神经系统中生物信息的传递
神经生物学4神经元的信息传递
Ca2+在突触传递中的作用
Ca2+来源：细胞外Ca2+ 通过 前膜电压门控 性Ca2+通道（VDCC）进入突触前的轴浆内。 Ca2+内流量，与膜的去极化程度成比例。
Ca2+触发递质释放：突触囊泡的动员、摆渡、 着位、融合和出胞等步骤
动员(mobilization) ：Ca2+与轴浆中
calmodulin（CaM）结合形成Ca2+-CaM复合物， 激活依赖Ca2+-CaM的蛋白激酶Ⅱ，使突触蛋白发 生磷酸化，与细胞骨架丝的结合力减弱，突触囊 泡便从骨架丝上游离出来。
Presynaptic vesicles and active zones; postsynaptic receptors
Chemical transmitter Significant:at least 0.3 ms, usually 1- 5 ms or longer
One way
三、非定向突触传递
超极化抑制
1.2 分类：
A、传入侧枝性抑制（Afferent Collateral Inhibition）或称交互抑制，Reciprocal Inhibition
B、回返性抑制 （Recurrent Inhibition）
1.3 机制： 兴奋抑制性中间神经元→突触后膜超极化 （IPSP）
1.4 传入侧支性抑制 (afferent collateral inhibition)
Synapse的分类
• 化学性突触：信息传递的媒介物是神经
递质（90%）
– 定向突触：经典突触 – 非定向突触：
• 电突触：信息传递的媒介物是局部电流 。
（﹤10%）
定向突触
第五章生物体对信息的传递和调节 第2节神经系统中信息的传递和调节(第1课时)教案
第2节神经系统中信息的传递和调节（第1课时）上海市真如中学孔慧敏一、课题：信息在神经系统中的传递二、教材分析：在第1节动物体对外界信息的获取的基础上继续讨论神经系统中信息传递。
信息在神经元中传递的方式是神经冲动传导，而神经元之间是突触传递，两种传递各有不同特征；这部分的教学是分析反射如何发生，反射的结构基础是反射弧，当刺激被感受器接受后，神经冲动沿反射弧传递至效应器，反射就发生了。
反射是神经系统调节的基本方式。
是脊髓和脑调节功能的学习基础。
这部分教学需要调动学生记忆中关于细胞膜功能、神经元结构与分类等知识；物理学中电流与电位差等知识。
三、课时安排：1课时四、教学目标：·知识与技能：简述信息在神经系统中的传递方式，比较神经冲动传导与突触传导的区别。
列举反射的实例。
举例说明反射弧的构成，并能简要说明信息在反射弧中的传递方式。
·过程与方法：通过观察细胞膜的结构，结合动画演示，简述神经冲动的形成和传导，通过比较说明神经冲动和突触传导的区别。
通过观察反射弧结构图，分析反射弧构成，联系神经冲动传导和突触传导，说明反射发生的原理。
·情感态度与价值观认识生物体的信息传递和调节，逐步领悟生命信息的传递与调节是生命的基本形式之一。
五、教学重点和难点重点：神经冲动和神经突触。
脊髓的调节。
脑的高级调节功能——条件反射。
难点：神经冲动传导、神经突触脑的高级调节功能——条件反射。
六、教学用具：PPT课件（静息电位和动作电位、反射与反射弧）七、教学过程八、板书第2节神经系统中信息的传递和调节一、信息在神经系统中的传递2、神经元：神经系统的基本结构和功能单位（1）结构树突——接受刺激，产生神经冲动，传向细胞体神经元细胞体——神经元的营养和代谢中心轴突——将神经冲动传离细胞体（2）神经元分类：（3）神经纤维：神经元的轴突或长的树突以及套在外面的髓鞘称为神经纤维。
3、神经冲动传导和传递（1）神经纤维上的传导——电信号膜电位：静息状态下，膜内为负，膜外为正（细胞保K+排Na+）。
生物体内的信息传递教案
生物体内的信息传递教案一、引言生物体内的信息传递是维持生命和协调各种生命活动的关键过程。
