2.3神经冲动的产生和传导第1课时课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第二章 神经调节 第三节 神经冲动的传导(1) 神经系统 是调节运动的低级中枢 脊髓 中枢 神经系统 外周 神经系统 脑 大脑 小脑 下丘脑 脑干 脑神经 脊神经 传入神经 (感觉神经) 传出神经 (运动神经) 躯体运动神经 内脏运动神经(自主神经系统) 交感神经 副交感神经 特点:不受意识支配 课前提问 2 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 根据图解写出膝跳反射具体的反射弧 感受器 传入神经 神经中枢(脊髓) 传出神经 效应器 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元 之间的传递 温故知新 2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么? 人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s。 在反射活动中,传导的是兴奋,兴奋是怎么传导的呢?又是怎样产生的? 问题探讨 科学家做过如下实验:在蛙的坐骨神经上放置两个微电极,并将它们连接到一个电表上。 蛙坐骨神经-腓肠肌标本 坐骨神经 腓肠肌 一、兴奋在神经纤维上的传导 说明:在神经系统中,兴奋是以_的形式沿着神经纤维传导的。 电信号 这种电信号也叫做_。 神经冲动 过渡:神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢? 一、兴奋在神经纤维上的传导 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 神经细胞Na+、K+分布特点 Na+浓度较高 K+高 一、兴奋在神经纤维上的传导 ① 静息电位 电位表现:_ 形成原因:_ 运输方式:_ 内负外正 K+外流 协助扩散 一、兴奋在神经纤维上的传导 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 ① ② 动作电位 电位表现:_ 形成原因:_ 运输方式:_ 内正外负 Na+内流 协助扩散 刺激 一、兴奋在神经纤维上的传导 ① ② ③ 兴奋传导 兴奋部位和未兴奋部位之间 存在电位差,形成_。 局部电流 一、兴奋在神经纤维上的传导 ① ② ③ ④ 兴奋传导方向 兴奋传导 局部电流刺激相近的_部位产生_的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为_。 未兴奋 同样 静息电位 一、兴奋在神经纤维上的传导 局部电流的产生 Na+ Na+ - - - - ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ++++ ++++ - - - - - - - - ++++ ++++ - - - - - - - - Na+ Na+ ++++ ++++ - - - - - - - - Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ 在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成了局部电流。这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复静息电位。 在兴奋传导过程中膜内外电流方向一致吗,与兴奋传导方向有什么关系呢? 一、兴奋在神经纤维上的传导 静息电位: 内负外正 动作电位: 内正外负 膜内外形成局部电流 膜内电流:兴 未 膜外电流:兴 未 原来的未兴奋区域 变成兴奋区域。 与右侧未兴奋区形成 局部电流继续传导。 一、兴奋在神经纤维上的传导 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 神经细胞每兴奋一次,会有部分Na+内流和部分K+外流,长此以往,神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题是如何解决的呢? 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。钠钾泵维持着细胞内K+浓度高,细胞外Na+浓度高。 K+外流、Na+内流: Na+-K+泵: 协助扩散 主动运输 一、兴奋在神经纤维上的传导 兴奋产生和传导中Na+、K+的运输方式 神经细胞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 K+外流 Na+内流 ①K+外流:需要K+通道蛋白,高浓度到低浓度运输,属于协助扩散; ②Na+内流:需要Na+通道蛋白,高浓度到低浓度运输,属于协助扩散; ③恢复静息电位时:Na+-K+泵将Na+泵出膜外,将K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,属于主动运输,需消耗能量。 注意:Na+-K+泵持续作用,每消耗一个ATP,会把3个Na+泵出细胞外,把2个K+泵入细胞内,以维持细胞内外Na+、K+的浓度差。 一、兴奋在神经纤维上的传导 总结: 1.传导形式: 。 神经冲动(电信号、局部电流) 2.传导过程: 静息时 刺激 兴奋时 局部电流 兴奋传导 ①静息状态的电位: 。电位表现: 。 形成原因: 。 静息电位 细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流 外正内负 ②兴奋时的电位: 。电位表现: 。 形成原因: 。 动作电位 细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流 内正外负 ③兴奋部位和未兴奋部位之间由于 的存在而发生 ,而形成 。 电位差 电荷移动 局部电流 ④局部电流方向:膜外: ; 膜内: 。 兴奋传导的方向与膜 电流相同。 未兴奋 兴奋 兴奋 未兴奋 内 恢复静息电位 3.传导特点: 。 双向传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 - - - - 双向传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 ①在离体的神经纤维上: ②在反射弧上: 传导方向 双向传导 单向传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 ① a线段 静息电位,内负外正,主要K+通道开放缓缓外流 ② ab段 受到刺激后,Na+内流,部分内流后b点的0电位产生 ③ bc段 Na+内流继续完成动作电位 ￭ 曲线问题-动作电位与恢复 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 ④ cd段 主要是因为K+持续外流,静息电位恢复。 ⑤ de段 静息电位。 ￭ 曲线问题-动作电位与恢复 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 内负外正 K+外流 内正外负 Na+内流 【总结】兴奋的产生和传导 22 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 b、d点 ,电表 发生偏转。 点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次相反偏转(即先向 后向 偏转) 1.刺激a点: 2.刺激c点: b d 两 同时兴奋 不 左 右 归纳1:兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题 3.刺激c点: 点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次相反偏转(即先向 后向 偏转) b d 两 左 右 归纳1:兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题 4.刺激c点: b处电流表先向 后向 偏转 次,肌肉发生收缩。 左 右 两 膜电位的测量方法 延伸拓展 b 静息电位,K+外流(协助扩散) 动作电位,Na+继续内流 恢复静息电位,K+外流(协助扩散) Na+—K+泵活动增强,吸K+排Na+(Na+外流,K+内流 (主动运输) 【总结】神经纤维膜电位差变化曲线解读 b-c: c-e: e-f: a点: a-b: 动作电位的形成过程,Na+内流 (协助扩散) 温故知新 浓度变化 静息电位或动作电位的变化 细胞外Na+浓度增加 细胞外Na+浓度降低 细胞外K+浓度增加 细胞外K+浓度降低 静息电位不变,动作电位的峰值变大 静息电位不变,动作电位的峰值变小 静息电位绝对值变小 静息电位绝对值变大 归纳2:电位大小变化的判断 ①静息电位的大小取决于细胞内外K+浓度 ②动作电位的大小取决于细胞内外Na+浓度 二、兴奋在神经元之间的传递 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.(教材P31拓展应用1)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)请对上述实验现象做出解释。 (2)如果要测定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定?为什么? 在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中。 ①静息电位与神经元内的K+外流相关,与Na+无关; ②细胞外Na+浓度降低,细胞内外Na+浓度差减小,Na+内流减少,动作电位值下降。 练习与应用 (1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K+有关( ) (2)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流( ) (3)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 ( ) (4)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( ) (5)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同( ) √ √ √ 判断正误 √ 1.神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是 A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内 B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内 C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反 D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反 √ 跟踪训练 2.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B和C B.图中弧线最可能表示局部电流方向 C.图中兴奋传导的方向是C A B D.兴奋传导方向与膜外局部电流方向一致 √ 30 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3.试判断一个神经细胞的静息电位在添加具有生物活性的化合物——河豚毒素(钠离子转运载体抑制剂)后的变化是( ) A 跟踪训练 解析:在静息状态下,神经细胞中钾离子外流,从而在膜的内外形成电位差,产生静息电位。钾离子的外流与钠离子转运载体抑制剂无关,故静息电位不会受到影响;钠离子转运载体抑制剂会抑制受刺激部位的钠离子内流,使动作电位无法形成,A项正确。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 4.下图表示神经纤维在离休培养条件下,受到刺激时产生动作电位及恢复静息状态过程中的电位变化。下列有关分析错误的是( ) A.ab段神经纤维处于静息状态 B.bd段的形成主要是Na+外流的结果 C.若增加培养液中的Na+浓度,则d点将上移 D.若受到刺激后,导致Cl-内流,则c点将下移 +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 刺激 阈电位 时间/ms a b c d 膜电位/mV B 跟踪训练 在未受到刺激时,神经纤维处于静息状态,A正确;bd段产生了动作电位,主要是Na+内流的结果,B错误;若增加培养液中的Na+浓度,会使Na+内流的量增多,动作电位将增大,d点将上移,C正确;若受到刺激后,导致Cl-内流,则会抑制动作电位的产生,C 点将下移,D正确。 32 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 Lavf58.33.100 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 方法 图解 结果 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 方法 图解 结果 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 $$