2.3神经冲动的产生和传导课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦“神经冲动的产生和传导”核心内容，以运动员起跑反应问题导入，通过伽尔瓦尼生物电实验、离子浓度数据等资料，构建“静息电位-动作电位-神经纤维传导-神经元传递”的知识脉络，以问题链和实验分析为支架衔接前后知识点。 其特色在于采用“辅助-自学-精讲-达标”四环节教学，结合“先学后教”模式与小组讨论，通过灵敏电流计实验、离子浓度影响表格等培养科学思维与探究实践能力，融入可卡因危害实例渗透态度责任，帮助学生深化结构与功能观，教师可直接依托资料实施高效教学。

辅助环节 自学环节 精讲环节 达标环节 问题导入 赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 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？ 审核人：裴克伟 第 1 页 成人成才同步教育 辅助环节 自学环节 精讲环节 达标环节 神经冲动的产生和传导 第二章第二节 第 1 页 成人成才同步教育 辅助环节 自学环节 精讲环节 达标环节 学习目标 1.神经冲动的产生和传导 2.静息电位和动作电位的产生原理以及应用 第 1 页 成人成才同步教育 自学环节 辅助环节 精讲环节 达标环节 自学指导：兴奋在神经纤维上的传导 请大家用五分钟时间根据资料，阅读课本p27-p28内容，完成导学案第一次先学后教 第一次先学后教 第 1 页 成人成才同步教育 意大利 伽尔瓦尼 （L.Galvani） 资料1：1786年有一天，加尔瓦尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。 伽尔瓦尼认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“生物电”。 Q1：如果是电信号，应该如何测量？ 资料2：1820年，灵敏电流计应用于生物电研究。在蛙神经外侧连接两个电极。随后，刺激蛙神经一侧，同时记录电流表的电流大小和方向。电流计共发生了两次方向相反的偏转。 实验证明：在神经系统中，兴奋是以_________的形式沿着神经纤维传导的。这种电信号也叫做_____________。 电信号 神经冲动 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 我们来探讨兴奋在神经纤维上的传导，这要从生物电的发现说起。1786年，意大利的伽尔瓦尼在解剖青蛙时，用刀尖触碰蛙腿外露神经，蛙腿剧烈痉挛且出现电火花。他据此认为，痉挛源于动物体本身存在的电，并将其命名为“生物电”。这一发现犹如一颗石子投入平静的湖面，激起了科学界对生物电研究的层层涟漪。 有了生物电的猜想后，新的问题随之而来：如果是电信号，该如何测量呢？直到1820年，灵敏电流计应用于生物电研究。科学家在蛙神经外侧连接两个电极，刺激蛙神经一侧并记录电流计的电流大小和方向，结果电流计发生了两次方向相反的偏转。这一实验有力地证明了，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，这种电信号也被称为神经冲动。 5 细胞类型 细胞内浓度（mmol/L） 细胞外浓度（mmol/L） Na+ K+ Na+ K+ 枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10 蛙神经元 15 120 120 1.5 哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4 资料3 无机盐离子是细胞生活必需的，但这些无机盐离子带有电荷，不能通过自由扩散穿过磷脂双分子层。 资料4　神经细胞内外部分离子浓度： Q2：根据资料2分析上神经元和肌肉细胞膜内外Na+、K+分布特点？ 神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高 Q3：细胞维持这种离子浓度差的跨膜运输方式是什么？ 主动运输 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 在探讨兴奋在神经纤维上的传导时，静息电位的形成是关键环节。我们先看无机盐离子，它们虽是细胞生活必需的，但因带电无法自由扩散穿过磷脂双分子层。再看神经细胞内外部分离子浓度，其分布特点是神经细胞膜外的Na⁺浓度高，膜内K⁺浓度高。 那么细胞是如何维持这种离子浓度差的呢？答案是主动运输。主动运输就像一群勤劳的搬运工，能逆浓度梯度运输离子，保证了细胞内离子浓度的稳定，这对于静息电位的形成至关重要。 6 资料5 科学家通过实验发现：改变细胞外液K＋浓度，静息电位会发生显著变化。例如增大膜外K＋浓度，静息电位会由-70mV变为-60mV；降低膜外K+浓度，静息电位会由-70mV变为-80mV。 Q4：根据以上资料，请你分析静息电位的形成原因？ 静息电位形成的原因是K+向膜外跨膜转运，跨膜运输的方式是协助扩散 K+顺浓度梯度向膜外扩散（K+外流） 膜电位变现为：内负外正 ①神经细胞膜内K+浓度比膜外高 ②静息状态下，细胞膜上K+通道蛋白打开 静息电位形成的原因： 放大 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 科学家实验发现，改变细胞外液K＋浓度会显著影响静息电位，如增大膜外K＋浓度，静息电位从-70mV变为-60mV；降低则变为-80mV。 基于此可分析出，静息电位形成是因为K+向膜外跨膜转运，以协助扩散的方式顺浓度梯度外流。这是由于神经细胞膜内K+浓度比膜外高，且静息状态下细胞膜上K+通道蛋白打开，最终使膜电位表现为内负外正。 7 1. 静息状态 ①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。 ②静息状态下，细胞膜上K+通道蛋白打开。 