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

2.3 神经冲动的产生和传导学案（第一课时） 一、兴奋在神经纤维上的传导 资料 1：伽尔瓦尼发现，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。他在论文中宣称动物的组织 可以产生生物电。但伽尔瓦尼的实验遭到了其他科学家的质疑，所以他及其后继者们不断改进实验，最 终用电流计测出肌肉电流，从而出色地证明了生物电的存在。 资料 2 ：蛙坐骨神经表面电位差实验 （1）传导形式： 又叫 。 （2）产生和传导过程 资料 3:研究兴奋产生机理和传导过程的理想材料是枪乌贼的巨大神经纤维直径可达 1mm，使测量电位差 的微电极易于插入，为开展实验提供了方便。而其他神经纤维，直径不到 0.2mm，微电极直径 0.5um。 将枪乌贼的巨大神经纤维某处放大，如下图所示：横线代表细胞膜，微电极两极之间连接一个电压表， 电压表的度数则反映两极处的电位差。在未受刺激时，若将两极都接在细胞膜外，则电压表读数为 0，说 明两极之间没有电位差；若将一极插入膜内，则电压表读数为－70mV。实验中规定膜外电位为 0（将神经 纤维放在能保持其活性的溶液中，再拿一根电线，一端插入溶液中，另一端接地），则－70mV 代表膜内 电位比膜外低 70mV。 ( C ) 静息电位： 外正内负 提出问题：静息电位产生的原因是什么？ 资料 4： 作出假设： 外流，导致膜外阳离子浓度高于膜内。 思考：（1）K+外流的跨膜运输方式是什么？ （2）K+外流的动力是什么？ 演绎推理：增大神经细胞外液的 K+浓度，静息电位绝对值会如何变化？ 实验验证：测量枪乌贼离体神经纤维在不同浓度海水中的静息电位绝对值 资料 5 低 K＋海水 正常海水 高 K＋海水 静息电位绝对值 92 70 45 得出结论：假设 【总结】未受刺激时：________ 电位 电位表现： 产生原因： （跨膜运输方式: ） 资料 6:受刺激后，如下图所示示波器上显示的数字由－70 mV 逐渐减小到 0，并出现＋35 mV。 这说明膜内外的电位发生了什么变化？ 动作电位： 外负内正 提出问题：动作电位产生的原因是什么？ （1）神经细胞外 Na+浓度远高于膜内； （2）受到刺激时，细胞膜对 Na+ 的通透性增加。 作出假设： 内流，导致受刺激部位膜内阳离子浓度高于膜外 演绎推理：减小神经细胞外液的 Na+浓度，动作电位数值会如何变化？ 实验验证：测量枪乌贼离体神经纤维在不同浓度海水中的动作电位峰值 资料 7： 得出结论：假设 ( 【总结】 )电位表现： ( 电位 )1、受刺激时： 产生原因： （跨膜运输方式: ） 2、兴奋部位膜内外电荷分布： ，未兴奋部位膜内外电荷： ，兴奋部 位与未兴奋部位存在 ， 电荷移动就形成了 。 3、局部电流刺激相邻 部位发生电位变化，兴奋由此向前传导，而后方又恢复 电位。 PS：如何维持细胞内外原有的 K+/Na+浓度差？ 答： 能逆浓度运输 K+/Na+ ，维持细胞内外原有的 K+/Na+浓度差。 （3）兴奋传导方向： 由 向 传导 局部电流方向：膜外由 向 传导，膜内由 向 传导。 兴奋在神经纤维上可以 向传导。其中细胞膜 （内/外） 电流方向与兴奋传导方向相 同。 PS：兴奋在神经纤维上可以双向传导，为什么在反射弧里只能从传入神经到传出神经单向传导？ 【总结】受刺激后膜电位变化情况： ① AB 段：静息时，K+通道开放，K+ ，膜两侧的电位表现为 ； ② BC 段：受刺激时，受刺激部位的 Na+通道开放，Na+大量 ，膜内外的电位出现反转，表现 为 ； ③ CD 段：Na+通道关闭，K+通道打开，K+大量外流，膜电位恢复为