第3節神經沖動的產生和傳導學有目標——新課程標準必明記在平時——核心語句必背1.闡明神經細胞膜內外在靜息狀態具有電位差，受到外界刺激后形成動作電位，并沿神經纖維傳導。2.闡明神經沖動在突觸處的傳遞通常通過化學傳遞方式完成。1.在神經系統中，興奮是以電信號的形式在神經纖維上傳導的，這種電信號也叫神經沖動。2.神經細胞膜靜息電位表現為內負外正，主要由K＋外流引起；動作電位表現為內正外負，主要由Na＋內流引起。3.由于神經遞質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，因此神經元之間興奮的傳遞只能是單方向的。

[理清主干知識]一、興奮在神經纖維上的傳導1．傳導形式：興奮在神經纖維上以_______的形式傳導。2．靜息電位和動作電位：膜電位電位表現主要成因靜息電位_________________動作電位_________________3.局部電流：在興奮部位和未興奮部位之間存在_______，形成了局部電流。電信號內負外正K＋外流內正外負Na＋內流電位差二、興奮在神經元之間的傳遞1．寫出圖中字母代表的結構。突觸小泡突觸前膜突觸間隙突觸后膜2．傳遞特點及原因。(1)特點：__________。(2)原因：神經遞質只存在于__________中，只能由_________釋放，經擴散通過__________，與_________上的相關受體結合，改變突觸后膜對離子的通透性，引發突觸后膜電位變化。單向傳遞突觸小泡突觸前膜突觸間隙突觸后膜三、濫用興奮劑、吸食毒品的危害1．興奮劑和毒品能夠對_________產生影響，大多數是通過______起作用。2．興奮劑原是指能提高_____________機能活動的一類藥物，如今是_________藥物的總稱。有些興奮劑就是毒品，會對人體健康帶來極大的危害。3．毒品是指鴉片、_______、________________、嗎啡、大麻、________以及國家規定管制的其他能夠使人形成癮癖的_____藥品和_____藥品。神經系統突觸中樞神經系統運動禁用海洛因麻醉可卡因甲基苯丙胺(冰毒)精神[診斷自學效果]1．判斷正誤，正確的畫“√”，錯誤的畫“×”。(1)受到刺激處的神經表面電位發生變化后，不再恢復。

()(2)神經遞質與突觸后膜上的受體結合，也可能抑制下一神經元。

()(3)靜息狀態時，神經細胞膜只對K＋有通透性。

()(4)軸突和樹突末梢都能參與突觸的形成。

()(5)突觸小泡可以融合到突觸后膜釋放神經遞質。

()×√√××2．在圖中(

)內用箭頭畫出局部電流及興奮傳導的方向。新知探究一興奮在神經纖維上的傳導[在探究中學明]1．閱讀教材第27、28頁，觀察圖2-6和圖2-7，分析下列問題。(1)蛙的坐骨神經表面電位差測量實驗的現象是電表指針發生了________________的偏轉。由此說明：在神經系統中，興奮是以________的形式沿著神經纖維傳導的，這種信號也叫____________。(2)興奮在神經纖維上的傳導和離子基礎：(3)K＋外流和Na＋內流都是借助________蛋白，運輸方式是____________。當降低細胞外溶液的K＋濃度將使________電位增大，降低細胞外溶液的Na＋濃度將使________電位減小。

答案：(1)兩次方向相反電信號神經沖動(2)K＋外流

內負外正

Na＋內流

內正外負

未興奮

興奮

興奮

未興奮(3)通道協助擴散靜息動作2．分析資料，回答問題。資料Ⅰ：某哺乳動物處于靜息狀態的神經元內、外K＋濃度分別是140mmol/L和5mmol/L。資料Ⅱ：

科學家在細胞外液滲透壓和K＋濃度相同的條件下，進行了含有不同Na＋濃度的細胞外液對離體槍烏賊神經纖維電位變化影響的實驗，結果如圖。(1)資料Ⅰ顯示細胞具有積累______的能力，在靜息狀態下細胞膜主要表現為對______的通透性，其進入和排出細胞的運輸方式分別是________和________。(2)資料Ⅱ圖中三條曲線可知，細胞外液中Na＋濃度可以影響________電位的峰值，且a、b、c三種細胞外液中Na＋濃度高低的關系是____________。答案：(1)K＋

