。二、兴奋在神经元之间的传递1.突触小体：神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。2.神经元之间兴奋传递的结构基础突触（1）突触的模式图（2）突触的常见类型a.轴突细胞体型，表示为。b. 轴突树突 型，表示为。（3）神经递质a.神经递质只存在于 突触小泡 中，在神经元之间传递兴奋，使后一个神经元发生兴奋或抑制。b.神经递质起作用后会与受体 分开 ，并迅速 被降解 或 回收进细胞 ，以免 持续发挥作用 。3.传递过程
4、（1）过程：轴突 突触小体 突触小泡 突触前膜 释放 神经递质 突触间隙 突触后膜（下一个神经元） 神经递质被降解或回收。（2）信号转换：电信号 化学信号 电信号。（3）传递特点a. 单向 传递：由于神经递质只存于突触小泡中，只能由 突触前膜 释放，然后作用于突触后膜上。b.突触延搁：突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，因此兴奋传递的速度比在神经纤维上要慢。提醒：（1）突触不仅是神经元之间的连接，神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过突触联系的，神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉或腺体，引起肌肉的收缩或腺体的分泌。（2）突触小体突触a.组成不同：突触小体是上一个神经元轴突末端膨大部
5、分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分；突触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。b.信号转变不同：在突触小体上的信号转变为电信号化学信号；在突触处完成的信号转变为电信号 化学信号 电信号。三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害1.对神经系统产生影响的作用机理（1）作用位点：往往是 突触 。（2）作用机理：促进神经递质的 合成和释放 速率；干扰神经递质与 受体 的结合；影响 分解 神经递质的酶的活性。2.兴奋剂、毒品及其危害（1）兴奋剂：原是指能提高 中枢神经系统 机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的 兴奋程度 ，提高 运动速度 等作用。（2）毒品：指 鸦片
6、 、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瘾癖的麻醉药品和精神药品，有些兴奋剂就是毒品。（3）危害（以可卡因为例）a.使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，使多巴胺留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的 多巴胺受体 减少，影响机体正常的生命活动。b.干扰 交感神经 的作用，导致心脏功能异常，还会抑制 免疫系统 的功能。c.产生 心理依赖性 ，长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉等。3.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，是我们每个人应尽的责任和义务。互动探究关键能力 主题学习一 兴奋在神经纤维上的传导情境探究1.下图为枪乌贼的
7、神经纤维上兴奋的产生与传导模式图，请分析并思考有关问题：（1）若测量该神经纤维上的静息电位和动作电位，电流计的两极应怎样连接？电流计指针如何偏转？（2）未受刺激时，钾离子和钠离子在神经元内外的浓度高低分别是如何的？（3）静息电位和动作电位形成的原因是什么？（4）电位形成时，Na+ 和K+ 的跨膜运输都不消耗能量吗？为什么？（5）图中膜内、外都会形成局部电流，请写出它们的电流方向（用字母和箭头表示）。兴奋传导的方向与哪种电流方向一致？（6）若将枪乌贼的神经纤维放入一定浓度的氯化钾溶液中，并给予适当强度的刺激，神经纤维能否产生兴奋？为什么？答案：提示：（1）测静息电位：灵敏电流计一极与神经纤维a（
8、或c）区膜外侧连接，另一极与a（或c）区膜内侧连接（如图甲），指针发生一次偏转。测动作电位：灵敏电流计都连接在神经纤维a（或c）区膜外（或内）侧（如图乙），指针发生两次方向相反的偏转。（2）未受刺激时，钾离子在细胞内浓度远远高于细胞外，钠离子在细胞外的浓度远远高于细胞内。（3）静息电位产生和维持的主要原因是K+ 外流，膜外侧阳离子浓度高于膜内侧，细胞膜两侧的电位表现为内负外正。动作电位产生原因是受到刺激时，Na+ 内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，细胞膜两侧的电位表现为内正外负。（4）电位形成时，Na+ 内流和K+ 外流的方式为协助扩散，顺浓度梯度不消耗能量。但是神经细胞吸收K+ 和
9、神经细胞排出Na+ 都逆浓度梯度，是主动运输，都消耗能量。（5）膜内的电流方向是abc ，膜外的电流方向是abc 。兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。（6）不能产生兴奋，动作电位产生的机理是钠离子内流，外界溶液没有钠离子无法产生动作电位。归纳总结1.Na+和K+运输方式的判断（1）Na+ 的内流和K+ 的外流为协助扩散，不消耗能量，都是顺离子浓度梯度进行的，都需要相应离子通道的协助。（2）Na+ 的出细胞和K+ 的进入细胞为主动运输，都是逆离子浓度梯度进行的，既需要消耗能量，又需要相应载体蛋白的协助。2.神经纤维上局部电流传导方向（1）在膜外，局部电流的方向与兴奋的传导方向相反。（2）在膜内，
10、局部电流的方向与兴奋的传导方向相同。3.兴奋在神经纤维上传导的特点（1）生理完整性：包括结构完整性和功能完整性两个方面。如果神经纤维被切断，冲动就不能通过断口继续向前传导；即使不破坏神经纤维结构上的连续性，机械压力、冷冻、电流和化学药品等因素也能使神经纤维的局部功能改变，从而中断兴奋的传导。（2）绝缘性：一条神经中包含有大量粗细不同、传导速度不一的神经纤维，诸多纤维各自传导其兴奋，基本上互不干扰，这称为传导的绝缘性。（3）双向传导：神经纤维上某一点被刺激而兴奋时，其兴奋可沿神经纤维同时向两端传导。（4）相对不疲劳性：与突触传递相比较，神经纤维可以接受高频率、长时间的有效电刺激，并始终保持其传导
11、兴奋的能力，这称为神经纤维传导兴奋的相对不疲劳性。经典例题例1（2021山东枣庄八中高二月考）如图甲为某神经纤维受到刺激后膜电位变化情况。神经细胞的静息电位和动作电位与通道蛋白关系紧密。Na+-K+ 泵是神经细胞膜上的一种常见载体，能催化ATP水解，每消耗1分子的ATP，就可以逆浓度梯度将3分子的Na+ 泵出细胞外，将2分子的K+ 泵入细胞内，其结构如图乙所示。下列根据上述资料作出的分析，正确的是( )A.图甲中静息电位的维持是Na+ 持续外流的结果B.图甲中bc段，Na+ 通过通道蛋白内流需要消耗ATPC.图乙中随着温度逐渐提高，Na+-K+ 泵的运输速率先增大后稳定D.图乙中随着O2 浓度
12、的提高，Na+-K+ 泵的运输速率先增大后稳定答案：D解析：静息电位的维持是K+ 外流的结果，A错误；图中bc段膜内正电位持续增大，是Na+ 内流的结果，Na+ 通过通道蛋白内流是顺浓度梯度，不消耗ATP,B错误；Na+-K+ 泵的化学本质是蛋白质，随着温度的提高，蛋白质最终会发生变性，导致其运输速率下降或功能丧失，C错误；O2 浓度提高会促进细胞呼吸，提高Na+-K+ 泵的运输速率，但增大到一定程度后就不再增大，即先增大后稳定，D正确。素养解读基于对动作电位和静息电位形成机理的理解，运用模型与建模等科学思维方法，培养并提高科学思维能力。素养落实1.（2020山西运城景胜中学月考）若在图甲所示
13、神经的右侧给予一适当的刺激，则电流表指针偏转的顺序依次是( )A. B.C. D.答案：A解析：当刺激传至b点前，a点和b点都为静息电位，电流表指针偏转情况为图所示；当刺激由右向左传导时，b点首先出现动作电位，a点为静息电位，电流表指针偏转情况为图所示；紧接着b点恢复为静息电位，指针两侧电位相同，此时为图所示；神经冲动继续向左传导，当神经冲动传导到a点，a点出现动作电位，b点为静息电位，则指针偏转情况为图；之后a点恢复静息电位，指针两侧电位差相同，则为图所示，所以整个过程的变化是，故选A。主题学习二 兴奋在神经元之间的传递情境探究1.突触是连接相邻神经元的特殊的结构（如图）。认真分析图示信息，
