2.3神经冲动的产生和传导第1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2章　神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 第1课时　兴奋在神经纤维上的传导 学 习 目 标 1.阐明静息电位和动作电位产生的机制。 2.阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制,用稳态与平衡观认识兴奋在神经纤维上的传导。 基础知识•落实 1.神经表面电位差的实验 神经表面电位差的实验示意图 项目 图示分析 指针偏转情况 结论 静息时 图1:a处、b处膜外都是正电位 不偏转 神经表面各处电位①　　　  左侧一端给予适宜强度刺激　　 图2:a处膜外变为②　　电位, b处膜外仍为③　　电位  偏转 兴奋是以 ⑥　　　　(又叫神经冲动、局部电流)的形式沿着神经纤维传导的  图3:a处膜外恢复④　　电位,b处膜外变为⑤　　电位  偏转   两次偏转 方向相反 图4:a处膜外为正电位,b处膜外也恢复正电位 不偏转 相等 负 正 正 负 电信号 2.兴奋传导的机制和过程 K+外流 内负外正 内正外负 内负外正 内正外负 【名师点拨】 静息电位和动作电位的比较 项目 产生基础 产生机理 膜电位表现 静息 电位 膜内外K+分布不均匀;静息时,膜主要对K+有通透性 K+外流(运输方式:协助扩散) 内负外正 动作 电位 膜内外Na+分布不均匀;受刺激时,膜对Na+的通透性增加 Na+内流(运输方式:协助扩散) 内正外负 结论语句　辨一辨 (1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K+有关。(　　) (2)动作电位形成过程中,Na+内流的方式是主动运输。(　　) (3)刺激离体的神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。(　　) (4)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同。(　　) (5)在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的。 (　　) √ × √ √ × 情境探究•提升 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度时,静息电位并不受影响,但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。 1.如果要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在　　　　　中测定,原因是 　　　　　　　　　　　　 　　　　。  海水 枪乌贼生活在海水中,体液渗透压和海水接近 2.如何测量枪乌贼神经纤维的静息电位和动作电位的大小呢?请在下图的实验装置中选择合适的实验位点连接微电极。 提示 测量静息电位:电表的两个电极一个接在a(b)处,一个接在c处,不给予刺激。测量动作电位:电表的两个电极分别连接a、b处,给予刺激。 3.下图为枪乌贼的离体神经纤维上兴奋的产生与传导示意图。 兴奋传导示意图 (1)图中膜内、外都会形成局部电流,膜内的电流方向为　　　　　　,膜外的电流方向为　　　　　　。(用字母和箭头表示)  (2)在此情况下兴奋传导的方向为　　　　　(用字母和箭头表示)。  (3)根据(1)和(2)分析,兴奋传导的方向与　　　　　　电流方向一致。在离体神经纤维上,兴奋传导的特点为　　　　　　。  (4)若降低外界溶液中Na+的浓度,则测得的动作电位的峰值将　　　　。若将枪乌贼的神经纤维放入一定浓度的KCl溶液中,并给予适当强度的刺激,神经纤维　　　　　(填“能”或“不能”)产生兴奋,原因是 　  　。 a←b→c a→b←c a←b→c 膜内局部 双向传导 减小 不能 动作电位产生的机理是Na+内流,外界溶液中没有Na+,无法产生动作电位 方法归纳•拓展 1.兴奋在神经纤维上传导的特点 (1)在离体神经纤维上,兴奋的传导是双向的,即刺激神经纤维中除端点外的任何一点,兴奋沿神经纤维向两端同时传导。 (2)在生物体内产生反射的过程中,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此在生物体内反射弧上,兴奋在神经纤维上的传导是单向的。 2.细胞外液中Na+、K+浓度改变对电位的影响 项目 静息电位绝对值 动作电位峰值 细胞外Na+浓度增加 不变 增大 细胞外Na+浓度降低 不变 变小 细胞外K+浓度增加 变小 不变 细胞外K+浓度降低 增大 不变 3.膜电位的测量方法 对点应用•突破 突破点1　兴奋在神经纤维上的产生和传导 1.如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图。下列说法与图示相符的是(　　) A.图中兴奋部位是a B.图中弧线最可能表示兴奋传导方向 C.图中兴奋传导的方向是c→a→b D.兴奋传导的方向与膜内电流方向相反 A 解析 兴奋部位的电位表现为内正外负,图中兴奋部位是a,A项符合题意;正电荷移动的方向为电流的方向,图中弧线最可能表示局部电流方向,B项不符合题意;兴奋的传导方向与膜内电流方向一致,因此图中兴奋传导的方向为c←a→b,C、D两项不符合题意。 