K＋主動運輸協助擴散(2)動作a＞b＞c[在深化中提能]1．電位(差)測量：測量項目測量方法測量圖解測量結果神經表面電位差電表兩極置于神經表面不同的位點跨膜電位(靜息電位和動作電位)電表兩極分別置于神經纖維膜的內側和外側2．細胞外液中Na＋、K＋濃度改變對膜電位的影響：項目靜息電位動作電位峰值Na＋增加不變增大Na＋降低不變變小K＋增加變小不變K＋降低增大不變(1)靜息電位主要是K＋外流形成的平衡電位，細胞外Na＋濃度的改變通常不會影響到靜息電位。細胞外K＋濃度上升，導致細胞內K＋向外擴散減少，從而引起靜息電位變小。反之，靜息電位變大。(2)動作電位主要是Na＋內流形成的平衡電位，細胞外K＋濃度的改變通常不會影響到動作電位的峰值。細胞外Na＋濃度上升，導致其向細胞內的擴散量增加，從而引起動作電位的峰值變大。反之，動作電位峰值變小。[典例]

下圖是某神經纖維動作電位的模式圖，下列敘述正確的是

(

)A．K＋的大量內流是神經纖維形成靜息電位的主要原因B．bc段Na＋大量內流，需要載體蛋白的協助，并消耗能量C．cd段Na＋通道多處于關閉狀態，K＋通道多處于開放狀態D．動作電位大小隨有效刺激的增強而不斷加大[解析]

神經纖維形成靜息電位的主要原因是K＋的大量外流；bc段Na＋通過通道蛋白大量內流，屬于協助擴散，不需要消耗能量；cd段K＋外流，此時細胞膜對K＋的通透性大，對Na＋的通透性小，K＋通道多處于開放狀態，Na＋通道多處于關閉狀態；動作電位的大小不會隨著有效刺激強度的增加而增大，而是表現出全或無的特性。[答案]

C[在應用中落實]1．神經細胞處于靜息狀態時，細胞內外K＋和Na＋的分布特征是

(

)A．細胞外K＋和Na＋濃度均高于細胞內B．細胞外K＋和Na＋濃度均低于細胞內C．細胞外K＋濃度高于細胞內，Na＋相反D．細胞外K＋濃度低于細胞內，Na＋相反解析：神經細胞內K＋濃度明顯高于細胞外，而Na＋濃度細胞內比細胞外低。處于靜息狀態時，細胞膜主要對K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外陽離子濃度高于膜內，這是大多數神經細胞產生和維持靜息電位的主要原因。答案：D

2．如圖為有髓神經纖維的局部，被髓鞘包裹的軸突區域(b、d)Na＋、K＋不能進出細胞，裸露的軸突區域(a、c、e)Na＋、K＋進出細胞不受影響。下列敘述正確的是(

)A．c區域處于興奮狀態，膜內離子均為陽離子B．a區域處于靜息狀態，細胞膜對Na＋的通透性較大C．b、d區域的電位為內負外正，不能產生動作電位D．局部電流在軸突內的傳導方向為a→c和e→c解析：神經纖維在靜息狀態下，膜電位表現為外正內負，c區域處于興奮狀態，無論是靜息狀態還是興奮狀態，膜內外都存在陽離子和陰離子，A錯誤；神經纖維在靜息狀態下，細胞膜對Na＋的通透性較小，B錯誤；動作電位主要是Na＋內流導致的，b、d區域Na＋、K＋不能進出細胞，不能產生動作電位，C正確；局部電流由正電位向負電位處流動，局部電流在軸突內的傳導方向為由c向兩側雙向傳導，D錯誤。答案：C

