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

神经冲动的产生和传导 (第一课时) 学习 目标 01 02 03 通过对科学家研究历程的了解,感受科研的探索精神,提升自身的价值观。 (社会责任) 通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读,形成科学思维,并提升实验设计及对实验结果的分析能力。(科学思维、科学探究) 通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”能够说明兴奋的产生及传导过程。 (生命观念) 2 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)。 电流表 坐骨神经 a b 两次方向相反的偏转 蛙坐骨神经-腓肠肌分离实验 枪乌贼的巨神经轴突 霍奇金 赫胥黎 枪乌贼的巨大神经纤维直径可达1mm,是研究生物电的理想材料。 微电极 微电极 神经细胞液 灵敏电位计的两个微电极极细,一极放在轴突膜外,另一极刺穿膜放入膜内,测量膜内外的电位变化。 未受刺激时:静息电位 受刺激时:动作电位 灵敏电位计 -45mV 40mV 时间 膜电位的离子学说 膜电位 刺激 静息电位的产生 01 “离子学说” 对静息电位的解释: 资料1: 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 资料2:静息状态下,神经纤维膜主要对K+有通透性,K+通道处于 开放状态,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,膜 两侧的电位表现为内负外正,称为静息电位。 思考:(1)分析表格数据,神经纤维膜内外的Na+和K+的分布有什么特点? (2)神经纤维静息状态下的电位分布是怎样的? (3)该电位的形成原因主要是什么? (4)K+外流的运输方式?(从运输方向和转运蛋白的角度) -45mV 40mV 时间 规定膜外为0电位 刺激 动作电位的产生 02 “离子学说” :探究动作电位的产生的实验证据 资料3:赫胥黎和霍奇金用特殊的仪器检测量某一位点的膜电流,当枪乌贼 轴突受到刺激时,发现该位点先后产生了内向电流和外向电流。 刺激 刺激 内向电流 刺激 ①对照组 ②Na+通道阻断剂TTX(河豚毒素) ③K+通道阻断剂TEA(四乙胺) 外向电流 小组讨论分析: ②与①的结果对比,_消失,这是由于_被阻断导致的 ③与①的结果对比,_消失,这是由于_被阻断导致的 刺激 刺激 ①对照组 ③K+通道阻断剂TEA(四乙胺) ②Na+通道阻断剂TTX(河豚毒素) 内向电流 Na+通道 外向电流 (Na+内流) K+通道 (K+外流) 刺激 结论1:当神经纤维膜某一位点受到刺 激后,该位点先发生了Na+内流, 后发生了K+外流 协助扩散 资料3:赫胥黎和霍奇金用特殊的仪器检测量某一位点的膜电流,当枪乌贼 轴突受到刺激时,发现该位点先后产生了内向电流和外向电流。 内向电流 外向电流 丹麦生理学家斯科(Jens C.Skou)等人发现,钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶,能分解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。 知识卡:钠钾泵 结论2:钠钾泵可以维持神 经细胞膜外高Na+, 膜内高K+的分布 学生活动一:模拟动作电位产生的形成过程 任务1:小组合作交流,根据学案的 问题引领,讨论每段曲线变 化的原因,并说明判断依据。 膜电位 -45mV 40mV ① ② ③ 刺激 结论1:当神经纤维膜某一位点受到刺 激后,该位点先发生了Na+内流, 后发生了K+外流 结论2:钠钾泵可以维持神经细胞 膜外高Na+,膜内高K+的分布 Na+内流 K+外流 钠钾泵 K+外流 动作电位 (兴奋) 14 学生活动一:模拟动作电位产生的形成过程 任务2:模型构建,利用白板模拟神 经纤维膜某位点受刺激后的 离子运输过程。 膜电位 -45mV 40mV ① ② ③ 刺激 Na+内流 K+外流 钠钾泵 K+外流 动作电位 (兴奋) 15 动作电位产生的动态过程 神经冲动在神经纤维上的传导 03 1.从物理知识的角度分析,兴奋区域与未兴奋区域相邻,此 电荷分布是否稳定? 2.兴奋部位和未兴奋部位之间的局部电流方向? 3.已知局部电流会影响相邻的未兴奋部位发生同样的变化, 同样的变化是什么? 4.兴奋过的部位随后的变化? 学生活动二:解释和模拟兴奋在神经纤维上的传导 学生活动二:解释和模拟兴奋在神经纤维上的传导 小组合作:尝试演示兴奋在神经纤维上的传导。 (1)“+”“-”的磁力贴分别代表正电位和负电位 (2)移动磁力贴模拟神经细胞膜内外的电位变化 (3)以箭头表示局部电流方向 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + +