1.2神经调节第2课时课件-2024-2025学年高二上学期生物苏教版（2019）选择性必修1

第一章 人体稳态维持的生理基础 第一节 神经调节 第2课时 动作电位的产生和传导 基础:质膜两侧带电离子的不均匀分布和跨膜移动的结果。 阅读教材10-13页，思考并回答以下问题： 兴奋指的是动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受到外界的刺激之后,由相对静止状态转化为显著活跃状态的一个过程。 静息电位和动作电位的离子基础： 神经细胞膜内外离子分布不均匀，即膜内K+浓度比膜外高，膜外Na+浓度比膜内高 K＋的这种跨膜运输属于什么方式？ 在此过程中Na+泵出细胞和K+泵入细胞的跨膜方式是什么? 提示:主动运输。 膜电位变化曲线解读 2.给予大于阈刺激的刺激，动作电位峰值如何变化？ 阈刺激：引起组织产生动作电位的最小刺激强度 阈电位：触发可兴奋细胞产生动作电位的临界膜定位 1.自述膜电位变化曲线图 （原因、离子运输方式，电位变化、状态） H 如果Na+-K+泵活动受到抑制，静息电位将发生怎样的变化? 在动作电位发生后的恢复期间，Na+-K+泵活动增强，在将3个Na+泵出细胞的同时，将2个K+泵入细胞，恢复了原先的离子浓度梯度，重建膜的静息电位。如果Na+-K+泵活动受到抑制，静息电位将不能维持外正内负的状态。 分析 在整个过程中，K+通道的开闭情况如何？这对膜电位的平衡有什么意义？ 一直开放，当细胞受到的刺激较弱时，适量的K+通道的开放可以发挥平衡作用，不引发动作电位。只有当细胞受到适宜强度的刺激（即达到阈值）时，才能引发去极化过程和动作电位的产生。 主动运输需要能量 K+渗漏通道一直开放 思考1：当改变神经元轴突外Na＋浓度时，静息电位并不受影响的原因是 思考2：当外界溶液中Na＋浓度降低时，动作电位的峰值（c点）会 ，原因是 。 思考3：当外界溶液中K＋浓度降低时，静息电位（a点）会 ，原因是 。 静息电位与细胞内的K+外流相关，与Na+无关； 变小 细胞内外Na+浓度差减小，Na+内流减少，动作电位值下降。 变大（下移） 细胞内外K+浓度差增大，K+外流增多，静息电位值变大。 提醒 细胞外液 <m></m> 、 <m></m> 浓度大小与膜电位变化的关系 C 正常海水和低Na+海水 (或局部电流） • 实验现象 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维来传导的，这种电信号也被称为神经冲动。 • 结论： + + + + + - - - 图1 图4 图2 图3 a b a b a b a b 刺激 - + + + 静息电位：外正内负 形成原因（离子基础）： 钾离子外流(协助扩散) 动作电位：外负内正 离子基础： 钠离子内流（协助扩散） 膜外电流方向： 由未兴奋部位向兴奋部位 膜内电流方向： 由兴奋部位向未兴奋部位 兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致！ （3）、传导的特点：双向传导（刺激神经纤维上的任何一点，所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧同时传导。） [特别提醒]　只有在离体神经纤维上兴奋的传导是双向的，在反射活动进行时，兴奋在神经纤维上是单向传导的。 特点还有生理完整性、绝缘性、相对不疲劳性 ②在反射过程中 ①在离体的神经纤维上 传导方向：________ 传导方向：_________ 单向传导 双向传导 归纳：兴奋在神经纤维上的传导 内负外正 内正外负 局部电流 动作电位 电位差 双向传导 相反 　相同 填空：兴奋在神经纤维上传导的详细过程 1．未受到刺激时（静息状态）的膜电位：_______ 2．兴奋区域的膜电位： ____________ 3．未兴奋区域的膜电位：_________ 4．兴奋区域与未兴奋区域形成_______这样就形成了__________ 5．电流方向在膜外由____________流向__________ 在膜内由_______________流向_____________ 内负外正 内正外负 内负外正 电位差 局部电流 未兴奋部位 兴奋部位 兴奋部位 未兴奋部位 6．兴奋在神经纤维上的传导特点：_____________ 双向传导 形成原因：_ __________ 钾离子外流 形成原因： _______ ____ 钠离子内流 答：内正外负 答：由正电位变为负电位 △一定要看清题干中问的是什么！ 问：兴奋部位膜电位是： 问：兴奋部位膜电位变化： 问：兴奋部位膜外电位是： 问：兴奋部位膜外电位变化： 答：由“内负外正”变为“内正外负” 答：负电位 在1条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向（横向箭头表示传导方向）。其中正确的是（ ） C 例题 适宜刺激 电流指针偏转类问题的分析 分解动作 电流指针偏转类问题的分析 在神经纤维上 （1. 刺激a点，指针能够发生两次相反方向的偏转； （2.刺激c点且bc=cd，指针不偏转。 （3.刺激c点且在bc<cd。电流计指针也能够发生两次相反方向的偏转。 特别强调：电位的测量 测量方法 测量图解 测量结果 静息电位测量：电表两极分别置于神经纤维膜的_____和_____ 动作电位测量：电表两极均置于神经纤维膜的外侧 内侧 外侧 【习题精练】 1、下列关于神经纤维上动作电位的产生与传导的叙述,正确的是(　　) A.受刺激后的神经纤维膜上兴奋的传导是单向的 B.神经纤维膜对Na+通透性的降低会导致动作电位变小 C.