課題63:興奮傳遞過程及特點(diǎn)
【課標(biāo)要求】人體神經(jīng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和調(diào)節(jié)過程;神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)。
【考向?望】神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維和神經(jīng)元之間傳遞方向的探究。
【知識梳理】一、興奮概念:動物體或人體內(nèi)的某些組織(如神經(jīng)組織)或細(xì)胞感受外界刺激后,由相對靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱@著活躍狀態(tài)的過程。
二、神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu):由細(xì)胞體和突起(軸突:一條、長、分枝少;樹突:數(shù)條、短、分枝多)構(gòu)成。(一)神經(jīng)元的軸突或長的樹突以及套在外面的髓鞘共同組成神經(jīng)纖維。(二)許多神經(jīng)纖維集結(jié)成束,外包結(jié)締組織膜,就成為一條神經(jīng)。
三、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)——電傳導(dǎo):(一)過程(如圖所示)。(二)特點(diǎn):1、生理完整性:神經(jīng)傳導(dǎo)要求神經(jīng)纖維在結(jié)構(gòu)上和生理功能上都是完整的。如果神經(jīng)纖維被切斷,破壞了結(jié)構(gòu)的完整性,沖動不可能通過斷口。2、雙向傳導(dǎo):刺激神經(jīng)纖維上的任何一點(diǎn),所產(chǎn)生的沖動均可沿神經(jīng)纖維向兩側(cè)同時傳導(dǎo)。3、絕緣性:一條神經(jīng)包含著許多神經(jīng)纖維,各條纖維上傳導(dǎo)的興奮基本上互不干擾,被稱為傳導(dǎo)的絕緣性。4、相對不疲勞性:有人在實(shí)驗(yàn)條件下用每秒50~100次的電刺激刺激神經(jīng)9~12小時,觀察到神經(jīng)纖維始終保持其傳導(dǎo)能力,因此神經(jīng)纖維是不容易發(fā)生疲勞的。
四、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞——突觸傳遞:(一)突觸:一般情況下每一神經(jīng)元的軸突末梢與其他神經(jīng)元的細(xì)胞體或樹突形成接點(diǎn),由此可分為兩類(如圖):(二)過程(如圖所示):1、突觸小泡釋放的遞質(zhì):乙酰膽堿、單胺類物質(zhì)、氨基酸類物質(zhì)等。2、遞質(zhì)移動方向:突觸小泡→突觸前膜→突觸間隙→突觸后膜。3、信號轉(zhuǎn)換:電信號→化學(xué)信號→電信號。(三)特點(diǎn):單向傳遞,只能由一個神經(jīng)元的軸突傳到另一個神經(jīng)元的樹突或細(xì)胞體。原因是神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放經(jīng)突觸間隙傳給突觸后膜。
【思考感悟】興奮在神經(jīng)元之間能以神經(jīng)沖動的形式進(jìn)行傳遞嗎?
不能。神經(jīng)元之間興奮的傳遞是通過神經(jīng)遞質(zhì)與特異性受體相結(jié)合的形式進(jìn)行傳遞的。
【基礎(chǔ)訓(xùn)練】1、Ach(乙酰膽堿)是一種神經(jīng)遞質(zhì)。實(shí)驗(yàn)人員欲研究Ach濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系(簡圖如下),在除去突觸小泡的前提下自①處注入不同濃度的Ach,②處給予恒定刺激,③、④處分別為靈敏感應(yīng)時間測量點(diǎn)。測得不同濃度Ach條件下③、④兩處感受到信號所用時間如下表所示。下列各項(xiàng)敘述正確的是( B )
Ach濃度
(mmol•L-1)③處感受到信號
的時間(ms)④處感受到信號
的時間(ms)
0.15.005.56
0.25.005.48
0.35.005.31
0.45.005.24
A、圖中⑤、⑥與⑦共同構(gòu)成一個突觸
B、實(shí)驗(yàn)中除去突觸小泡的目的是防止實(shí)驗(yàn)結(jié)果受到相關(guān)因素的干擾
C、表中數(shù)據(jù)說明高濃度的Ach能促進(jìn)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)
D、表中數(shù)據(jù)說明Ach濃度的增加對興奮在神經(jīng)元之間的傳遞無明顯影響
2、如圖甲表示突觸的亞顯微結(jié)構(gòu),a、d分別表示兩個神經(jīng)元的局部。下列與此相關(guān)的表述中正確的是( C )
A、圖甲中細(xì)胞在胚胎發(fā)育早期分裂時DNA含量變化如圖乙所示
B、興奮由b傳至c的過程中,①處膜外電流方向是b→c
C、③內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)只能經(jīng)④釋放再作用于⑥
D、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放與②無關(guān)
3、如圖為某種反射弧示意圖。給你提供必要的實(shí)驗(yàn)用具,如電刺激設(shè)備、電位測量儀等,請設(shè)計實(shí)驗(yàn),以探究興奮在神經(jīng)纖維上和相鄰兩神經(jīng)元之間的傳遞特點(diǎn)(是雙向的還是單向的),并預(yù)期可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。
(1)寫出A、C、E代表的反射弧結(jié)構(gòu)效應(yīng)器、神經(jīng)中樞、感受器。
(2)驗(yàn)證沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)
①方法步驟:刺激①處,觀察A的變化,同時測量②處的電位有無變化。
②結(jié)果和結(jié)論:若A有反應(yīng),且②處電位改變說明沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的;若A有反應(yīng),而②處無電位變化,則說明沖動在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是單向的。
(3)驗(yàn)證沖動在神經(jīng)元之間的傳遞
①方法步驟:先刺激①處,測量③處電位變化。再刺激③處,測量①處的電位變化。
②結(jié)果和結(jié)論:若兩次的檢測部位均發(fā)生電位變化,說明沖動在神經(jīng)元之間的傳遞是雙向的;若只有一處電位改變,則說明沖動在神經(jīng)元之間的傳遞是單向的。
【高考模擬】
4、(2007全國卷Ⅰ4)下圖表示一段離體神經(jīng)纖維的S點(diǎn)受到刺激而興奮時,局部電流和神經(jīng)興奮得傳導(dǎo)方向(彎箭頭表示膜內(nèi)、外局部電流的流動方向,直箭頭表示興奮傳導(dǎo)方向),其中正確的是 ( C )
5、(2008江蘇生物12)下圖表示人體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)傳輸信息的3種方式。神經(jīng)遞質(zhì)和性激素的傳輸方式依次是( D )
A、①②B、②③C、①③D、②①
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