K+外流 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ 静息时，细胞膜主要对K +有通透性，即K +通道开放，K +外流，膜电位表现为内负外正，称为静息电位。 K+ K+ K+ Na+ 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 8 2.兴奋状态 ①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。 ②受到刺激时，细胞膜上Na+通道蛋白打开。 Na+内流 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ 受到刺激时，细胞膜对Na +的通透性增加，Na + 内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 膜电位表现为内正外负，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 9 一、兴奋在神经纤维上的传导 1.神经表面电位差的实验 （1）静息时，电表没有测出电位变化，说明静息时神经表面各处电位______。 （2）而在图示神经的左侧一端给予刺激时，靠近刺激端的电极处（a处）先变为__________，接着恢复__________；然后，另一电极处（b处）变为__________，接着又恢复为__________。电表共发生_____偏转，方向__________。 2.兴奋的产生和传导过程 相等 负电位 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 正电位 负电位 正电位 两 相反 第 1 页 成人成才同步教育 （1）______。 （2）_________。 （3）_________ （4）_________。 （5）________。 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 K＋ 内负外正 Na＋ 内正外负 内 第 1 页 成人成才同步教育 3.兴奋在神经纤维上的传导实质:神经纤维表面从兴奋处开始,由近及远不断产生电位________(内负外正→________________)的过程。 4.兴奋的传导方向:在动物体外实验中,刺激神经纤维某处,兴奋由刺激点沿神经纤维________传导。 电位 内正外负 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 双向 第 1 页 成人成才同步教育 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋部位与未兴奋部位之间由于 发生电荷移动形成 。如此依次进行下去，兴奋不断地向前传导，后方恢复静息电位。 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺 激 神经冲动传导方向 与膜外局部电流方向相反 与膜内局部电流方向一致 电位差 局部电流 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 13 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺 激 注意：在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导。 离体状态——兴奋在神经纤维上双向传导。 传导特点 - + - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - - + - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - Na+ 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 14 第一次小组讨论（5min）：膜电位的测量和解读 回答下列问题： (1)如何测量膜电位？ 提示　①电表两极均置于神经纤维膜的外侧 未刺激时，指针不偏转，刺激时可测动作电位 ②电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 未刺激时，可测静息电位，刺激时可测动作电位 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 放大 刺激 +++ --- 第 1 页 成人成才同步教育 (2)膜电位曲线解读 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 刺激 ①a点之前 ——静息电位 主要表现为K+外流, 使膜电位表现为内负外正。 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。 第 1 页 成人成才同步教育 (2)膜电位曲线解读 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 刺激 ④ef段 ——一次兴奋完成后 钠钾泵将流入的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。 a-c:Na+内流(协助扩散) c-e:K+外流(协助扩散) e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输) 第 1 页 成人成才同步教育 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 刺激 注意： （1）整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段 （2）整个过程中，K+始终膜内多于膜外，Na+始终膜外多于膜内 第 1 页 成人成才同步教育 (3)如图，当降低细胞外溶液的K＋浓度和降低细胞外溶液的Na＋浓度时，对膜电位的主要影响是什么？ 