2.2神经冲动的产生与传导导学案-2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

《神经冲动的产生与传导》导学案 ## 一、学习目标 1. **知识目标** - 准确阐明神经细胞膜内外在静息状态下的电位差情况，清晰理解受到外界刺激后动作电位的形成机制，并且能够描述动作电位沿神经纤维传导的过程。 - 详细阐明神经冲动在突触处传递的方式通常为化学传递，并能解释其中涉及的原理。 2. **能力目标** - 通过对神经冲动产生、传导以及传递过程中电位变化等复杂内容的学习，培养逻辑思维能力，能够准确解读相关的电位变化曲线。 - 借助对反射弧中兴奋传导和传递特点的深入分析，提升实验设计能力以及对实验结果进行科学分析的能力。 3. **情感目标** - 关注现代社会中与神经调节相关的健康问题，如滥用兴奋剂和吸食毒品对神经系统造成的危害，树立正确的健康观念，并能够积极向他人宣传相关危害知识，坚决拒绝毒品。 ## 二、学习重难点 1. **学习重点** - 深入理解兴奋在神经纤维上的传导机制，包括静息电位、动作电位的形成原因以及传导特点。 - 掌握兴奋在神经元之间传递的过程，明确突触的结构及其在神经冲动传递中的关键作用。 2. **学习难点** - 透彻理解兴奋的产生原理，特别是神经细胞膜对不同离子（如Na⁺、K⁺）通透性的变化机制及其与电位差变化的关系。 - 清晰把握神经冲动在突触处传递的详细过程，包括神经递质的释放、作用方式以及传递的单向性等特点。 ## 三、预习内容 ### （一）情境导入思考 在日常生活中，当我们不小心碰到很烫的东西时，会迅速把手缩回来。这个看似简单的反应过程，其实涉及到神经冲动的产生与传导。大家思考一下，在这个过程中，神经冲动是如何产生并且在神经纤维和神经元之间进行传导的呢？ ### （二）基础知识梳理 1. **兴奋的产生** - **传导形式**：兴奋在神经纤维上是以电信号（局部电流）的形式传导的，这种电信号也被称为神经冲动。 - **静息电位** - **形成原因**：神经细胞膜在静息状态下主要对K⁺有通透性，K⁺离子会通过协助扩散的方式外流。 - **电位表现**：此时细胞膜内为负电位，细胞膜外为正电位，即内负外正。 - **动作电位** - **形成原因**：当神经细胞受到外界刺激时，细胞膜对Na⁺的通透性增强，Na⁺离子通过协助扩散大量内流。 - **电位表现**：细胞膜内变为正电位，细胞膜外变为负电位，呈现内正外负的状态。 2. **兴奋在神经纤维上的传导** - **膜内局部电流方向**：从兴奋部位流向未兴奋部位，这个方向与兴奋传导的方向是相同的。 - **膜外局部电流方向**：从未兴奋部位流向兴奋部位，与兴奋传导的方向相反。 - **传导特点**：具有生理完整性、双向传导、绝缘性和相对不疲劳性。 3. **兴奋在神经元之间的传递** - **突触的结构**：包括突触前膜、突触间隙与突触后膜。 - **传递过程**：当神经元兴奋时，突触小体内的突触小泡会与突触前膜融合，然后释放神经递质（这一过程属于胞吐方式），神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜，与突触后膜上的特异性受体结合，从而引起突触后膜电位的变化，实现神经冲动的传递。 ## 四、课堂互动 ### （一）小组讨论 1. 分组讨论兴奋在神经纤维上双向传导的生理意义。 - 在正常生理状态下，双向传导可以确保神经冲动能够在神经纤维上迅速、准确地传递信息。例如，在反射弧中，感受器接受刺激产生的神经冲动可以双向传导，这有助于神经系统对内外环境变化做出快速而全面的反应。从进化的角度来看，这种双向传导机制可能是在生物进化过程中逐渐形成的一种高效的信息传递保障，使得生物体能够更好地适应复杂多变的生存环境。 2. 