本教案将介绍生物体内的信息传递方式和相关机制，包括神经系统和内分泌系统。
二、神经系统1. 神经元的结构和功能神经元是神经系统的基本单元，包括细胞体、树突、轴突和突触。
它们通过神经冲动传递信息，实现神经元之间和神经元与其他细胞之间的通信。
2. 神经冲动的传导神经冲动在神经元内部通过电信号传导，跨越神经元之间的突触间隙时则通过化学途径传递。
介绍神经冲动的形成和传导机制，涉及离子通道和动作电位。
3. 神经递质的作用神经递质是神经冲动传递过程中的化学信号物质，如乙酰胆碱、多巴胺等。
介绍神经递质的作用机制，包括兴奋性和抑制性神经递质的功能。
4. 神经网络的组成神经元通过形成神经网络，实现复杂的信息传递和处理。
介绍神经网络的组成和不同类型的神经元连接方式，包括突触前神经元、突触后神经元和中间神经元。
三、内分泌系统1. 内分泌腺体和激素的分泌内分泌腺体如下丘脑、垂体和甲状腺等分泌激素，激素通过血液传递到靶细胞，调节各种生理过程。
介绍内分泌腺体的结构和功能以及激素的合成和分泌机制。
2. 激素的作用机制激素通过结合靶细胞的受体，发挥调节作用。
介绍受体的种类和激素的作用机制，包括通过细胞内信号转导途径调节基因表达和蛋白质合成。
3. 负反馈调节内分泌系统通过负反馈调节维持体内稳态。
介绍负反馈调节的原理和机制，以及它对激素分泌和作用的调节作用。
四、神经系统与内分泌系统的调节调控1. 神经激活下的激素分泌一些神经刺激能够直接或间接地引起激素的合成和分泌。
介绍神经激活下的激素分泌机制，包括下丘脑-垂体-靶腺轴的调节。
2. 内分泌对神经系统的调节激素在某些情况下也能影响神经系统的功能和活动。
介绍激素对神经系统的调节作用，包括性激素对大脑发育的影响和甲状腺激素对代谢和情绪的影响。
五、总结生物体内的信息传递通过神经系统和内分泌系统实现，两者相互协调，共同维持生命活动的平衡。
生命科学导论5-生物体内的信息传递
生物体内的信息传递
3）神经冲动在突触的传导
神经冲动沿着轴突, 基本上都是按照引起 邻段发生动作电位方式向远端传播，到了突触 的地方，如何跨越两层细胞膜之间的空隙，传 向后一个细胞?
哈工大 生命科学导论
生物体内的信息传递
跨越细胞间隙传导神经冲动的两种方式：
间隙 传导 逆向
电突触 2 nm 电位 可以
与受体结合
离子通道
间接打开离子通道
若
突 神触 经后 递细 质胞 与是 受神 体经 结细 合胞 可
改
变
电
位
神经递质
肌肉细胞
收缩
心肌细胞 分泌细胞
舒张 分泌
若
突 同触 一后 神细 经胞 递是 质肌 可细 引胞 起或 不腺 同细 反胞 应
迄今已发现的神经递质已有二十几种，大多数 是一些有机小分子。还发现一些小肽类物质，作用 于神经细胞，调节神经细胞对神经递质的感受性， 称为神经调节物。
钠钾泵
造成静息电位的主要原因是细胞膜上存在Na+,K+—ATP 泵 ， 这 是 一 个 具 有 ATP 水 解 酶 活 性 的 蛋 白 质 ， 每 水 解 一 个 ATP 分子，可将3个Na+泵向膜外，同时将2 个K+ 泵向膜内。
哈工大 生命科学导论
生物体内的信息传递
2）动作电位
➢ 当神经细胞受到刺激时，细胞膜的透性急剧变化， 大量正离子（主要是Na+）由膜外流向膜内，使膜 两侧电位从-70 mV , 一下子跳到+35mV，这就是 动作电位。
大脑的收集、汇总、分析、处理信息的能力是当今任何最先 进的计算机和网络系统所不可比拟的。
2、神经系统的组织结构
Ⅰ、神经元
神经中信息的传递和调节
膜电位：外负内正
未兴奋 区
兴奋/神经 冲动传导
兴奋区
未兴奋 区
双向传递
负 ，膜外为_____ 正 。 静息状态下，膜内为_____ 受到刺激时，局部区域 _____ Na+ 流入细胞内，电位反转 负 ，即产生_____ 兴奋 （神经冲动 ）。 正 外_____ 为内_____ 电位 差，就会引起周邻 兴奋区域 与周邻部位之间有_____ 兴奋 ，_____ 兴奋沿神经纤维推进，此过程即为 部分产生_____