突破点2　膜电位的测量 2.将电表的两个电极分别放置在神经纤维膜外的a、c两点,c点所在部位的膜已被损伤,其余部位均正常。下图是刺激前后的电位变化,以下说法不正确的是(　　) 图中黑色区域为兴奋部位,灰色区域为被损伤部位 A.兴奋的产生与膜对Na+的通透性改变有关 B.被损伤部位c点的膜外电位为负电位 C.结果表明兴奋在神经纤维上以电信号形式传导 D.兴奋传到b点时电表的指针将向左侧偏转 D 解析 神经纤维某一部位受刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流而产生兴奋,膜两侧的电位表现为内正外负,A项正确;神经纤维未受刺激时膜外为正电位,但从图中可以看出,将电表的两个电极分别放置在神经纤维膜外的a、c两点,指针向右侧偏转,由此推测被损伤部位c点的膜外电位为负电位,B项正确;根据刺激前后电表指针的偏转情况可推测兴奋在神经纤维上以电信号形式传导,C项正确;在a点左侧给予刺激,当兴奋传到b点时,a点膜外又恢复为正电位,电表的指针将向右侧偏转,D项错误。 综合情境探究 情境探究•提升 动作电位的产生过程:神经纤维在安静状态时,其膜的静息电位约为-70 mV。当它们受到一次阈刺激(或阈上刺激)时,膜内原来存在的负电位将迅速消失,并进而变成正电位,即膜内电位由原来的-70 mV变为+30 mV的水平,由原来的内负外正变为内正外负。这样整个膜内外电位变化的幅度约为100 mV,构成了动作电位的上升支。但是,由刺激引起的这种膜内外电位的倒转只是暂时的,很快就出现了膜内电位的下降,由正值的减小发展到膜内出现刺激前原有的负电位状态,这就构成了动作电位的下降支。如下图所示。 1.静息电位的形成机制:A点是静息电位,K+通道开放,此时K+　　　　　梯度外流(协助扩散),膜电位表现为内负外正。静息电位时细胞膜内外的离子分布特点:K+外流达到平衡时,膜内K+浓度仍　　　　于膜外。  2.动作电位的形成机制:AC段代表动作电位的形成过程,Na+通道开放,Na+先少量内流,继而大量内流至平衡,膜电位发生逆转,由内负外正变为内正外负,　　　　点为动作电位峰值。  动作电位时细胞膜内外的离子分布特点:Na+内流至平衡时,膜外Na+浓度仍 　　于膜内;峰值大小与膜内外　　　　　 　　　　　呈正相关。 顺浓度 高 C 高 Na+浓度差(Na+内流数量与速率) 3.图中B、D两点代表　　　　　 　　　　　　。  4.静息电位的恢复:　　　　　段是静息电位的恢复阶段,　　　　　顺浓度梯度外流(协助扩散)。  5.E点之后细胞膜两侧的Na+、K+的运输方向和特点:细胞利用钠钾泵,通过 　　　　　运输,将此前内流的　　　　泵出细胞,外流的　　　　泵入细胞,维持　　　　　　　　　 　　　　　　　的状态。  【学霸提示】 静息电位≠零电位 静息电位时,膜外的阳离子浓度高于膜内,内外存在电位差,不是零电位,用电表测量时一般表现为负电位。 此时细胞膜内外无电位差 CE K+ 主动 Na+ K+ Na+浓度外高内低,K+浓度外低内高 对点应用•突破 3.如图是某神经纤维动作电位的模式图,下列叙述不正确的是(　　) A.BC段Na+通过离子通道大量内流不消耗能量 B.用麻醉药物阻遏K+通道,从C到D时间延长 C.据图可知动作电位的大小为30 mV,静息电位的绝对值大小为70 mV D.K+的内流是神经纤维形成静息电位的主要原因 D 解析 BC段Na+通道打开,Na+大量内流,属于协助扩散,不消耗能量,形成了内正外负的动作电位,A项正确;用麻醉药物阻遏K+通道,K+外流恢复静息电位的时间延长,故从C到D时间延长,B项正确;据曲线图可知动作电位的大小为+30 mV,静息电位的大小为-70 mV,即绝对值大小为70 mV,C项正确; K+的外流是神经纤维形成静息电位的主要原因,D项错误。 4.将枪乌贼巨大轴突置于体内组织液的模拟环境中,下列分析错误的是 (　　) A.增大模拟环境中K+浓度,静息电位的绝对值变小 B.增大模拟环境中Na+浓度,达到动作电位峰值所需时间变短 C.减小模拟环境中Na+浓度,动作电位的峰值变小 D.减小模拟环境中K+浓度,静息电位的绝对值变小 D 解析 静息电位是由K+外流造成的,增大模拟环境中K+浓度,K+外流减少,导致静息电位的绝对值变小,A项正确;Na+内流造成膜两侧的电位表现为内正外负,所以增大模拟环境中Na+浓度,细胞内外的Na+浓度差变大,刺激引发动作电位所需时间变短,B项正确;受刺激后Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,减小模拟环境中Na+浓度,细胞内外浓度差变小,动作电位的峰值变小,C项正确;静息时膜主要对K+有通透性,造成K+外流,减小模拟环境中K+浓度,细胞内外的K+浓度差变大,K+外流增多,静息电位的绝对值变大,D项错误。 经典图示 晨背要语   1.兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导,这种电信号也叫神经冲动。 2.静息状态下,神经细胞膜两侧的电位表现为内负外正,称为静息电位。 3.神经纤维受到刺激时,膜两侧出现暂时性的内正外负的电位变化,称为动作电位。 再 见 测量方法 测量图解 测量结果 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 $$