2.3神经冲动的产生和传导第1课时导学案2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第二章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 课程标准 阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成都做点位，并沿神经纤维传导。 学习目标 1.通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”说明了兴奋的产生及传导过程。(生命观念) 2.通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。（科学思维） 3.通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。（科学探究） 情景视频一： 问题1: 视频中，从腿被敲击到做出反应，信号的传导经过了哪些结构？ 感受器→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器（传出神经末梢和它所支配的伸肌等） 合作探究一：请同学们自主阅读教材P27-28，小组合作思考讨论完成问题。 问题3：兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？ 一、兴奋在神经纤维上的传导 1.兴奋在神经纤维上的传导形式 实验验证：装置如右图（叙述实验过程） 得出结论： 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）。 问题4: 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 神经冲动的产生和传导 Ⅰ.静息时神经细胞Na+、K+分布特点 Na+浓度膜外高于膜内，K+浓度膜内高于膜外。 Ⅱ.静息电位产生的机理、电位表现 （1）机理 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。 （2）电位表现 膜电位表现为外正内负，称为静息电位 问题5: 动作电位产生的机理、电位表现、结果分别是什么？ Ⅲ.动作电位产生的机理、电位表现、结果 （1）机理 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。 （2）电位表现 膜电位表现为外负内正，称为动作电位，即产生了兴奋 （3）结果 与邻近未兴奋部位部位产生电位差，发生电荷移动，形成了局部电流。 Ⅳ.兴奋的传导方向 （1）兴奋传导方向： 从兴奋部位传导到未兴奋部位 局部电流方向： ①膜外从未兴奋部位传导到兴奋部位 ②膜内从兴奋部位传导到未兴奋部位 故：在神经纤维上，兴奋以电信号的形式传导。 传导方向：与膜内局部电流方向相同，与膜外局部电流方向相反。 问题6: 在神经纤维上，兴奋的传导是双向的还是单向的？ 在离体的神经纤维上： 在中部刺激神经纤维，形成兴奋区，与两侧邻近的未兴奋区都存在电位差，都可以产生电荷移动，形成局部电流，因此可以双向传导 问题7: 以上是用蛙的坐骨神经实验，是离体生物神经纤维。那么兴奋在生物体内反射弧的神经纤维上的传导是也双向的吗？ （2）在反射弧中的神经纤维上 在反射弧中，总是从感受器一端接受刺激产生兴奋然后传向另一端，再加上反射弧中的突触也决定兴奋在反射弧中的传导方向是单向的。 拓展延伸: 一、兴奋传导与电流表指针偏转问题 （bc=cd） ①刺激a点 发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）先左后右 ②刺激c点 不偏转（因为b点和d点同时兴奋） ③刺激c点左侧 发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）先左后右 ④刺激c点右侧 发生2次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋）先右后左 二、膜电位的测量方法 三、膜电位的解读 ①a点之前——静息电位 主要表现为K+外流，使膜电位表现为外正内负。 ②ac段——动作电位的形成 Na+大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。 ③ce段——静息电位的恢复 K+大量外流，膜电位恢复为静息电位后。 ④ef段—— 一次兴奋完成后 钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。 a-c：Na+内流（协助扩散） c-e：K+外流（协助扩散） e-f：泵出Na+，泵入K+（主动运输） 问题8: 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+的状态将不复存在。这个问题是如何解决的呢？ 钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能水解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。 神经细胞——Na+内流、K+外流：协助扩散（通道蛋白） 神经细胞——Na+外流、K+内流：主动运输（钠钾泵） 四、细胞外液中Na+、K+浓度变化对电位峰值的影响 Na+浓度变化只影响动作电位的峰值，K+浓度变化只影响静息电位的绝对值 原因： (1)静息电位主要是K+外流所致。由于此时细胞膜对Na+等离子的通透性极小，所以Na+浓度的改变不会影响静息电位。 (2)动作电位主要是Na+内流所致。由于此时细胞膜对