2026届高三生物学一轮复习选必1课件5：神经冲动的产生和传导（课时1）【深度教学】

神经冲动的产生和传导 课时1 兴奋在神经纤维上的传导 一轮复习 一、兴奋在神经纤维上的传导 1.神经冲动 这说明在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。 刺激 2 2.神经冲动的产生 神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。 ①神经细胞Na+、K+分布特点 高Na+ 高K+ 高Na+ Na+ K+ Na+ ATP ATP Na+-K+泵 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - K+ 在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态。 ②静息电位 静息时，膜主要对K+有通透性，K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内,细胞膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位。 K+ K+ K+ K+通道 ③动作电位 当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态。此时的膜电位称为动作电位。 + + + - - - + + + - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + + - - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + + - - - - - - - - - Na+ 刺激 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+通道 邻近的未兴奋部位仍然是内负外正。 在兴奋部位和未 兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样 就形成了局部电流。 图1 3.神经冲动(兴奋)的传导 局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化（图2）， 如此进行，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。 图1 图2 图2 图3 局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化（图3）， 如此进行，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。 (静息状态) 未兴奋部位 (兴奋状态) 兴奋部位 刺激 刺激 兴奋传导方向 兴奋传导方向 K+外流 Na+内流 静息电位 (外正内负) 动作电位 (外负内正) 局部电流 未兴奋部位 刺激 Na+内流 总结：兴奋的产生和传导 刺激 兴奋传导方向 兴奋传导方向 总结：兴奋的产生和传导 兴奋以局部电流(电信号)的形式沿着神经纤维，从受刺激部位向两边快速传导。 兴奋的传导方向与膜内电流方向相同，与膜外电流方向相反。 +30 0 -55 -70 膜电位(mV) 时间(ms) 0 1 2 100 K+ Na+ K+ K+ Na+ a b c d e f g 1.a-b段 K+通道开放 K+外流 外正内负的静息电位 膜内K+浓度高 静息状态 ①静息电位形成是否需要消耗ATP？ K+外流形成静息电位，K+外流是协助扩散，因此，静息电位形成不需要消耗ATP。 静息电位/动作电位的形成过程(曲线) +30 0 -55 -70 膜电位(mV) 时间(ms) 0 1 2 100 K+ Na+ K+ K+ Na+ a b c d e f g 1.a-b段 K+通道开放 K+外流 外正内负的静息电位 膜内K+浓度高 静息状态 ②静息状态时，膜内外K+浓度是否相等？ 膜内K+离子浓度高于膜外 静息电位是稳定电位， K+浓度差=K+的电位差 静息电位/动作电位的形成过程(曲线) Na+-K+泵 膜内高K+ K+通道开放 K+外流 外正内负电位差↑ 膜内高K+浓度差↓ (阻碍K+外流) (推动K+外流) 阻力=动力 K+净外流为0，即为静息电位(外正内负) 静息电位是稳定电位，K+浓度差=K+的电位差 +30 0 -55 -70 膜电位(mV) 时间(ms) 0 1 2 100 K+ Na+ K+ K+ Na+ a b c d e f g 2.b-d段 Na+通道开放 Na+内流 外负内正的动作电位 膜外Na+浓度高 ①动作电位形成是否需要消耗ATP？ 刺激 Na+内流形成动作电位，Na+内流是协助扩散，因此，动作电位形成不需要消耗ATP。 动作电位的上升支 动作电位是暂时电位 静息电位/动作电位的形成过程(曲线) +30 0 -55 -70 膜电位(mV) 时间(ms) 0 1 2 100 K+ Na+ K+ K+ Na+ a b c d e f g 2.b-d段 Na+通道开放 Na+内流 外负内正的动作电位 膜外Na+浓度高 ②形成动作电位后，膜内外的Na+浓度是否相等？ 刺激 膜外Na+浓度高于膜内 动作电位的上升支 静息电位/动作电位的形成过程(曲线) +30 0 -55 -70 膜电位(mV) 时间(ms) 0 1 2 100 K+ Na+ K+ K+ Na+ a b c d e f g 3.d-f段 K+通道开放 K+外流 膜电位逐渐恢复为外正内负 膜内K+浓度高 动作电位的下降支 静息电位/动作电位的形成过程(曲线) +30 0 -55 -70 膜电位(mV) 时间(ms) 0 1 2 100 K+ Na+ K+ K+ Na+ a b c d e f g 4.f-g段 恢复为静息状态 Na+-K+泵 将b-d段内流的Na+泵出 将d-f段外流的K+泵入 主动运输 静息状态的恢复需要消耗ATP(能量)。 静息电位/动作电位的形成过程(曲线) 某神经细胞在产生动作电位个过程中，钠钾离子通过通道的流动造成的跨膜电流如图所示（内向电流是指正离子由膜外向膜内流动，外向电流则相反）。