兴奋在神经纤维上的传导与膜外的电流方向一致 D.动作电位的产生是由K+内流形成的 【解析】选B。兴奋在神经纤维上的传导是双向的;当神经纤维膜对Na+的通透性降低时,会影响Na+内流的数量,导致动作电位变小;兴奋在神经纤维上的传导与膜内的电流方向一致,与膜外的电流方向相反;动作电位的产生是由Na+内流形成的。 2.静息时,大多数神经细胞的细胞膜 (　　) A.对阴离子的通透性比较大,氯离子大量流出膜外 B.对阳离子的通透性比较大,钠离子大量流出膜外 C.对钠离子的通透性比较小,对钾离子的通透性比较大 D.对钠离子的通透性比较大,对钾离子的通透性比较小 【解析】选C。静息时,膜主要对钾离子有通透性,对钠离子的通透性较小,造成钾离子外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。 C 27 细胞质膜两侧 内外环境变化因子 电刺激 特定性质 1．生物电现象 (1)表现：人体内活细胞或组织中都存在的复杂的________。 (2)产生原因：由______________的电位差或电位差的变化引起。 2．刺激 (1)概念：生理学中，将能引起机体细胞、组织、器官或整体的活动状态发生变化(即产生反应)的任何__________________都称为刺激。 (2)种类：机械刺激、化学刺激、温度刺激和________等。 (3)特点：一种感受器或细胞常对某种__________的刺激最为敏感。 电活动 外正内负 极化 高于 外流 Na＋ 内流 负 正 外流 外正内负 3．静息电位 (1)产生条件：细胞__________。 (2)质膜电位表现：__________。 (3)细胞质膜的状态：______。 (4)生理基础：细胞质膜内K＋浓度______膜外，K＋通道打开，K＋大量______。 4．动作电位及静息电位的恢复 (1)去极化：当细胞受到适宜的刺激，细胞质膜上的________通道打开，Na＋迅速大量______，形成膜外为___电位、膜内为___电位的电位变化。 (2)复极化：在去极化到达膜电位峰值时，Na＋通道关闭，随后K＋通过K＋通道大量______，膜两侧电位又转变为“__________”的状态。 未受刺激 电位平衡 eq \a\vs4\al(3) eq \a\vs4\al(Na＋) eq \a\vs4\al(2) eq \a\vs4\al(K＋) (3)超极化：细胞质膜在恢复到静息电位之前，会发生一个______静息电位的过程。 (4)Na＋­K＋泵 ①作用：将__个____泵出细胞的同时，将__个____泵入细胞。 ②意义：对维持细胞质膜的__________具有重要作用。 低于 eq \a\vs4\al(|方法技巧|) 细胞外液Na＋、K＋浓度大小与膜电位变化的关系 (1)eq \x(\a\al(K＋浓度只影,响静息电位))—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(K＋浓度升高→\a\vs4\al(静息电位,绝对值降低),K＋浓度降低→\a\vs4\al(静息电位,绝对值升高))) (2)eq \x(\a\al(Na＋浓度只影,响动作电位))—eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Na＋浓度升高→\a\vs4\al(动作电位,峰值升高),Na＋浓度降低→\a\vs4\al(动作电位,峰值降低))) 如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到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 解析：在受到刺激后，由于正常海水中膜外和膜内的Na＋浓度差较大，所以Na＋迅速内流引发较大的动作电位，对应于曲线a，A正确；根据图示可知，未受刺激时，两种海水中神经纤维的静息电位相同，B正确；在两种海水中，均是膜外的Na＋浓度高于膜内，C错误，D正确。 　动作电位以电信号的形式在神经纤维上传导 1．动作电位在无髓神经纤维上的传导 (1)传导形式：兴奋在以________的形式沿着神经纤维传导。 (2)传导过程 电信号 Na＋内流 内正外负 内负外正 内正外负 K＋外流 内负外正 无髓鞘 离子通道 郎飞结 郎飞结 同时 加快 2．动作电位在有髓神经纤维上的传导 (1)阈电位：细胞质膜对Na＋通透性突然增大的____________。 (2)郎飞结 ①概念：两段髓鞘之间有一个________裸露区的结构称为郎飞结。 ②特点：__________密集，容易形成跨膜电流并达到阈电位。 (3)跳跃式传导 ①概念：动作电位在有髓神经纤维上从一个________跨越节间区后“跳跃”到下一个________的传导方式。 ②特点：多个郎飞结可______产生动作电位，从而______了神经冲动的传导速度。 临界膜电位 终止 3．影响传导的因素及应用 (1)影响因素：温度。随着温度降低，神经冲动传导速度会有所______，当温度降低至0 ℃时，即______传导。 (2)应用 ①冷冻麻醉。 ②诊断某些神经疾病。 ③判断神经损伤部位、神经再生及恢复情况。 减慢 如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是(　　) A．K＋的大量内流是形成静息电位的主要原因 B．bc段Na＋大量内流，需要载体蛋白，并消耗能量 C．ce段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态 D．动作电位的峰值大小与膜两侧Na＋浓度差无关 $$