新知探究二興奮在神經元之間的傳遞和毒品成癮的機理

[在探究中學明]1．閱讀教材第28、29頁，觀察圖2-8，分析下列問題。(1)突觸的形成和突觸的結構。突觸小體可以與__________________等相接觸，共同形成突觸。突觸的結構包括____________________。(2)興奮在神經元之間傳遞的過程。(3)傳遞特點。①單向傳遞：神經遞質只存在于突觸小泡中，只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜上。神經遞質發生效應后，就被______________。②突觸延擱：興奮在突觸處的傳遞需要通過________________的轉換，所以比在神經纖維上傳導的慢。(4)服用可卡因成癮的機理和危害。多巴胺是大腦中傳遞愉悅感的__________。在正常情況下，多巴胺發揮作用后會被________上的轉運蛋白從____________回收。可卡因會使這種轉運蛋白失活，于是多巴胺留在突觸間隙持續發揮作用，最終導致____________上的多巴胺受體減少，服藥者必須服用可卡因來維持這些神經元的活動，形成惡性循環。答案：(1)其他神經元的胞體或樹突突觸前膜、突觸間隙和突觸后膜(3)①降解或回收②化學信號

(4)神經遞質突觸前膜突觸間隙突觸后膜2．分析資料，回答問題。資料Ⅰ：甘蔗發霉時滋生的節菱孢霉菌能產生三硝基丙酸(3-NP)，3-NP能抑制膽堿酯酶的合成。如圖甲表示突觸結構，圖中③表示乙酰膽堿，能夠被膽堿酯酶分解。資料Ⅱ：如圖乙所示是毒品可卡因的作用機制，可卡因通過影響神經遞質的回收，從而刺激大腦中的“獎賞”中樞，使人產生愉悅感。(1)資料Ⅰ和資料Ⅱ中的乙酰膽堿和多巴胺都是__________，通過________的方式釋放到__________。從二者的結果看，神經遞質發揮作用后被__________。(2)圖甲④受體位于肌肉細胞膜上，圖乙②受體位于大腦某些神經元上。3-NP和可卡因進入相關的突觸間隙后，具有相同的生理效應是使突觸后神經元______________，________能夠讓人成癮。答案：(1)神經遞質胞吐突觸間隙降解或回收

(2)持續興奮可卡因[在深化中提能]1．有關神經遞質的歸納：項目分析種類乙酰膽堿、氨基酸類(如谷氨酸、甘氨酸)、5-羥色胺、多巴胺、去甲腎上腺素、腎上腺素等供體軸突末梢突觸小體內的突觸小泡受體突觸后膜上的蛋白質傳遞突觸前膜→突觸間隙(組織液)→突觸后膜釋放方式為胞吐，體現了膜的流動性作用與相應的受體結合，使下一個神經元發生膜電位變化(興奮或抑制)去向神經遞質發生效應后，被降解或回收2．興奮的傳導與傳遞的比較：比較項目興奮在神經纖維上的傳導興奮在神經元間的傳遞結構基礎神經元(神經纖維)突觸信號形式(或變化)

電信號

電信號→化學信號→電信號速度快慢方向可以雙向單向傳遞[典例]

(2023·遼寧高考)如圖是興奮在神經元之間傳遞過程的示意圖，圖中①～④錯誤的是(

)A．①B．②C．③D．④[解析]

突觸的結構包括突觸前膜、突觸間隙與突觸后膜。在神經元的軸突末梢處，有許多突觸小泡。當軸突末梢有神經沖動傳來時，突觸小泡受到刺激，就會向突觸前膜移動并與它融合，同時釋放神經遞質，A正確。神經遞質經擴散通過突觸間隙，與突觸后膜上的相關受體結合，形成遞質-受體復合物，從而改變了突觸后膜對離子的通透性，Na＋內流，B正確、C錯誤。神經遞質在與突觸后膜上的相關受體結合后會與之分開，并迅速被降解或回收進細胞，以免持續發揮作用，D正確。[答案]

