新人教版 选择性必修1神经冲动的产生和传导 教案文档格式.docx
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(2)神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础(×
(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)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同(√)
1.下图表示兴奋在神经纤维上的传导过程
(1)(生命观念)图中b点为刺激点,该处的膜内外的电位与a和c处的相比较有何特点?
提示:
b处的电位特点是外负内正,a和c处都是外正内负。
(2)(科学思维)图中膜内、外都会形成局部电流,请说出它们的电流方向。
兴奋传导的方向与哪种电流方向一致?
膜内的电流方向是a←b→c,膜外的电流方向是a→b←c。
兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
(3)(科学思维)兴奋在神经纤维上是以何种形式传导的?
兴奋的传导具有什么特点?
兴奋在神经纤维上是以电信号(神经冲动或局部电流)的形式传导的。
兴奋的传导具有双向传导的特点。
2.(生命观念)静息电位和动作电位产生的离子机制。
(1)根据静息电位和动作电位产生的原理,分析回答下列问题:
①静息电位和动作电位产生的离子基础是什么?
神经细胞膜内外离子分布的不平衡,即膜内的K+浓度比膜外高,Na+浓度比膜外低。
②静息状态下,膜上K+通道处于开放状态,K+外流,形成内负外正的静息电位,这种膜电位状态称为极化状态。
K+的这种跨膜运输属于什么方式?
有何特点?
协助扩散,需要通道蛋白的协助,不需要消耗ATP,顺浓度梯度进行。
(2)受到刺激时,膜上的Na+通道打开,此时Na+的跨膜运输方式为协助扩散。
请推测此时跨膜运输的方向是内流还是外流?
推测的依据是什么?
内流;
协助扩散是顺浓度梯度进行的,而神经细胞膜外的Na+浓度比膜内高。
(3)动作电位达到峰值后,膜电位表现为内正外负,与静息电位的膜电位状态相反,这种膜电位状态称为反极化。
此时,会打开膜上的另一些K+通道,造成K+顺浓度梯度外流,以恢复静息电位状态。
但由于外流的K+量过高,造成膜内的电位比静息状态还要低,这种膜电位状态称为超极化。
在由超极化状态恢复真正极化状态过程中,Na+外流的同时K+内流,Na+和K+的这种跨膜运输是顺浓度梯度还是逆浓度梯度的?
这种跨膜运输的方式是什么?
还有哪些特点?
逆浓度梯度;
主动运输;
需要载体蛋白的协助,需要消耗ATP。
(4)综上所述,你认为兴奋在神经纤维上的传导是否需要消耗ATP?
为什么?
需要;
在动作电位恢复静息电位的过程中,Na+和K+的主动运输需要消耗ATP。
(5)离体神经纤维某一部位受到适宜刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动。
图示该部位受刺激前后膜两侧电位差的变化。
探讨图中各点或段表示的含义。
①a点——静息电位,外正内负,此时细胞膜主要对K+有通透性。
②b点——零电位,动作电位形成过程中,细胞膜对Na+的通透性增强。
③bc段——动作电位,细胞膜对Na+继续保持通透性强度。
④cd段——静息电位恢复。
⑤de段——静息电位。
1.下列有关神经纤维上动作电位的产生与传导的叙述,正确的是( )
A.受刺激后的神经纤维膜上兴奋的传导是单向的
B.神经纤维膜对Na+通透性的降低会导致动作电位变小
C.各条神经纤维动作电位彼此影响,并随传导距离延长而变小
D.动作电位的产生是由K+内流形成的
解析:
选B 兴奋在神经纤维上的传导是双向的;
当神经纤维膜对Na+的通透性降低时,会影响Na+内流的数量,导致动作电位变小;
兴奋在神经纤维上的传导具有绝缘性和不衰减性;
动作电位的产生是由Na+内流形成的。
2.图1是测量神经纤维膜内外电位的装置,图2是测量的膜电位变化曲线图。
下列相关说法错误的是( )
A.图1中装置甲测得的电位相当于图2中的a点
B.图1中装置乙测得的电位是动作电位
C.图2中由a到c属于兴奋过程
D.图1中甲装置测得的电位是由Na+大量内流形成的
选D 图1中甲测得的是静息电位,乙测得的是动作电位;
图2中a为静息电位,c为动作电位,a到c属于兴奋过程;
静息电位是由于K+外流造成的,外正内负,动作电位是由于Na+内流造成的,外负内正。
[归纳提升]
1.传导过程
2.膜电位变化曲线分段解读
[易错提醒]
认清Na+、K+进出细胞膜的方式
(1)Na+的内流和K+的外流是顺浓度梯度的,不消耗能量,为协助扩散。
(2)Na+K+泵活动,即Na+的外流和K+内流是逆浓度梯度的,消耗能量,为主动运输。
知识点
(二)
兴奋在神经元之间的传递
1.突触
(1)突触的结构
①突触:
A.突触前膜;
B.突触间隙;
C.突触后膜。
②其他结构:
D.轴突;
E.线粒体;
F.突触小泡;
G.突触小体。
(2)传递过程
神经冲动→轴突末梢→突触小泡移动到突触前膜释放神经递质→神经递质经扩散通过突触间隙→神经递质与突触后膜上的特异性受体结合形成递质→受体复合物→引起下一个神经元兴奋或抑制。
(3)传递特点
①特点:
单向传递。
②原因
2.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
(1)作用位点:
往往是突触。
(2)作用机理:
①有些物质能促进神经递质的合成和释放速率。
②有些会干扰神经递质与受体的结合。
③有些会影响分解神经递质的酶的活性。
(3)危害(以可卡因为例)
①使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,导致突触后膜的多巴胺受体减少,影响机体正常的生命活动。
②干扰交感神经的作用,导致心脏功能异常。
③产生心理依赖性,长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉等。
(1)突触的结构包括突触小体、突触间隙和突触后膜(×
(2)兴奋通过神经递质在突触处进行双向传递(×
(3)神经递质作用于突触后膜上的受体一定能引起下一个神经元的兴奋(×
(4)由于兴奋具有双向传导的特点,所以在反射过程中,兴奋在反射弧中的传导也是双向的(×
(5)长期服用可卡因,可导致突触前膜上的多巴胺受体减少(×
1.(生命观念)神经递质释放在突触间隙后,怎样才能完成兴奋的传递?