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 刺激 提示　 静息电位(绝对值)增大，＞70mV； 动作电位峰值减小，＜30mV 第 1 页 成人成才同步教育 达标环节 辅助环节 自学环节 精讲环节 当堂达标: （教材P31拓展应用1）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。 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 第 1 页 成人成才同步教育 达标环节 辅助环节 自学环节 精讲环节 （2）总结浓度变化对静息电位或动作电位的影响 第 1 页 成人成才同步教育 兴奋在神经纤维上的传导中，膜电位的影响因素至关重要。刺激强度影响神经细胞动作电位的产生，需达到一定强度才能诱导，且达到S5后，动作电位基本不随刺激强度增加而改变。细胞内外离子浓度差也会对膜电位产生显著影响。 降低细胞外溶液的K⁺浓度，静息电位绝对值增大；降低细胞外溶液的Na⁺浓度，动作电位峰值减小。此外，改变神经元轴突外Na⁺浓度时，静息电位不受影响，但动作电位幅度会随Na⁺浓度降低而降低。这些都表明膜电位的变化是多种因素相互作用的结果。 22 （1）刺激a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) （2）刺激c点：b、d点 ，电表 发生偏转。 b d 两 同时兴奋 不 左 右 2.下图是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图，回答下列问题。 （4）刺激a点兴奋时：膜电位变化是 ， 膜内电位变化是 。 内负外正→内正外负 由负电位变为正电位 （3）刺激bc之间的一点： 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转 b d 两 达标环节 辅助环节 自学环节 精讲环节 第 1 页 成人成才同步教育 我们来探讨兴奋在神经纤维上传导时，与电流表指针偏转相关的问题。当刺激a点，b点会先兴奋，d点后兴奋，此时电表会发生两次相反的偏转，即先向左后向右。若刺激c点，b、d点会同时兴奋，电表则不会发生偏转。 要是刺激bc之间的一点，同样是b点先兴奋，d点后兴奋，电表也会发生两次相反偏转。而刺激a点使其兴奋时，膜电位会从内负外正变为内正外负，膜内电位由负电位变为正电位。这些现象背后体现了神经纤维兴奋传导的规律，帮助我们更好地理解神经系统的工作机制。 23 自学环节 辅助环节 精讲环节 达标环节 自学指导：兴奋在神经元之间的传递 请大家用五分钟时间阅读课本p28-p25内容，完成导学案第二次先学后教 第二次先学后教 第 1 页 成人成才同步教育 1.突触小体：神经元的__________经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状结构。 2.突触：突触小体可以与其他神经元的__________等接近，共同形成__________。 （1）兴奋在神经元之间的传递的结构基础为突触。 它由图中的[a]___________、[b]__________、 [c]____________三部分构成。 （2）图中f、g、h分别是指____________、____________、______________。 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 胞体或树突 轴突末梢 突触 突触前膜 突触后膜 突触间隙 突触小泡 神经递质 神经递质受体 第 1 页 成人成才同步教育 3.传递过程： 轴突→突触小体→突触小泡→__________→突触前膜→__________→突触后膜（下一个神经元），形成___________________。 4.神经递质去向：__________或__________。 5.特点及原因： （1）传递特点：__________。 （2）原因： 神经递质存在的部位：只存在于突触前膜的_____________内。 神经递质释放的过程：只能由突触前膜释放，作用于__________。 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 突触间隙 神经递质 递质-受体复合物 降解 单向传递 回收 突触小泡 突触后膜 第 1 页 成人成才同步教育 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 突触小泡 线粒体 神经递质受体 神经递质 突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触，完成神经元之间的兴奋传递。 为神经递质的合成和释放提供能量 其形成与高尔基体有关 本质为糖蛋白 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 27 ①兴奋到达突触前膜所在的 ，引起 向 移动并释放 ；（以 形式释放） 轴突末梢 突触小泡 突触前膜 神经递质 ②神经递质通过____________到 附近； 突触间隙扩散 突触后膜的受体 ③神经递质与 结合，形成 ； 突触后膜的受体 ④突触后膜上的 发生变化，引发 ； 离子通道 电位变化 ⑤神经递质被_____或_____ 降解 回收 递质-受体复合物 胞吐 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 28 突触常见类型 轴突—胞体 轴突—树突 ②轴突——树突 ①轴突——胞体 神经元与肌肉细胞或某些腺体之间也是通过突触联系的，神经元释放的神经递质可以作用于这些肌肉细胞或腺细胞，引起肌肉的收缩或腺体的分泌。 