C[在應用中落實]1．(2023·海南高考)藥物W可激活腦內某種抑制性神經遞質的受體，增強該神經遞質的抑制作用，可用于治療癲癇。下列有關敘述錯誤的是(

)A．該神經遞質可從突觸前膜以胞吐方式釋放出來B．該神經遞質與其受體結合后，可改變突觸后膜對離子的通透性C．藥物W阻斷了突觸前膜對該神經遞質的重吸收而增強抑制作用D．藥物W可用于治療因腦內神經元過度興奮而引起的疾病解析：神經遞質存在于突觸小泡中，由突觸前膜以胞吐方式釋放至突觸間隙，A正確；該神經遞質與其受體結合后，可改變突觸后膜對離子的通透性，導致陰離子內流，進而使靜息電位的絕對值更大，表現為抑制作用，B正確；藥物W可激活腦內某種抑制性神經遞質的受體，進而增強了該神經遞質的抑制作用，即藥物W不是通過阻斷突觸前膜對該神經遞質的重吸收而增強抑制作用的，C錯誤；藥物W可激活腦內某種抑制性神經遞質的受體，增強該神經遞質的抑制作用，因此，藥物W可用于治療因腦內神經元過度興奮而引起的疾病，D正確。答案：C

2．如圖為突觸結構示意圖，下列相關敘述正確的是(

)A．結構①為神經遞質與受體結合提供能量B．當興奮傳導到③時，膜電位由內正外負變為內負外正C．遞質經②的轉運和③的主動運輸釋放至突觸間隙D．結構④膜電位的變化與其選擇透過性密切相關解析：神經遞質與受體結合不需要消耗能量；興奮傳導到③時，膜電位由內負外正轉變為內正外負；神經遞質在突觸前膜釋放的方式是胞吐；④突觸后膜的膜電位變化與膜的選擇透過性有關。答案：D

[課堂鞏固落實]1．將靈敏電流計連接到圖1神經纖維和圖2突觸結構的表面，分別在a、b、c、d處給予足夠強度的刺激(a點離左右兩個接點距離相等)，下列說法錯誤的是

(

)A．分別刺激b、c點時，指針都偏轉2次B．刺激a點，指針偏轉1次C．刺激d點，指針偏轉1次D．興奮在cd之間只能單向傳遞解析：刺激b點，興奮首先傳到右邊接點，電流計指針偏轉一次，接著興奮傳到左邊接點，電流計指針又一次偏轉；刺激c點，興奮傳導左邊的接點，電流計發生一次偏轉，接著興奮通過突觸傳遞到右邊接點，電流計再偏轉一次，A正確。刺激a點，興奮同時傳到兩個接點，由于沒有電位差，電流計不偏轉，B錯誤。刺激d點，興奮傳到右邊接點，電流計發生一次偏轉，由于興奮在神經元之間只能單向傳遞，所以興奮不能傳到左邊接點，C正確。興奮在兩個神經元之間只能單向傳遞，興奮只能從c傳到d，不能從d傳到c，D正確。答案：B

2．圖1是測量神經纖維膜內外電位的裝置，圖2是測得的膜電位變化。下列有關敘述錯誤的是

(

)A．圖1中甲能測出靜息電位的大小，相當于圖2中a點的電位B．若細胞外Na＋濃度適當升高，在適宜條件刺激下圖2中c點上移C．神經纖維的狀態由甲轉變為乙的過程中，膜對Na＋的通透性增大D．若要畫出如圖2的動作電位，需要多個圖1裝置測量神經纖維不同位點的電位變化解析：靜息時膜電位表現為外正內負，所以圖1中甲能測出靜息電位的大小，相當于圖2中a點的電位，A正確；圖2中c點表示動作電位峰值，是Na＋

內流所致，所以若細胞外Na＋

濃度適當升高，則動作電位會增大，圖2中c點上移，B正確；神經纖維的狀態由甲轉變到乙是產生動作電位的過程，膜對Na＋

的通透性增大，C正確；圖2表示的是神經纖維上一個位點的電位變化，不需要多個圖1裝置測量神經纖維不同位點的電位變化，D錯誤。答案：D

3．Γ--氨基丁酸能使突觸后膜上的Cl－通道開放，使C