与突触后膜上的特异性受体结合,引起突触后膜处的膜电位变化为动作电位才能完成兴奋的传递。
2.(科学思维)神经递质与后膜上的受体结合后一定会引起突触后神经元兴奋吗?
不一定,也可能会抑制突触后神经元。
3.(科学思维)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?
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。
4.(科学思维)神经递质发挥作用后一般要及时分解或运走,如果不能分解或运走,则对突触后神经元产生怎样的影响?
(如某些兴奋剂)
使突触后神经元持续兴奋或受到持续抑制。
5.(科学思维)尝试总结神经递质的存在部位、释放方式、作用部位和移动方向。
存在部位:
突触小泡。
释放方式:
胞吐。
作用部位:
突触后膜上的特异性受体。
移动方向:
突触小泡→突触前膜→突触间隙→突触后膜。
1.(多选)右图为突触结构示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.结构①为神经递质与受体结合提供能量
B.当兴奋传导到③时,膜电位由外正内负变为外负内正
C.递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙
D.结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关
选BD 神经递质与受体结合不需要消耗能量;
兴奋传导到③时,膜电位由内负外正转变为内正外负;
神经递质在突触前膜释放的方式是胞吐;
④突触后膜的膜电位变化与膜的选择透过性有关。
2.止痛药(如“杜冷丁”)并不会损伤神经元的结构,在阻断神经冲动传导的过程中,检测到突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量不变。
试推测止痛药的作用机制是( )
A.可以与突触后膜的受体结合
B.可以与突触前膜释放的神经递质结合
C.抑制突触前膜神经递质的释放
D.抑制突触小体中神经递质的合成
选A 止痛药不会损伤神经元的结构,又检测到突触间隙中神经递质的量不变,但具有止痛作用,其作用机制很可能是与突触后膜的受体结合后,神经递质失去了与突触后膜受体结合的机会,不能使下一个神经元产生兴奋,从而达到止痛的作用。
1.突触的常见类型
2.兴奋传递的过程
3.传递特点
(1)单向传递:
神经递质只存在于突触前膜的突触小泡内,只能由突触前膜释放,经过突触间隙作用于突触后膜。
方向是从一个神经元的轴突―→另一个神经元的细胞体或树突。
在已知突触结构中,根据突触小泡存在的位置,可以判断出突触前膜和突触后膜,进而判定兴奋传递的方向。
(2)突触延搁:
兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢。
所以,突触数量的多少决定着反射活动所需时间的长短。
4.兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递的比较
比较项目
兴奋在神经元间的传递
结构基础
神经元(神经纤维)
突触
信号形式
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
[学习小结]
1.在一条离体的神经纤维的中段施加一定强度的电刺激,使其兴奋,则( )
A.所产生的神经冲动仅向轴突末梢方向传导
B.所产生的神经冲动仅向树突末梢方向传导
C.未兴奋部位的膜内表现为正电位,膜外为负电位
D.兴奋部位的膜外表现为负电位,膜内为正电位
选D 在离体神经纤维的中段施加一定强度的电刺激,产生的兴奋能向神经纤维两端传导;
未兴奋区域膜外表现为正电位,膜内为负电位;
兴奋区域膜外表现为负电位,膜内为正电位。
2.下列有关神经元之间信息传递的叙述,错误的是( )
A.神经元的树突末梢末端膨大形成突触小体
B.突触小体中含有大量的线粒体
C.神经递质存在于突触小泡中
D.突触小体释放的递质可以作用于肌肉或某些腺体
选A 神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小枝末端膨大形成突触小体。
3.在反射弧中,电刺激传入神经末梢,兴奋能传到效应器,而刺激传出神经末梢,兴奋却不能传到感受器,原因是兴奋在下图所示结构上的传导(或传递)方向不能由( )
A.①→② B.③→④
C.②→①D.④→③