膜 外
膜 内
静息电位的恢复
Na+
膜外
K+
K+
K+
膜内
膜外
+++ +K + + + Na + + +Na-K ++ + + 泵- 离子通道 --- --- -- - 离子通道
+ +
K+
Na+
K+
K+
- - - - - - - - -- - - - + + + + + + + + ++ + + + +
信息在神经元上传递的信号形式
1925年，埃德加·阿德里安用毛细管静电计与放大器
结合使用，观测到蛙胸皮肌中单根神经纤维的电位变 化。获1932年度诺贝尔生理学或医学奖。
信息在神经元上传递的信号形式
灵敏电流计 刺激
牛蛙神经 肌肉
信息在神经元上传递的信号形式
信息在神经元上传递的信号形式
实验结论
神经系统中信息的传递和调节
当人体运动或处于精神紧张状态时，交感神经兴奋占优势， 引起心跳加快、血压增高、血糖上升、胃肠蠕动减慢。
四、神经系统调节各种活动的 基本方式——反射
1. 反射的概念：
动物体通过神经系统 对外界和内部的各种刺激 所产生的反应。
5 1 2
4
2.反射活动的结构基础——反射弧
感受器① 神经中枢③ 传出神经（运动神经）④ 传入神经（感觉神经）②
轴突末梢的膨大部分，里面 含有突触小泡，突触小泡里 面含有神经递质（如乙酰胆 碱或单胺类物质）。
受体 突触间隙 突触后膜 突触前膜
（3）突触的作用机制
兴奋
轴突
突触小体
电信号
突触小泡释放神经递质
化学信号
(Na+内流)后膜的 膜电位改变
电信号
神经递质与突触 后膜受体结合
突触间隙
导致下一个神经元兴奋或抑制
2、神经和神经纤维
神经纤维： 长树突或轴突，及套在外面的髓鞘
传入(感觉)神经 中间（联络）神经 传出(运动)神经
神经纤维
神经纤维
聚集成束
神经
神经
混合神经
二、信息在神经系统中的传递：
1. 信息在神经元中的传导：
以生物电(神经冲动)形式传导
(1) 静息状态下：(未受刺激时)
+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + -
沪科版生命科学高二上5-2《神经系统中信息的传递和调节》试卷及答案
第2节神经系统中信息的传递和调节一、知识提要1．反射和反射弧的概念2．神经元的结构和功能3．神经冲动的传导方式、突触的结构和功能4．脊髓的结构和功能5．“观察牛蛙的脊髓反射现象”实验的操作要点、实验结果和分析6．脑的组成、大脑的结构和功能7．高等动物的反射方式，脑的高级调节方式——条件反射8．自主神经的分类、作用及其调节功能二、基础训练1．神经调节的基本方式是______，可分为和两种。
其完成的结构基础是________ ，包括→→→→。
2．________是神经系统的的基本结构和功能单位。
由______、______、和细胞体，细胞体主要集中在______ 和______中。
3．一个神经元和另一个神经元之间相互联系、传递信息的结构是____ ,它由___________、___________、___________组成。
突触前膜是指前一神经元______末端的膜。
突触后膜是指下一个神经元的_______或______的膜。
当神经冲动传至突触小体，由释放神经递质，神经递质与后膜上的结合，引起后膜的改变，兴奋由上一神经元传至下一神经元。
4．动物体通过系统(包括、 )对外界和体内的各种刺激（信息）发生的反应叫做。
5．如右图所示缩手反射的反射弧是由：A 、B 、C（位于）、D 、E这五个部分组成的。
6．中枢神经指；神经中枢指。
7．根据右图回答下列问题：（1）一条神经元的信息传递：③→①→④（2）写出图中编号所代表的结构名称：②⑤⑥8．研究发现，在神经细胞质膜的内外两侧之间存在电位差，静息状态下，膜内为电位，膜外为电位，称为电位。
它是由膜内的离子和膜外的离子维持的。
受到刺激时，内流，电位反转为，兴奋部位与邻近未兴奋部位之间形成局部电流。