探讨神经递质在兴奋传递过程中的作用特点以及其种类多样性的意义。 - 神经递质在兴奋传递过程中起着关键的信使作用。它由突触前膜释放，特异性地作用于突触后膜上的受体，从而实现信号从一个神经元到另一个神经元的传递。神经递质种类的多样性使得神经系统能够实现复杂多样的功能调节。不同的神经递质可以引起不同类型的突触后膜电位变化，有的会引起兴奋（如乙酰胆碱在某些突触处），有的则会引起抑制（如γ - 氨基丁酸）。这种多样性为神经系统精确调控机体的生理活动提供了丰富的手段，例如在调节肌肉收缩、腺体分泌以及情绪状态等方面发挥着不可或缺的作用。 ### （二）案例分析 案例：某些神经系统疾病与神经冲动传导异常有关。例如，肌无力患者，其肌肉收缩无力，研究发现可能与神经 - 肌肉接头处神经递质传递异常有关。 问题：根据所学知识，推测肌无力患者可能存在哪些生理机制上的异常？ - 可能存在以下几种异常情况： - 在突触前膜方面，可能是突触小泡内神经递质的合成量减少，导致释放到突触间隙的神经递质数量不足，无法有效地引起肌肉细胞产生足够的兴奋。 - 突触小泡与突触前膜的融合过程可能出现故障，影响神经递质的正常释放。 - 在突触间隙中，可能存在分解神经递质的酶活性异常升高，使得神经递质在到达突触后膜之前就被大量分解，无法与突触后膜上的受体充分结合。 - 突触后膜上的受体数量可能减少或者受体的功能发生异常，导致神经递质无法正常发挥作用，不能引起肌肉细胞正常的兴奋 - 收缩偶联，从而出现肌肉收缩无力的症状。 ## 五、巩固练习 1. 当神经细胞处于静息状态时，细胞膜内外的离子分布情况是（ ） A. 膜内K⁺浓度高于膜外，Na⁺浓度低于膜外 B. 膜内K⁺浓度低于膜外，Na⁺浓度高于膜外 C. 膜内K⁺浓度和Na⁺浓度均高于膜外 D. 膜内K⁺浓度和Na⁺浓度均低于膜外 答案：A。在静息状态下，细胞内的K⁺浓度高于膜外，而Na⁺浓度低于膜外。这是因为静息电位的形成主要是由于K⁺离子外流，所以细胞内原本的K⁺浓度较高；而细胞外的Na⁺浓度较高，在受到刺激时Na⁺才会内流形成动作电位。 2. 关于兴奋在神经纤维上的传导，下列说法正确的是（ ） A. 兴奋在神经纤维上的传导是单向的 B. 兴奋部位的膜电位表现为内负外正 C. 局部电流在膜内由兴奋部位流向未兴奋部位 D. 神经冲动传导的速度与神经纤维的粗细无关 答案：C。兴奋在神经纤维上的传导是双向的，A错误；兴奋部位的膜电位表现为内正外负，B错误；局部电流在膜内由兴奋部位流向未兴奋部位，C正确；神经冲动传导的速度与神经纤维的粗细有关，一般来说，神经纤维越粗，传导速度越快，D错误。 3. 下列关于兴奋在神经元之间传递的叙述，错误的是（ ） A. 突触前膜释放神经递质需要消耗能量 B. 神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜 C. 突触后膜上有与神经递质特异性结合的受体 D. 神经递质都是小分子有机物 答案：D。突触前膜释放神经递质的方式是胞吐，需要消耗能量，A正确；神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，这体现了兴奋传递的单向性，B正确；突触后膜上有与神经递质特异性结合的受体，这样神经递质才能将信号传递给突触后膜，C正确；神经递质不全是小分子有机物，例如一氧化氮也可作为神经递质，但它是无机物，D错误。 ## 六、课堂总结 1. 回顾神经冲动的产生，从静息电位到动作电位的转变过程，强调离子通道的开闭以及离子的流动方向。 2. 总结兴奋在神经纤维上的传导特点，包括双向传导、局部电流的形成机制等。 3. 再次明确兴奋在神经元之间传递的过程，重点强调突触的结构以及神经递质在其中的关键作用。 4. 鼓励学生思考所学知识与日常生活中神经系统相关现象的联系，如反射活动、神经系统疾病等，加深对知识的理解和应用能力。 学科网（北京）股份有限公司 $$