2.3 神经冲动的产生和传导课件 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第2章 第3节 神经冲动的产生和传导 页面统一为16:9宽幅画面比例尺寸；PPT统一格式为PPT或PPTX。 请注意： 1. 课名：微软雅黑48号字； 2.（第一课时）：微软雅黑32号字； 3.学校名称：请填写全称； 4.学科、年级、主讲人、学校：华文楷体28号字（具体根据文字量可适当调整）。 英文 1.课名：字体以Times New Roman为主，字号一般使用32—36号，特别强调可以用40号； 2.（Period 1）：字体使用Arial，字号为28； 3.正文一般用24—28号，特别强调可用32号。 注意标点的规范（例如：中文省略号为……，可用Shift+数字键6打出中文省略号，英文省略号为…） 1 ？ 问题探讨 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。 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？ 经过了耳（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（肌肉）等结构。 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。 短跑赛场 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传递的呢？ + + + + + + + + + + - - - - - - + + - - + + - - A C 膜内 膜外 神经纤维 实验一 - - - - - - 内负外正 1 兴奋在神经纤维上的传导 1、实验 蛙的坐骨神经电位变化实验 5 1 兴奋在神经纤维上的传导 a b + — 坐骨神经 + — 蛙的坐骨神经电位变化实验 6 ③然后，另一电极（b处）变为____电位 实验现象 + + + + + - - - 图1 图4 图2 图3 a b a b a b a b 刺激 - + + + 共发生了两次方向相反的偏转 ①静息时,电表_____测出电位差,说明静息时神经表面各处电位______ 没有 相等 ②在图示神经的左侧的一端给予刺激时，______刺激端的电极处（a处）先变为___电位，接着____________ 靠近 恢复正电位 负 负 ④接着又_____________ 恢复为正电位 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。 放大 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ 静息电位： 电位：内负外正 Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ 静息时：膜的通透性对K+大，对Na+小，出去的K+多于进来的K+， 所以膜电位是内负外正。 机理：K+外流 协助扩散 放大 刺激 +++ +++ --- --- Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ 电位：内正外负 Na+ Na+ K+ K+ K+ 机理：Na+内流 动作电位： 兴奋时：膜的通透性改变，进来的Na+多于出去的K+。 即兴奋部位膜电位是内正外负。 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ 刺激 - - - - + + + + + + + + K+ - - - - 协助扩散 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ K+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ + + + 电位的恢复以及神经冲动的传导 电位：由内正外负恢复为内负外正 机理：Na+--K+泵：Na+外流K+内流 主动运输 Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ 2、兴奋传导的机制和过程 (1)静息电位表现为 ,是 外流形成的。 (2)动作电位表现为 ,是 内流形成的。 (3)兴奋部位与 部位之间存在电位差,形成 。 (4)局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,兴奋向前传导,原兴奋部位又恢复为 。 内负外正 K+ 内正外负 Na+ 未兴奋 局部电流 静息电位 K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。 Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的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,为下一次兴奋做好准备。 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 传导形式：局部电流 膜内：兴奋部位传向未兴奋部位 膜外：未兴奋部位传向兴奋部位 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 适宜刺激 - - - - 传导方向：双向传导 兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内电流方向相同 【例】请回答以下有关电流表指针偏转的问题。 (1)未受刺激时,电流表指针　　 　。  (2)若在d处给予适宜刺激,电流表指针　　 　 。  (3)若在ab中点c处给予适宜刺激,电流表指针　 　　。 