选B 在反射弧中兴奋的传递是单向的,而在神经纤维上兴奋的传导是双向的,也可以是单向的。
在突触处兴奋传递是单向的,只能由④→③,而不能由③→④。
4.下图为离体的反射弧结构示意图,若在实验条件下刺激a处可引起b处产生冲动,效应器作出反应,而刺激b处也可引起效应器作出反应,但不能引起a处产生冲动。
下列有关分析正确的是( )
A.刺激后,兴奋在感觉神经元上的传导是单向的
B.在神经中枢内突触传递兴奋的方向是单向的
C.刺激后,兴奋在运动神经元上的传导是单向的
D.刺激a处使突触传递兴奋,刺激b处使突触传递抑制
选B 在刺激a处或b处时,兴奋在离体神经纤维上是双向传导的,而在神经元之间的突触间的传递是单向的。
刺激a处时,可由突触前膜释放神经递质作用于突触后膜,使突触后膜兴奋,而刺激b处时不会使兴奋向突触前膜传递,也不会使突触传递抑制。
5.(多选)某种有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶(分解乙酰胆碱)活性受抑制,某种蝎毒会抑制Na+通道的打开。
下图表示动作电位传导的示意图,其中a为突触前膜,b为突触后膜。
下列叙述正确的是( )
A.轴突膜处于④状态时,Na+内流且不需要消耗ATP
B.③→②的过程中,轴突膜Na+通道大量开放
C.若使用该种有机磷农药,则在a处不能释放乙酰胆碱
D.若使用该种蝎毒,则不会引起b处形成动作电位
选AD 分析图形可知,⑤→④→③为动作电位的形成过程,所以轴突膜处于④状态时,Na+内流为顺浓度梯度,不需要消耗ATP,A正确;
③→②→①为恢复静息电位的过程,所以③→②过程中,轴突膜K+通道大量开放,K+外流,B错误;
有机磷农药能使突触间隙中的乙酰胆碱酯酶活性受抑制,不影响a处释放乙酰胆碱,C错误;
蝎毒会抑制Na+通道的打开,故使用蝎毒不能引起动作电位,D正确。
6.(多选)1921年德裔美国人勒维(O.Loewi)在以蛙为研究对象的实验中发现,电刺激迷走神经可以抑制心脏的搏动,将该心脏组织中的液体转移到正常搏动的心脏组织中,也可以抑制其搏动(如图所示)。
下列说法错误的是( )
A.电刺激使神经细胞膜两侧离子分布发生变化
B.迷走神经兴奋后向心肌细胞释放了神经递质
C.心脏搏动被抑制是因为心肌细胞结构被破坏
D.直接电刺激心脏不会引起其搏动情况的变化
选CD 依题意和分析图示可知:
电刺激使神经细胞膜两侧离子分布发生变化,进而使神经细胞产生兴奋,A正确;
迷走神经兴奋后向心肌细胞释放了神经递质,从而抑制心脏的搏动,但心肌细胞结构并没有被破坏,B正确,C错误;
直接电刺激心脏也可引起其搏动情况的变化,D错误。
7.下图1是当A接受一定强度刺激后引起F收缩的过程示意图。
图2为图1中D结构的放大示意图,请回答:
(1)图2的结构名称是____________,结构②的名称是________________。
(2)用针刺A时,引起F收缩的现象叫________。
针刺A时,产生痛觉的部位是____________。
若针刺A只能感到疼痛,F却不能收缩的原因可能是_____________________。
(3)将麻醉药物分别放在B处和E处,然后用针刺A,产生的效果是放在B处:
__________________________,放在E处:
________________________________。
(4)如果在图2中①和②的间隙处注射乙酰胆碱,②处发生的变化是________(填“兴奋”或“抑制”),原因是乙酰胆碱引起结构②________的变化。
(1)图2表示神经元之间的突触,结构②为突触后膜。
(2)针刺A时,兴奋沿着反射弧到达F,可引起F的收缩,这种现象称为反射。
完成反射的结构基础是反射弧完整,任何一个环节阻断,反射将不能完成。
针刺A能产生痛觉说明兴奋可以传到神经中枢,沿着上行传导到达大脑皮层痛觉中枢(躯体感觉中枢),但F不收缩可能是E断开或F本身受损伤。
(3)B为传入神经,E为传出神经,麻醉B,针刺A时既无痛觉,也无反应;
麻醉E,针刺A时会产生痛觉,但F没有反应。
(4)乙酰胆碱是一种兴奋性递质,由突触前膜释放,作用于突触后膜,引起突触后膜电位变化,将兴奋传递到下一个神经元。
答案:
(1)突触 突触后膜
(2)反射 大脑皮层 E处受损或者F处损伤
(3)无痛觉,F处无反应(肌肉不收缩) 有痛觉,F处无反应(肌肉不收缩) (4)兴奋 膜电位
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