2.2 神经调节过程涉及信息的转换及传递（第一课时）-2023-2024学年高二生物同步精讲课件（沪科版2020选择性必修1）

第二章 人体的神经调节 第2节 神经调节过程涉及信息的转换及传递 （第一课时） 1 第二节 神经调节过程涉及信息的转换及转换 反射弧上的神经信号是以什么形式传递的？ 游戏规则： 参赛者点击秒表界面的“启动”按钮，秒表开始计时后可迅速点击“停止”按钮停止计时，两次点击计时结果最短者为胜。 小游戏 一个反射活动的完成，需要多久呢？ 据估算，人的神经系统处理信息速度是目前最大型的并行计算机（美国白色战略加速计算机）的约一亿倍。 手被烫，缩手时间：0.05~0.2s 驾驶员对危急情况处理（紧急刹车）：0.2~0.4s 在反射过程中，信息以何种形式传播才能速度最快呢？ 实验：牛蛙坐骨神经-腓肠肌电生理实验 选择性必修1 稳态与调节 神经元中真的有电吗？ 演示实验：牛蛙坐骨神经-腓肠肌电生理实验 实验步骤 腓肠肌的反应 （收缩/不收缩） 指针偏转情况 （发生/不发生） 用玻璃分针刺激①处 用塑料分针刺激①处 用锌铜弓 刺激①处 用锌铜弓 刺激②处 Q：实验欲研究什么？ 7 演示实验：牛蛙坐骨神经-腓肠肌电生理实验 实验步骤 腓肠肌的反应 （收缩/不收缩） 指针偏转情况 （发生/不发生） 用玻璃分针刺激①处 用塑料分针刺激①处 用锌铜弓 刺激①处 用锌铜弓 刺激②处 不收缩 不收缩 不发生 不发生 收缩 收缩 发生 发生 思考：你能推测生物电在坐骨神经上的传导方向吗？ 9 资料一：1939年,英国生理学家霍奇金和科尔发现枪乌贼的巨大神经纤维的轴突直径可达1毫米，微小的电极可插入而不损坏轴突。 1 3 2 放大 细胞膜 结果发现，在静息状态下膜内电位低于膜外，存在 65 mV 的电位差。 静息电位：神经元在静息状态下的质膜内外的电位差 10 1．信息在神经元上以生物电的形式传导 选择性必修1 稳态与调节 静息时神经元细胞膜内、外Na+、K+的浓度 在未受到刺激时，神经元处于静息状态 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 资料二： 神经细胞内外Na+、K+分布特点？ 神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。 结合已有知识，推测Na+、K+分布产生差异的原因？ 细胞外液中的阳离子主要是 Na+，细胞内液中的阳离子主要是K+，这与分布在细胞膜上 的 Na+-K+ 泵的活动有关。每消耗一个 ATP 分子，Na+-K+泵会泵进 2 个 K+，同时泵出 3 个 Na+。 Na+-K+泵 12 原因： 特征： 钾离子的外流，膜外阳离子 高于膜内 内负外正 （1）神经元上的传导：静息电位 膜内 膜外 (一）信息在神经元上的传导 Q：观察，图中哪一个离子的通透性较高？ Q：钾离子通道开放，钠离子通道关闭，这意味着什么？ 提示：膜内外存在浓度差，浓度差会引起离子的扩散 Q：接下来会引发什么活动？ 13 资料三： 1976年,德国科学家内尔(Neher)和萨克曼(Sakmann)利用膜片钳技术,首次用玻璃微电极靠近神经元，在几平方微米的质膜上检测到单通道离子电流。 思考: 据图描述神经元受到适宜刺激后,膜片钳记录到的Na+与K+电导的变化规律。 由此推测质膜上Na+与K+通道构象是否会发生变化? （2）神经元的传导：动作电位 原因： 特征： 钠离子的内流，膜内的阳离子高于膜外阳离子 内正外负 Q：观察图片，施加刺激后细胞膜的变化 解释：原本膜内是负，随着钠离子的大量内流，这个膜内外的差值会越来越小，最后这个差值会反超，膜电位翻转为？内正外负 补充：钠离子的开放是瞬间的，它之后会马上合上，继而钾离子通道打开，钾离子内流，直到膜电位再次出现内负外正的状态。最后通过钠钾泵的工作，膜电位会恢复原来的静息状态 15 活动1： 刺激 画出神经元受到适宜刺激后，膜内电位随时间变化的曲线图。 活动2： 在修正后的曲线图上标注各段曲线对应的质膜生理活动状态。 静息状态 Na+内流 K+外流 通过Na+-K+泵作用，恢复至静息电位 应用举例： ++++++++++++ ++++++++++++ 兴奋区 +++++ +++++ +++++ +++++ +++++ +++++ +++++ +++++ 兴奋区 兴奋区 +++ ++ +++ +++ ++ +++ 局部电流 冲动传导的方向 刺激 （3）神经元上神经冲动传导的过程 兴奋在神经纤维上怎样实现双向传导？ Q1：引导学生分析并讨论：邻近的未兴奋区仍然维持原来的外“正”内“负”，那么，兴奋与未兴奋之间将会出现怎样变化？ Q2：电流方向如何呢？（