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2.5 兴奋在神经元之间的传递

动物和植物的生命活动调节 · 高三
讲清楚它是什么

定义 兴奋通过突触结构,以“电信号→化学信号→电信号”的形式,单向传递到下一个神经元的过程。

从哪来 本知识点建立在神经冲动在神经纤维上的传导(动作电位的产生与传导)这一已有知识之上。

为什么 神经元之间并非直接物理连接,而是存在突触间隙。 1. 物理隔离:突触前膜与突触后膜之间有约 20~40nm 的细胞外液(突触间隙),电信号无法直接跨越液体介质传导。 2. 化学中介:因此必须依靠突触小泡释放的神经递质(化学信号)作为“信使”,扩散通过间隙,与突触后膜上的特异性受体结合,引发后膜电位变化。 3. 单向性原理:神经递质只能由突触前膜释放,且受体只存在于突触后膜,这决定了兴奋在神经元之间的传递是单向的。

类比法:投掷飞盘** * **适合学生
形象思维强、对抽象微观过程理解困难的学生。 * 讲解逻辑: 1. 把突触前神经元比作“投掷者”,突触后神经元比作“接盘者”。 2. 突触间隙是“空地”。 3. 神经递质是“飞盘”。 4. 关键点:飞盘只能从投掷者手里扔出去,接盘者不能把飞盘扔回去(因为接盘者手里没有飞盘,只有接盘的手套/受体)。 5. 飞盘扔出去后,要么被接住(引起兴奋),要么落地失效(被酶分解),不能一直飞(保证信号终止)。
流程图推演法:信号转换链** * **适合学生
逻辑性强、喜欢结构化记忆、理科思维好的学生。 * 讲解逻辑: 1. 画出三个方框:[电信号] → [化学信号] → [电信号]。 2. 在每个箭头下方标注具体生理过程: * 箭头1(电→化):动作电位到达轴突末梢 → Ca²⁺内流 → 突触小泡与前膜融合 → 胞吐释放递质。 * 箭头2(化→化):递质扩散通过突触间隙(被动运输,不耗能)。 * 箭头3(化→电):递质与后膜受体结合 → 离子通道开放 → Na⁺内流(兴奋)或 Cl⁻内流(抑制) → 后膜产生电位变化。 3. 强调“单向”是因为箭头方向固定,受体只在一侧。
实验证据法:切断与阻断** * **适合学生
喜欢探究、对“为什么是单向”存疑、需要实证支持的学生。 * 讲解逻辑: 1. 提问:如果兴奋能双向传递,我们怎么证明它不能? 2. 引入经典实验:在突触前神经元施加刺激,突触后神经元有电位变化;在突触后神经元施加刺激,突触前神经元无电位变化。 3. 追问:为什么? 4. 揭示机制:因为“递质”只装在前面的“小泡”里,后面的膜上只有“锁”(受体),没有“钥匙”(递质释放机制)。 5. 结论:结构决定功能,结构上的不对称导致了传递的单向性。
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练一道
基础题
兴奋在突触处的传递速度比在神经纤维上的传导速度______(快/慢),主要原因是______。
变式
某药物能抑制突触间隙中神经递质的分解,该药物作用于突触后膜时,可能导致突触后神经元出现______(持续兴奋/持续抑制/无反应),原因是______。
试试手自己判
检测题
若某突触前神经元释放的神经递质与突触后膜受体结合后,导致突触后膜对K⁺的通透性增加,则该突触后神经元的膜电位变化是______(内正外负/内负外正/不变),该突触传递的效应是______(兴奋/抑制)。
看答案和判分标准
答案:内负外正;抑制
判对标准:
1. 第一空答“内负外正”或“超极化”得1分。
2. 第二空答“抑制”得1分。
3. 若学生答“K⁺外流导致膜内负电位增大”可视为理解正确,但需指出题目问的是“膜电位变化”的状态描述,标准答案为“内负外正”(静息电位状态或更负)。*注:高中生物中,K⁺外流通常导致抑制,膜电位变得更负,即内负外正程度加深。
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