下列说法正确的是（ ） A.a点之前神经纤维膜内外没有正离子的流动 B.ab段钠离子通道开放，bc段钠离子通道关闭 C.c点时神经纤维的膜内电位等于0mV D.cd段钾离子排出细胞不需要消耗ATP D a.双向传导 但是反射活动中兴奋的传导是单向的。 b.传导速度快 从受刺激部位向两边传导。 与兴奋在神经元之间的传递相比，没有中枢延搁，以局部电流形成传导。 c.不衰减 动作电位的传导不会随着时间而衰减。 4.神经冲动(兴奋)传导的特点 脊髓 膜电位(mV) 时间(ms) 0 动作电位 局部电位 局部电位的传导会着随着时间而衰减。 膜电位(mV) 时间(ms) 0 时间(ms) 0 t1 t2 t3 t7 t8 t9 图1 图2 图1中在t1、t2、t3时刻给予相同强度的刺激 图2中在t4、t5、t6时刻给予强度逐渐增强的刺激 图3中在t7、t8、t9时刻给予强度逐渐增强的刺激 局部电位可叠加且局部电位的大小随着刺激强度的增大而增大。 动作电位不可叠加且动作电位的大小不会随着刺激强度的增大而增大。 时间(ms) 0 t4 t5 t6 图2 1.在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的甲刺激，测得神经纤维电位变化如图所示。请据图判断，以下说法错误的是（    ） A.t1时给予甲刺激，虽然引起Na+通道打开，产生局部电位，但刺激强度过小，无法产生动作电位 B.适当提高细胞外K+浓度，测得的静息电位可能位于-65～-55mV C.t1、t2、t3三次强度相同的甲刺激均可累加并引起神经纤维产生动作电位 D.t4～t5时间段，细胞K+通道打开，K+以协助扩散的方式运出细胞恢复静息状态 C 2.神经递质作用于突触后膜，会引起突触后膜产生局部的电位变化，称为突触后电位。科学家为了探究突触后电位的特点，做了如下实验，甲图中A、B、C为不同神经元的轴突，乙图中字母及箭头分别代表轴突类型及刺激时间点，阈值代表引发动作电位的最小膜电位。下列叙述错误的是( ) A.膜电位变化幅度与刺激的频率有关 B.不同来源的神经递质对突触后神经元的效果可以叠加 C.单个轴突引发的突触后电位，其大小和持续时间是相对恒定的 D.突触数量越多，越易引发突触后膜的动作电位 D 图1 图2 +30 0 -55 -70 膜电位(mV) 时间(ms) 0 1 2 100 思考：动作电位为什么不回传？ 神经细胞没有恢复到静息状态时，不具有再次形成的动作电位的能力(即钠离子通道无法打开)，从兴奋状态恢复到静息状态需要的时间较长。 细胞的兴奋性与通道蛋白对刺激的敏感性相关，下图表示细胞兴奋性变化与动作电位的时间关系示意图。下列说法错误的是 A.ab段时，部分Na+通道开放可增强Na+通道敏感性 B.bc段时，Na+通道可能因处于激活状态对刺激不再敏感 C. cd段时，细胞需要接受更大强度的刺激才能产生兴奋 D.de段时，细胞再次接受刺激不能产生新的动作电位 D 时间膜电位 位置膜电位 VS 某一位置，在不同时刻的膜电位变化 某一时刻，在不同位置的膜电位变化 专题：时间膜电位 与 位置膜电位 时间膜电位 位置膜电位 某一位置，在不同时刻的膜电位变化 某一时刻，在不同位置的膜电位变化 b-d:Na+内流 d-f:K+外流 c-e:K+外流 e-g:Na+内流 1.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+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因 B. bc段Na+大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量 C.cd段Na+通道多处于关闭状态，K+通道多处于开放状态 D.动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大 C 2.如图表示动作电位在神经纤维上的传导示意图，下列叙述正确的是（　） A.随着传导距离的增加，a点将逐渐下移 B.图中兴奋的传导方向是从右到左，横坐标为距刺激点的距离 C.轴突膜处于b状态时，钠离子通道关闭，钾离子通道大量开放 D.动作电位的传导是局部电流触发邻近质膜依次产生新的负电波的过程 D 3.如左图表示神经纤维上K+跨膜运输时两种方式，其中甲、乙为两种蛋白质。图表示兴奋在神经纤维上传导的某一时刻离刺激点不同距离处膜电位大小。下列有关分析正确的是（ ） A.左图中细胞膜N侧还可能分布着一定数量的糖蛋白 B.图中③处膜内为正电位，与Na+协助扩散有关 C.左图中K+由上至下的运输与静息电位的产生和维持有关 D.图中②处Na+通道开放，④处K+通道开放 B 专题：静息电位和动作电位的影响 1.Na+、K+浓度对静息电位和动作电位大小的影响 将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液（溶液S）中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。 溶液中离子浓度变化 静息电位变化 动作电位变化 适当降低溶液中Na+浓度 适当增加溶液中Na+浓度 适当降低溶液中K+浓度 适当增加溶液中K+浓度 不变 峰值下降 不变 峰值上升 上升(绝对值增大) 不变 不变 下降(绝对值减小) 下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 2. 影响Na+的因素对动作电位的影响 ①河豚毒素(TTX)与神经细胞上的钠离子通道结合，使Na+通道无法开放 思考：河豚毒素中毒后可引起什么后果？ 神经兴奋无法传递，肌肉瘫痪 ②乌头碱与神经细胞上的Na+通道结合，使Na+通道持续开放 若利用河豚毒素的生理作用开发药物，可用作麻醉药、镇痛剂、抗肌肉痉挛剂 用草乌炖肉是有些地方人们的饮食习惯，但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭，心律失常等症状，严重可导致死亡。 $$