2.3 神经冲动的产生和传导（第一课时）课件-2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第一课时兴奋在神经纤维上的传导 第3节神经冲动的产生和传导 其实我上了两课时，第一课时就讲曲线了，第二课时才讲的传导 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？ 神经元之间 效应器 感受器 神经纤维 兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？ 兴奋在神经纤维上的传导 一 兴奋在神经元之间的传递 二 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，伽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“生物电”。 资料一： 一 兴奋在神经纤维上的传导 此时为假说并没有实验证实 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年电流表应用于生物电研究。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。 一 兴奋在神经纤维上的传导 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。 a b （2） a b （3） a b （1） + + - + + - a b （4） + + a b + + 电流表偏转了几次? 1、神经表面电位差实验 ①静息时,电表没有测出电位变化,说明神经表面各处电位 。 相等 ②在图示神经的左侧一端给予刺激时，a处先变为 电位，接着 。 恢复正电位 负 ③然后，另一电极（b处）变为 电位。 负 ④接着又 。 恢复为正电位 两次方向相反的偏转 神经冲动在单个神经元的神经纤维上是怎样产生和传导的？ 一 兴奋在神经纤维上的传导 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。 兴奋的实质是电流，电流是如何产生的？ 产生电流要求有电位差，所以需要测量神经细胞膜的电位变化。 一 兴奋在神经纤维上的传导 ①微电极直径很细，且中空，内部充满生理盐水，在维持神经元轴突原有生物活性的前提下能够有很好的导电性，便于后续的实验探究。 ②将枪乌贼的神经元轴突浸入盛有生理盐水的水槽。将其中一个电极刺入细胞膜，而另一个电极留在细胞膜外，并将两个电极联通，监测电位变化。 实验发现：在微电极刺穿枪乌贼轴突细胞膜前，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-70 mV的电位差异，说明枪乌贼轴突细胞膜内电位低于膜外电位。确认了内-外+的静息电位。 一 兴奋在神经纤维上的传导 资料：静息时细胞内外离子浓度 主要离子 离子浓度（mol/L） 膜内与膜外离子比例 膜对离子通透性 膜内 膜外 Na+ 14 142 1:10 通透性很小 K+ 155 5 31:1 通透性很大 A-(蛋白质) 60 15 4:1 无通透性 K+高 K+低 1.依据资料，提出合理假设来解释静息时膜内电位比膜外低（外正内负）这一现象。 K+外流 2. 如假设成立，K+是以何种方式流向膜外的？K+外流的动力是什么？ 协助扩散。K+外流的动力则是细胞膜内外的K+浓度差。后来科学家分离出了膜上的这种转运蛋白，称作K+通道蛋白。 板书展现 静息电位产生原因动画视频演示 K+ Na+ K通道 Na通道 膜外 膜内 内负外正 K+外流 1.静息电位产生机制 一 兴奋在神经纤维上的传导 1. 静息电位 未受刺激时，神经纤维处于____状态，此时神经细胞外的Na+浓度比膜内要___，K+浓度比膜内___，而神经细胞膜对不同离子的_______各不相同：静息时，膜主要对___有通透性，造成______，使膜外阳离子浓度___于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为________，这称为________； 静息 高 低 通透性 K+ K+外流 高 外正内负 静息电位 外正内负 K+外流（协助扩散） 细胞膜主要对K+有通透性 静息电位： 电位： 机理： 物质基础： 1.静息电位产生机制 +++++++++++++++++++++++ +++++++++++++++++++++++ K+的浓度高20倍 Na+的浓度高10倍 K+