神经冲动的传导是一条神经元内信息的传递，是以的形式传导的，（单向或双向）传导。
9．下列现象属于反射的是（）A、含羞草的叶受到外力碰撞而下垂B、草履虫游向食物丰富的地方C、白粉虱聚焦到黄色灯光下D、正在吃草的羊听到异常的声响立即逃走10．在反射弧中，当受到刺激后能产生冲动的结构是（）A、神经中枢B、传入神经元C、感受器D、效应器11．决定反射时间长短的主要因素是（）A、刺激强度的高低B、感受器的兴奋性C、中枢突触数目的多少D、效应器的兴奋性12．反射和反射弧的关系：（）A、反射活动可以不完全通过反射弧来实现B、反射活动的完成必须通过反射弧来实现C、只要反射弧完整，必然出现反射活动D、反射和反射弧在性质上是完全相同的13．在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。
高中生物学中的信息传递举例
高中生物学中的信息传递举例
信息传递是生物学中一个重要的概念，它指的是生物体之间传达和接收信息的过程。
我们认为，信息传递在生命体内是不可缺少的，用以保持其功能的有效执行。
高中生物学中的信息传递举例有很多，有以下几种：
一.神经传递：神经传递是生物体用信号传递信息的概念，它利用了神经元在中枢神经系统（如脊髓、大脑和眼等）中传播电信号，从而让信息在身体传播。
举个例子，你用手触摸了热锅，你的皮肤接触到热锅后会产生信号，这些信号将传递到你的大脑，以及一系列其他的神经元，从而使你感受到温度，并拉开手。
二.血液循环：血液循环是一种信息传递的重要途径。
血液循环通过血液中的荷尔蒙传输信息，例如它们可以把胰岛素传递到身体各处，以维持身体的正常饮食代谢。
三.植物激素传递：植物激素可分泌在细胞墙外或转载，其作用是调节植物生长和发育。
举个例子，植物激素作用于花粉杆，从而促进花粉的向下传播，使植物正常繁殖出新植物。
信息传递是生物学中一个非常重要的概念，它不仅仅涉及到神经传递、血液循环，也涉及到植物激素传递等方面，是生命体内不同细胞和组织之间信息传递机制的一种必要机制，保证了身体正常的功能实施。
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Байду номын сангаас
神经冲动又是怎样产生的？
受到刺激时，造成局部区域Na+大量内流，使电位反转为 内正外负。
（一）兴奋在神经纤维上的传导
静息电位——内负外正
刺激
兴奋在一个神经元上（神经纤维上） 的传导
⑴传导过程：刺激→电位变化→电位差→局 部电流→ 又刺激相邻未兴奋部位 ⑵传导形式：局部电流 ⑶传导特点：可以是双向的
神经递质
产生：由内质网、高尔基体产生（线粒体 参与供能）
受体：突触后膜上糖蛋白 作用：使后膜兴奋或抑制 去向：作用后被分解
神经系统信息传递的进展 ——缝隙连接
缝隙连接是神经元/胶质细胞之间的另一种 信息传递方式，是细胞间直接通讯的管道， 广泛存在于中枢神经系统中，传递不同神 经元细胞间的化学信息和电信息，除了已 知的代谢调控、离子缓冲、能量转移等功 能外，也涉及“钙波”、ATP受体信号等， 在调节神经发育和维持神经系统特有功能 方面发挥着重要作用。
神经系统中生物信息的传递
反射弧的模式图
反射过程中各部分的作用
神经调节的结构基础
中枢神经系统 基本组成
周围神经系统
基本单位——神经元
神经元
神经元组成
细胞体 轴突 树突
神经纤维：神经元的 轴突或长的树突 以 及套在外面的髓鞘。
信息在神经元上是以生物电的形式 传导的。
膜电位是怎样形成的？
静息状态下，由膜内的K+和膜外的Na+维持的。内负外正。
信息在神经元之间是通过突触传递的。
（二）兴奋在神经元之间的传递
1、结构：突触 突触前膜
突触 突触间隙 突触后膜
2、传导过程：兴奋 突触小体 突出间隙 突触后膜 下一神经元兴奋或抑制
3、传导方向：单向传递 原因：神经递质只存在于突出前膜的突触小泡内， 只能由突出前膜释放，作用突触后膜
兴奋在神经元之间的传递