14、探讨下列问题：（1）突触前膜和突触后膜分别是神经元的哪部分结构？（2）突触前膜释放神经递质是否需要载体？是否需消耗ATP？图中神经递质被释放到突触间隙共穿越多少层生物膜？（3）神经递质与突触后膜上的受体结合后，是否持续起作用？它的去向有哪些？（4）兴奋传递过程中，在整个突触、突触前膜和突触后膜信号转换分别是怎样的？（5）突触处兴奋的传递速度与神经纤维上兴奋的传递速度相比，哪个更快？为什么？（6）- 银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱（常为兴奋性递质）受体牢固结合；有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱。当- 银环蛇毒和有机磷农药起作用时，突触
15、后膜的反应分别是怎样的？答案：提示：（1）突触前膜是轴突末端膨大的突触小体的膜，突触后膜为细胞体或树突的膜。（2）不需要载体。消耗ATP。零层。（3）不能持续起作用。神经递质与受体分开后，迅速被降解或回收。（4）整个突触：电信号化学信号电信号；突触前膜：电信号化学信号；突触后膜：化学信号电信号。（5）神经纤维上兴奋的传递速度更快，因为突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换，所以传递速度比在神经纤维上要慢。（6）- 银环蛇毒与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合后，乙酰胆碱不能与突触后膜上受体结合，突触后膜不能兴奋；有机磷农药抑制乙酰胆碱酯酶的活性后，乙酰胆碱酯酶不能清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆
16、碱，从而使突触后膜持续处于兴奋状态。归纳总结1.神经递质（1）种类：主要有乙酰胆碱、氨基酸类（如谷氨酸、甘氨酸等）、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素。（2）存在部位：释放前在突触小体的突触小泡内，突触小泡的形成与高尔基体有关；释放后在突触间隙，成为内环境的成分。（3）释放方式：主要为胞吐，需要消耗能量，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。（4）作用效果：由于神经递质有兴奋性和抑制性之分，因此神经递质与突触后膜相应的受体结合引起下一个神经元兴奋或抑制。（5）作用后去向：神经递质发挥作用后，会被相应酶分解，或被突触前膜吸收重新利用。2.药物对兴奋传递的影响（1）某些药物与突触后膜上的受体
17、结合，使兴奋无法在细胞间传递，导致肌肉松弛（肌无力）。（2）药物抑制分解神经递质的酶的活性，使神经递质持续作用于突触后膜上的受体，导致肌肉僵直、震颤。（3）药物止痛机理：药物与神经递质争夺突触后膜上的特异性受体，阻碍兴奋的传递；药物阻碍神经递质的合成与释放。3.兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递比较项目兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递信号形式（或变化）电信号电信号化学信号电信号速度快慢方向可以双向单向传递（只能由突触前膜作用于突触后膜）经典例题例2（2021山东临沂兰陵一中高二质量检测）下图为神经肌肉接头结构（类似突触结构）示意图。当兴奋传导至突触小体时，Ca2+ 经Ca2
18、+ 通道内流，引起Ach（兴奋性神经递质）的释放。下列分析错误的是( )A.图中突触小泡的形成可能与高尔基体有关B.Ach发挥作用后，会被相应酶降解失活C.肌膜上实现的信号变化是电信号化学信号电信号D.若抑制Ca2+ 通道的活性，可能会导致肌无力答案：C解析：图中的突触小泡的形成可能与高尔基体密切相关，A正确；Ach发挥作用后，会被相应的酶降解灭活，B正确；神经肌肉接头相当于突触结构，肌膜相当于突触后膜，其上实现的信号变化是化学信号电信号，C错误；抑制Ca2+ 通道的活性，Ach不能释放，可能会导致肌无力，D正确。素养解读根据对“兴奋在突触处传递的过程”的理解，了解突触小体、突触、神经递质的概
19、念，通过突触的模式图和兴奋在突触处传递过程模式图的分析，形成结构与功能相适应的观念。素养落实2.（2020江苏启东中学质量检测）下图表示反射弧的结构模式图， 表示相关结构。有关叙述正确的是( )A.是效应器，指肌肉或腺体，刺激引起反应不能称为反射B.分别电刺激、，观察电流表指针偏转次数，可验证兴奋在神经元间单向传递C.神经递质的合成与释放、在突触间隙中的扩散及作用于突触后膜均需消耗ATPD.若乙为抑制性神经元，丙释放兴奋性递质后，乙的膜电位仍然是内负外正答案：B解析：根据题图可知，是感受器，是传入神经，是神经中枢，是传出神经，是效应器，效应器是传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体，反射必须经过完
