2.3神经冲动的产生和传导课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修1

4人为1个小组单位，分配职责，具体如下： 1、小组长：组织讨论，汇报方案 2、记录员：记录实验方案和现象 3、操作员：实验操作 4、观察员：辅助实验操作，观察实验现象 第3节 神经兴奋的产生和传导 2 问题探讨 1.从运动员听到枪响到作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？ 经过了耳蜗（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层－脊髓）、传出神经、效应器（传出神经末梢和肌肉）等结构。 2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？ 人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构， 完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s。 4 兴奋是如何传导的？ 兴奋产生和机理是什么？ 神经冲动的产生和传导 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？ 6 生物科学史——生物电的发现 坐骨神经 腓肠肌 意大利 医生、生理学家 伽尔瓦尼 （L.Galvani） 1786年有一天，加尔瓦尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。 伽尔瓦尼认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“动物电”。 资料一： 1.兴奋在神经纤维上的传导 为什么刺激神经会引起远处的肌肉发生收缩？神经受到刺激能向肌肉传达某种信号，是什么样的信号？电信号还是化学信号？怎么求证？ 7 刺激 蛙的坐骨神经 电流表 受到刺激，电流表的指针发生了怎样的变化呢？ 资料2：1820年电流计应用于生物电研究。在蛙神经外侧连接两个电极。随后，刺激蛙神经一侧，并在刺激的同时记录电流表的电流大小和方向。 8 兴奋在神经纤维上的传导 a b + + ①静息时,电表 测出电位变化,说明神经 表面各处电位 。 没有 相等 刺激 - ②在图示神经的左侧一端给予刺激时， 刺激端 的电极处（a处）先变为 电位，接着 。 靠近 恢复正电位 负 - ③然后，另一电极（b处）变为 电位。 负 ④接着又 。 恢复为正电位 在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的， 这种电信号也叫神经冲动（neural impulse）。 结论: 共发生了两次方向相反的偏转 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 9 霍奇金和赫胥黎 资料2：对未受刺激的乌贼神经纤维进行检测 1.初探究——静息电位的形成机制 10 -45mv 0mv 0mv 生理盐水 充灌生理盐水的玻璃毛细管 未受刺激的神经纤维 霍奇金和赫胥黎的实验示意图 资料3：静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度 细胞类型 细胞内浓度（mmol/L） 细胞外浓度（mmol/L） Na+ K+ Na+ K+ 枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10 蛙神经元 15 120 120 1.5 哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4 资料4：神经轴突细胞膜上几种重要的膜运输蛋白：K+通道蛋白、Na+通道蛋白等。 资料5：美国Woods Hole的Curtish和Cole发现增加细胞外液钾离子浓度可降低静息电位，当增加到内、外液钾离子浓度相等时可抵消静息电位。 讨论：静息电位主要是由哪种离子的跨膜转运引起，方向如何？跨膜运输的方式是什么？ 12 任务一：构建未受刺激时的电位模型和离子特点 材料： ＋ － 神经元模型1个 红色和绿色磁贴 转运蛋白和离子 K+ Na+ 13 静息电位形成的主要原因：钾离子外流（协助扩散） 活动一：探讨静息电位的形成原因 14 任务二：调整受刺激处膜内外的电位分布 第一次在枪乌贼巨轴突上精确记录到的动作电位 刺激 结论：刺激会使神经纤维膜电位发生反转，由-45MV变为40MV 动作电位：内正外负 科学家将乌贼的神经浸润在添加了河豚毒素的生理盐水中，发现随浸润时间的延长，刺激产生的动作电位逐渐减弱，直至不产生动作电位。 卡茨（英国）在1947年以氯化胆碱或葡萄糖代替外液中的氯化钠，发现动作电位被大大的减弱。如果完全去除外液中的Na+，则不产生动作电位。 动作电位原因主要是： 方案二：降低细胞外液钠离子浓度 方案一：同位素标记法 Na+离子内流 2.再探究—动作电位的形成原因 设计实验验证假说： 方案三：Na+阻断法 大胆猜想： 得出结论： 钠离子内流（协助扩散） 提出假说： 兴奋在神经纤维上如何传导呢？ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － － － － － － － － － － － － － － 兴奋区 未兴奋区 未兴奋区 观察膜内和膜