不偏转 发生两次方向相反的偏转 先左后右 不偏转 电流表指针偏转问题 刺激 膜电位变化 未刺激部位膜电位变化 形成局部电流 静息状态 膜电位：__________ 1、兴奋区域的膜电位：___________ 2、未兴奋区域的膜电位__________ 兴奋区域与未兴奋区域形成电位差 兴奋因此向前传导 产生兴奋 电流方向—— 膜外:________________________ 膜内:________________________ 外正内负 外负内正 外正内负 未兴奋区域流向兴奋区域 兴奋区域流向未兴奋区域 总结 19 1、神经纤维在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。下列示意图能正确表示测量神经纤维静息电位的是(　　) A 课堂练习 D 2、下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程的是(　　) A．①→④　　　　　　　　 B．②→③ C．③→② D．④→① 2024/11/4 3、关于人体神经细胞的叙述，正确的是（ ） A.神经细胞内的Na+含量往往多于细胞外 B.K+内流是产生和维持静息电位的主要原因 C.静息电位与细胞膜内外特异的离子分布有关 D.兴奋传导方向始终与膜外局部电流方向一致 C 2024/11/4 4、 如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是（ ） A.乙区发生了Na+内流 B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态 C.乙区与丁区膜内局部电流的方向是从乙到丁 D.据图可判断神经冲动的传导方向是从左到右 D 膜电位的测量及膜电位曲线解读 1. 膜电位的测量方法 静息电位和动作电位 电表两端分别连在神经纤维膜的内侧和外侧 动作电位 电表两端都连在神经纤维膜的外侧 刺激 ①a点之前 ——静息电位 主要表现为K+外流, 使膜电位表现为外正内负。 ②ac段 ——动作电位的形成 Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。 ③ce段 ——静息电位的恢复 K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。 2.图析静息电位和动作电位的产生机制 刺激 2.图析静息电位和动作电位的产生机制 ④ef段 ——一次兴奋完成后 Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的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,为下一次兴奋做好准备。 2.图析静息电位和动作电位的产生机制 ①-③段: 静息电位恢复过程，主要K+外流。 ③-⑤段: 正在形成动作电位; 此时Na+内流。 【检测】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　 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。 归纳提升 5、右图表示枪乌贼离体神经纤维在Na＋浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是(　　) A．曲线a代表正常海水中膜电位的变化 B．两种海水中神经纤维的静息电位相同 C．低Na＋海水中神经纤维静息时，膜内Na＋浓度高于膜外 D．正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na＋浓度高于膜内 C 与小鼠的组织液相比，下列叙述正确的是( ) A.乙图, E液K＋浓度更低 B.乙图, E液Na＋、K＋浓度都更高 C.丙图, E液Na＋浓度更低 D.丁图, E液K＋浓度更高 C 乙图的动作电位比甲图高，可能是E液钠离子浓度较高、内流较多引起的，而静息电位不变，说明钾离子没有什么改变，A、B错误； 丙图受到刺激后电位没有变成正电位，没有产生动作电位，说明钠离子内流的很少，即E液钠离子浓度更低，C正确； 丁图的静息电位比甲图高， 故E液K＋浓度更低，D错误。 【检测】(2020·江苏震泽中学高二月考)下图表示神经纤维在离体培养条件下，受到刺激时产生动作电位及恢复过程中的电位变化，有关分析错误的是( ) A. ab段神经纤维处于静息状态 B. bd段主要是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 B ？？ 兴奋是怎样由前一个神经元传递到后一个神经元？ 二、兴奋在神经元之间的传递 突触小体 突触小体 神经元的__________经过多次分支，最后每个小枝末端_____，呈___状或___状，叫做__________； 轴突末梢 膨大 杯 球 突触小体 轴突-树突突触 轴突-胞体突触 轴突-肌细胞突触 轴突-腺体细胞突触 突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等想接近，共同形成突触 如：肌肉、腺体 轴突-轴突 轴突-树突 轴突-胞体 轴突-肌细胞 轴突-腺体细胞 轴突将信息从细胞体传向其他 、 或 。 神经元 肌肉 腺体 轴突—树突 轴突—细胞体   反射弧前后两个神经元之间的连接 突触前膜 突触间隙 突触后膜 上一个神经元的轴突末梢（突触小体）部分细胞膜 下一个神经元的树突或细胞体的部分细胞膜 突触的结构 突触 兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢 突触小泡向突触前膜移动并融合释放神经递质 神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近 神经递质与突触后膜上的受体结合 突触后膜上的离子通道发生变化,引发电位变化 神经递质被降解或回收。 ①神经递质释放的运输方式是_____，_____消耗能量，_______转运蛋白，体现了细胞膜__________________； 胞吐 需要 不需要 具有一定的流动性 ②突触小泡的形成与_________(细胞器)有关，胞吐过程中需要的能量主要来自_______(细胞器) 高尔基体 线粒体 ③神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为_____，_______消耗能量,其快慢与___________________和______等有关 扩散 不需要 神经递质的浓度 温度 ④神经递质与受体的结合具有____性； 受体的化学本质是_______________； 神经递质与受体结合，体现了细胞膜的功能:_______________________； 特异 蛋白质(糖蛋白) 进行细胞间的信息交流 ⑤神经递质发挥完作用后的去向： ____________________________________________________________ ______________________________ 神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用 ⑥神经递质的合成一定与核糖体有关吗？____________________________________________________________ 不一定 大多数神经递质不是蛋白质 ⑧神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜的电位变化，该变化一定是兴奋吗？__________________________ 不一定，兴奋或抑制 4、传递特点 传递 神经递质只存在于突触前膜内的突触小泡中，只能由突触前膜释放经突触间隙作用于突触后膜； 只能由一个神经元的轴突传到另一个神经元的树突或者细胞体 单向 ②原因： ①方向： 传导速度慢 （1）化学本质： 乙酰胆碱、 胺类（多巴胺、5-羟色胺）、 氨基酸类（谷氨酸、甘氨酸）、 激素类（肾上腺素）、NO等。 神经递质——信号分子 （2）作用 兴奋性递质： 抑制性递质： Na+通道打开，Na+内流，后膜产生动作电位，后神经元兴奋 Cl-通道打开，Cl-内流后，强化外正内负的静息电位，使后膜难以兴奋，表现为抑制作用 神经递质——信号分子 （3）去向： 意义：避免持续起作用，为下一次兴奋做准备。 神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞。 7. 兴奋在神经元之间的传递的形式 兴奋在神经元之间的传递的形式： _______→__________→________ 电信号 化学信号 电信号 因此可以说 兴奋在突触处信号转换为:__________________________； 兴奋在突触前膜的信号转换为______________________； 兴奋在突触后膜的信号转换为______________________； 电信号→化学信号→电信号 电信号→化学信号 化学信号→电信号 【知识拓展】兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题 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 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 【知识拓展】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 【知识拓展】兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题 【知识拓展】兴奋在神经元之间的传递与电流表指针偏转问题 ①刺激a点左侧,电流计指针如何偏转？ ②刺激b点(bc=cd)，电流计指针如何偏转？ ③刺激ab之间的点，电流计指针如何偏转？ 发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋) 发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋) 发生两次方向相反的偏转(因为a点先兴奋，d点后兴奋) ④刺激c点，电流计指针如何偏转？ ⑤刺激d点右侧，电流计指针如何偏转？ 发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋） ⑥上述④⑤现象发生的原因 发生一次偏转(因为a点不兴奋，d点兴奋) 因为神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上。 【知识拓展】兴奋在神经元之间的传递与电流表指针偏转问题 (1)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转情况)： Ⅰ._______________________________________________________，说明兴奋可以从A传到B； Ⅱ._________________________________，说明兴奋不能从B传到A； 刺激d(或a或b或c)点，电流计②指针发生2次方向相反的偏转 刺激e点，电流计②指针偏转1次 说明: c位于电流计①的中点, X=Y 2024/11/4 课堂练习 1、下图是兴奋在神经元之间传递的示意图，关于此图的描述错误的是（ 　） A.神经递质是从①处释放的 　　B.突触由①和③构成 　　C.兴奋在①和③之间单向传递 　　D.③上有特异性受体 B 2024/11/4 课堂练习 2、α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱受体牢固结合；有机磷农药能抑制胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱.因此，α-银环蛇毒与有机磷农药中毒的症状分别是（　　） A.