20、整的反射弧，A错误；刺激电流表指针偏转两次，刺激电流表指针偏转一次，可证明兴奋在神经元之间的传递是单向的，B正确；神经递质出细胞的方式为胞吐，需要消耗ATP，而在突触间隙的扩散不需要消耗ATP，C错误；兴奋性递质使突触后膜发生兴奋，即产生动作电位，所以丙释放的兴奋性递质作用于乙后，使乙的膜电位变成内正外负，D错误。主题学习三 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害情境探究1.如图为神经递质多巴胺作用于突触后膜及可卡因作用机理的示意图。多巴胺的释放，会刺激大脑中的“奖赏”中枢，使人产生愉悦感，请思考：（1）吸食可卡因，会对突触后膜产生什么影响？（2）可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品，吸食可卡因为什么会使人
21、上瘾？（3）吸食可卡因对人体产生哪些危害？长期吸食后突然停药，人体会出现哪些症状？（4）面对兴奋剂和毒品，我们该怎么做？答案：提示：（1）吸食可卡因，可卡因与多巴胺竞争多巴胺转运体，阻止多巴胺回到突触前膜，使得多巴胺留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。（2）吸食可卡因后，可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来维持这些神经元的活动，于是成瘾。（3）干扰交感神经的作用，导致心脏功能异常；抑制免疫系统的功能；产生心
22、理依赖性，长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉。长期吸食后突然停药，可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。（4）远离毒品，珍爱生命，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害。归纳总结1.兴奋剂是运动禁用药物的统称。不单指那些起兴奋作用的药物，有的并不具有兴奋性（如利尿剂），甚至有的还具有抑制性（如- 阻断剂）。2.从毒品对人中枢神经的作用看，可分为抑制剂、兴奋剂和致幻剂等。（1）抑制剂能抑制中枢神经系统，具有镇静和放松作用，如鸦片类。（2）兴奋剂能刺激中枢神经系统，使人产生兴奋，如苯丙胺类。（3）致幻剂能使人产生幻觉，导致自我歪曲和思维分裂，如麦司卡林。经典例题例3止痛药（如“杜冷丁”）能阻断神
23、经冲动传导，但并不损伤神经元的结构，同时检测到突触间隙中神经递质（乙酰胆碱）的量也不变，据此推测止痛药的作用机制是( )A.与突触后膜的受体结合B.与突触前膜释放的递质结合C.抑制突触前膜递质的释放D.抑制突触小体中递质的合成答案：A解析：由题意可知，止痛药不损伤神经元的结构，兴奋在神经纤维上的传导不受影响，其可能是阻断兴奋在突触间的传递，又由题意可知，突触间隙中神经递质的量也不变，说明止痛药作用于突触后膜上的受体，可能是与突触后膜上的受体结合从而使神经递质失去与突触后膜上受体结合的机会，A正确。素养解读通过资料或网络信息了解滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，联系兴奋的传导与传递，理解兴奋剂和毒品的
24、作用机理，向家人朋友宣传其危害，远离毒品。素养落实3.下列关于兴奋剂和毒品的相关叙述，不正确的是( )A.兴奋剂和毒品大多是通过突触来起作用的B.兴奋剂能增强人的兴奋程度、提高运动速度C.吸食兴奋剂或毒品可使人产生依赖性，并上瘾D.吸食可卡因后会减少突触间隙的多巴胺答案：D解析：可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用，所以会使突触间隙的多巴胺增多，D错误。评价检测课堂达标课堂小结课堂检测1.下列叙述，正确的打“”，错误的打“”。（1）兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+ 大量内流。( )（2）在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的。( )
