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

第 2 章 神经调节 第 3 节 神经冲动的产生和传导 wxx 短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 情境导入 思考讨论： （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？ （2）短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？ 耳蜗感受器 传入神经 大脑听觉中枢 传出神经 效应器 0.1s 兴奋在反射弧上如何传导的呢？ 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？ 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。 1 a b + — + — 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，这种电信号也叫做神经冲动。 静息 给予刺激 给予刺激 恢复静息 兴奋在神经纤维上的传导 枪乌贼 霍奇金和赫胥黎 资料3：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 赫胥黎和霍奇金研究装置示意图 0 mV -45 mV 电极刺穿 细胞膜前 电极刺穿 细胞膜后 实验发现： 在需要插入枪乌贼轴突的微电极刺穿轴突细胞膜前，两个电极之间没有电位差异； 但该电极刺穿细胞膜后，两个电极之间出现了45mV的电位差异，且枪乌贼轴突细胞膜内电位低于枪乌贼轴突细胞膜外电位。确认了内负外正的静息电位。 1939年，英国生理学家霍奇金和赫胥黎用玻璃微电极伸入枪乌贼神经纤维内测量单条神经纤维内部与外部的电位差及其动作电位。 一、兴奋在神经纤维上的传导 2.兴奋在神经纤维上以电信号传导的基础是什么呢？ 从表中可得，细胞内_____浓度高，细胞外______浓度高。 细胞膜内外K＋、Na＋分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础. 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 50 400 460 10 蛙神经元 15 120 120 1.5 K+ Na+ 膜内 膜外 Na +通道 K +通道 只在特殊时段开放， 只允许Na+内流。 持续开放，只允许K+外流。 Na+-K +泵 膜上三种转运蛋白 每消耗1分子ATP，泵出3个Na+的同时泵入2个K+，结果：细胞内K+始终高于膜外，细胞外Na+始终高于膜内。 主动运输 膜内 膜外 钾离子高 钾离子低 钠离子高 钠离子低 K+通道 Na +通道 在未受到刺激时，神经细胞外的Na+比膜内高，K+浓度比膜内低。 静息时，膜对K+的通透性大，造成K+外流。细胞内带负电的大分子有机物(如蛋白质)的含量相对比细胞外丰富。 使膜外的阳离子浓度高于膜内，出现内负外正的现象，叫静息电位。 带负电的大分子有机物 1、静息电位的形成 ① 静息电位 内负外正 K+外流 协助扩散（离子通道） 一、兴奋在神经纤维上的传导 （1）概念： 未受刺激时，神经细胞质膜两侧电位表现为内负外正，称为静息电位。 （2）特点： （3）原因： （4）K+运输方式： 注：静息电位的形成与大小取决于K+的浓度差，与Na+无关！ 膜内 膜外 钾离子高 钾离子低 钠离子高 钠离子低 K+通道 当神经纤维受到刺激时，这个部位的细胞膜对Na+离子通透性增加，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位升高。 刺激 膜电位表现为外负内正，称为动作电位。 2、动作电位的形成 ① ② 动作电位 刺激 内正外负 Na+内流 协助扩散（离子通道） （1）概念： 当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态，此时的膜电位称为动作电位。 （2）特点： （3）原因： （4）K+运输方式： 一、兴奋在神经纤维上的传导 膜内 膜外 钾离子高 钾离子低 钠离子高 钠离子低 K+通道 Na +通道 3、静息电位的恢复 钠钾泵示意图 细胞内 细胞外 Na+结合点 K+结合点 Na+ K+ ADP+Pi ATP 神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不