肌肉松弛、肌肉僵直 B.肌肉僵直、肌肉松弛 C.肌肉松弛、肌肉松弛 D.肌肉僵直、肌肉僵直 A 1、某些化学物质对突触的影响 兴奋剂和毒品也大多是通过突触来起作用的 引入概念2 2 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 有些能促进神经递质的合成和释放速率； 有些会干扰神经递质与受体的结合； 有些会影响分解神经递质的酶的活性。 58 2、兴奋剂 原指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物。 如今是运动禁用药物的统称。可增强人的兴奋程度、提高运动速度等。为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。 毒品：指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。 注意：有些兴奋剂就是毒品(可卡因)，会对人体健康带来极大危害。 《中华人民共和国刑法》第357条规定： 59 影响大脑中与愉悦传递有关的神经元，这些神经元利用神经递质-多巴胺来传递愉悦感。 可卡因使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，故多巴胺留在突触间隙持续发挥作用，导致突触后膜上的多巴胺受体减少。 分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害 4、可卡因 既是兴奋剂，也是毒品。 5、作用 60 可卡因能干扰交感神经的作用，导致心脏功能异常，还会抑制免疫系统的功能。 吸食可卡因者可产生心理依赖性，长期吸食易产生触幻觉与嗅幻觉，最典型的是有皮下虫行蚁走感，奇痒难忍，造成严重抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定，容易引发暴力或攻击行为。 长期大剂量使用后突然停药，可出现抑郁、焦虑、失望、疲惫、失眠、厌食等症状。 分析滥用兴奋剂和吸食毒品的危害 6、其他危害 61 3 课堂活动（小组讨论） 请同学们小组为单位思考P30下面问题？ 可卡因药效失去后，多巴胺受体已减少，机体正常的神经活动受到影响。服药者必须服用可卡因来维持神经元的活动，形成恶性循环，毒瘾难戒。 1、服用可卡因为何会使人上瘾？ 63 2008年，《中华人民共和国禁毒法》正式施行。该法明确指出，禁毒是全社会的共同责任。禁毒工作实行以预防为主，综合治理，禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针。参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，都会受到法律的严惩。 珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，是我们每个人应尽的责任和义务。 64 推断假说与预期 有研究者提出一个问题：“当神经系统控制心脏活动时，在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号呢？” 为回答此问题，科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏（A和B，保持活性）置于成分相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配 。 A B 学科网原创 65 A B 材料 处理 结果 结论 有某副交感神经 无某副交感神经 刺激该神经 从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中 心脏跳动减慢 心脏跳动也减慢 该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。 化学信号 推断假说与预期 发现问题 提出假说 实验预期 66 1、神经纤维在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。下列示意图能正确表示测量神经纤维静息电位的是(　　) 答案：A 课堂巩固 4 答案：D 2、下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程的是(　　) A．①→④　　　　　　　　 B．②→③ C．③→② D．④→① 3、右图表示枪乌贼离体神经纤维在Na＋浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是(　　) A．曲线a代表正常海水中膜电位的变化 B．两种海水中神经纤维的静息电位相同 C．低Na＋海水中神经纤维静息时，膜内Na＋浓度高于膜外 D．正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na＋浓度高于膜内 答案：C 3、如图为人体的某反射弧模式图，请据图下列叙述正确的是(　　) A．若切断②处，刺激③处，④处仍能出现反射活动 B．兴奋传递方向是④→③→①→②→⑤ C．②所在的神经元上，完成了电信号→化学信号的转变 D．发生反射时，神经冲动在③上以局部电流的形式双向传导 答案：C 5 课堂小结 第3节 神经冲动的产生和传导 环境溶液中K＋、Na＋浓度与静息电位、动作电位的关系： eq \a\vs4\al(环境溶液中K＋浓,度影响静息电位)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(K＋浓度升高→静息电位绝对值降低,K＋浓度降低→静息电位绝对值升高)) eq \a\vs4\al(环境溶液中Na＋浓,度影响动作电位)eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Na＋浓度升高→动作电位峰值升高,Na＋浓度降低→动作电位峰值降低)) $$