25、（3）刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。( )（4）突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程不消耗能量。( )（5）突触前膜是一个神经元的轴突末梢的膜，突触后膜可以是下一个神经元的树突膜或细胞体膜。( )（6）神经递质作用于突触后膜上，就会使下一个神经元兴奋。 ( )（7）神经递质由突触前膜释放，以及通过突触间隙都消耗能量。( )2.（2020北京中央民族大学附中高二期末）神经元接受适宜刺激后产生兴奋，并能传导兴奋。下列叙述不正确的是( )A.神经元兴奋时，兴奋部位的膜内外电位发生改变B.神经元上兴奋的传导方向与膜外局部电流方向一致C.兴奋的传递过程需要消耗细胞呼吸产生的
26、ATPD.内环境中Na+、K+ 的浓度变化可影响兴奋的产生答案：B解析：神经元兴奋时，兴奋部位的膜内外电位发生改变，形成内正外负的动作电位，A正确。神经元上兴奋的传导方向与膜内局部电流方向一致，B错误。兴奋的传递过程是个耗能的过程，需要消耗细胞呼吸产生的ATP，C正确。静息时，神经细胞膜对K+ 的通透性大，K+ 大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜对Na+ 的通透性增大，Na+ 内流，形成内正外负的动作电位，据此可推测内环境中Na+、K+ 的浓度变化可影响兴奋的产生，D正确。3.如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是( )A.丁区域不会发生K+ 外流B.甲区域
27、与丙区域可能刚恢复为静息电位状态C.乙区域与丁区域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有可能是从左到右或从右到左答案：A解析：丁区域处于静息状态，会发生K+ 外流，A错误。4.（2021山东济南商河一中高二月考）兴奋在神经元之间的传递的叙述，错误的是( )A.神经递质只能由突触前膜释放B.神经递质长期存在于突触间隙，可反复起作用C.兴奋在突触的传递一定是单向的D.神经递质的受体只存在于突触后膜上答案：B解析：神经递质只存在于突触小体的突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜，使下一个神经元产生兴奋或抑制，因此兴奋在突触的传递一定是单向的，A、C正确；神经递质作用于突触后
28、膜上的受体后，很快被分解或回收，不可长期存在于突触间隙反复起作用，B错误；神经递质的受体只存在于突触后膜上，所以神经递质只能使突触后膜所在的神经元兴奋或抑制，D正确。5.如图是某动物一反射弧模式图，b处细胞外膜接电流计。下列叙述错误的是( )A.代表感受器，代表效应器B.c处兴奋的传递可以是双向的C.处完成的信号转换是电信号化学信号D.a处接受适宜的刺激，b处电流计指针发生偏转答案：B解析：处右侧存在神经节，因此代表感受器，代表效应器，A正确；c处表示突触，兴奋在突触处是单向传递的，B错误；表示突触前膜，兴奋传导到处，会释放神经递质，从而发生电信号化学信号的转变，C正确；a处接受适宜的刺激，兴
29、奋能传导到右侧的电流计处，从而会使电流计指针发生方向相反的两次偏转，D正确。6.（2021山东济宁高二期中）毒品滥用会带来非常严重的医学和社会问题。研究发现，毒品种类不同，其药物成瘾性机制也不尽相同。吗啡、可卡因和冰毒等不同类型的毒品被中枢神经系统的小胶质细胞作为异源物，会被天然免疫受体TLR4识别，激活小胶质细胞，产生炎症因子，从而放大成瘾药物诱导的神经信号活性，导致其药物耐受、依赖和成瘾。因此，TLR4是研发广谱戒毒治疗药物的靶点。请结合图示回答下列有关毒品与人体健康的问题：（1）图中的TLR4的化学本质为 ，毒品可通过小胶质细胞作用于神经元，最终在 产生愉悦感。（2）兴奋剂和毒品大多是通过 来起作用的。神经递质多为小分子物质，其通过突触前膜的方式主要为 。（3）吸毒“瘾君子”未吸食毒品时，大多伴有精神萎靡、四肢无力的症状，对健康造成极大的危害，我们每个人应尽的责任和义务是 。答案：（1）糖蛋白; 大脑皮层 （2）突触; 胞吐 （3）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
