2.3 神经冲动的产生和传导（第一课时）课件 2023—2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第2章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 问题探讨 赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 讨论: 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（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。 兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？ 背景知识:生物电的发现 （32页） （1）1786年，意大利医生、生理学家伽尔瓦尼(L.Galvani，1737-1798) 意外地发现，当用两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立起回路，肌肉就会收缩。他认为，这种收缩是由肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的。这是人类第一次将电现象与生命活动联系起来。伽尔瓦尼在1791年的论文中，宣称动物的组织可产生生物电。 背景知识:生物电的发现 （32页） （2）伏特等科学家认为伽尔瓦尼的发现可能是铜铁两种金属的电位差引起的，而不是所谓的生物电。 （3）为此，伽尔瓦尼和他的后继者设计了“无金属收缩实验”，在蛙坐骨神经-腓肠肌标本中，截断蛙的坐骨神经可以导致蛙腓肠肌收缩，这一过程中，没有涉及任何金属，说明生物电确实存在。 兴奋在神经纤维上的传导 科学家做过如下实验：在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。 静息 指针不发生偏转 说明：神经表面各处电位相等 兴奋在神经纤维上的传导 a b + + 左侧 刺激 - ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 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 。电流方向为指针偏转方向 靠近 恢复正电位 负 a b + + 左侧 刺激 指针恢复 说明：无电流，a处恢复为正电位， a、b两处电位差为零 - 兴奋在神经纤维上的传导 a b + + - 左侧 刺激 指针向右偏转 ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 说明：b处为 电位，电流方向为 指针偏转方向 负 a b + + - 左侧 刺激 指针恢复 说明：无电流，b处恢复为正电位， a、b两处电位差为零 兴奋在神经纤维上的传导 a b + + 刺激 - - 结论： 共发生了两次偏转，且方向相反 说明：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。 神经冲动在神经纤维上是怎么产生和传导的呢？ 神经细胞膜内外K+和Na+分布特点？ 兴奋在神经纤维上的传导 静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度 在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态 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 （1）神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。 “钾（家）里钠外” 此外，注意：神经细胞膜对不同离子的通透性各不相同。 K+ K+ 通 道 Na+通 道 膜外 膜内 Na+ 1.静息状态 运输方式：协助扩散 ①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。 ②静息状态下，细胞膜上K+通道蛋白打开。 K+外流 “生物电”发生的膜学说：静息时，细胞膜主要对K +有通透性，即K +通道开放，K +外流，膜电位表现为外正内负，称为静息电位。 结果： K+ 通 道 Na+ 通 道 K+ Na+ 膜外 膜内 ①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。 ②受到刺激时，细胞膜上Na+通道蛋白打开。 Na+内流 2.受到刺激 受到刺激时，细胞膜对Na +的通透性增加，Na + 内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 膜电位表现为外负内正，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。 结果： 3.局部电流的形成 兴奋部位 末兴奋部位 局部电流 膜外: 未兴奋部位→兴奋部位 膜内: 兴奋部位→未兴奋部位 局部电流方向： 兴奋部位与未兴