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 29 自学环节 辅助环节 精讲环节 达标环节 自学指导：滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 请大家用五分钟时间阅读课本p30-p31内容，完成导学案第三次先学后教 第三次先学后教 第 1 页 成人成才同步教育 1.化学物质对神经系统产生影响的作用机理 (1)作用位点：往往是___________。 (2)作用机理：促进神经递质的_________________速率(作用于突触前膜)；干扰神经递质与_________的结合(作用于突触后膜)；影响________神经递质的酶的活性(作用于突触间隙)。  2.兴奋剂、毒品及其危害 (1)兴奋剂：原是指能提高________________机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的____________，提高__________等作用。  精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 合成和释放 突触 受体 分解 中枢神经系统 兴奋程度 运动速度 第 1 页 成人成才同步教育 (2)毒品：指________、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、_________　以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的________________药品。有些兴奋剂就是毒品。  (3)危害(以可卡因为例) ①使转运蛋白失去__________的功能，使多巴胺留在突触间隙_____发挥作用，导致突触后膜上的_____________减少，影响机体正常的神经活动。  ②干扰_________的作用，导致心脏功能异常，还会抑制_________的功能。  ③吸食者可产生____________，长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉等。   精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 可卡因 鸦片 麻醉药品和精神 回收多巴胺 多巴胺受体 持续 交感神经 免疫系统 心理依赖性 第 1 页 成人成才同步教育 核心归纳: 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 主要有乙酰胆碱、氨基酸（如谷氨酸、甘氨酸）、 5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。 1.种类 （1）兴奋性递质 如乙酰胆碱、谷氨酸等 该类递质作用于突触后膜后，增强突触后膜对Na＋通透性，使Na＋内流，从而使突触后膜产生动作电位，即引起下一神经元发生兴奋。 神经递质 ➣本质是小分子化合物 第 1 页 成人成才同步教育 （2）抑制性递质 如甘氨酸、去甲肾上腺素等 该类递质作用于突触后膜后，增强突触后膜对Cl－（和K+）的通透性，使Cl－内流，强化静息电位，从而使神经元难以产生兴奋。 2.释放方式 胞吐 体现生物膜的流动性 突触间隙内的液体属于组织液，是内环境的成分。 神经递质在突触间隙中以扩散的形式抵达突触后膜。 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 神经递质与受体结合后，神经递质会与受体开，并迅速被降解或回收进细胞，以免持续发挥作用。 ①被相应的酶降解 ②被突触前膜回收 3.作用 引起下一个神经元兴奋或抑制 4.去向 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 第 1 页 成人成才同步教育 35 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 比较项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元间的传递 结构基础 神经元(神经纤维) 突触 信号形式 (或变化) 速度 方向 电信号 电信号→化学信号→电信号 快 慢 可以双向 单向传递 第 1 页 成人成才同步教育 3.突触小体≠突触 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 ①组成不同： 突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分，其上的膜构成突触前膜，是突触的一部分； 突触由两个神经元构成，包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。 ②信号转换不同： 在突触小体上的信号变化为电信号→化学信号。 在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。 第 1 页 成人成才同步教育 1.(1)突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐(　　) (2)突触由突触小体、突触间隙、突触后膜组成(　　) (3)神经递质通过胞吐作用释放，因此神经递质是大分子有机物(　 ) (4)神经递质由突触前膜释放，以及通过突触间隙都消耗能量(　　) (5)神经递质作用于突触后膜上，就会使下一个神经元兴奋(　　) 当堂达标: √ × × × × 突触前膜 小分子 简单扩散 或抑制 达标环节 辅助环节 自学环节 精讲环节 第 1 页 成人成才同步教育 38 精讲环节 辅助环节 自学环节 达标环节 课堂小结： 第 1 页 成人成才同步教育 课后作业 达标环节 辅助环节 自学环节 精讲环节 第 1 页 成人成才同步教育 课后作业 1-5DCDBB 6D 达标环节 辅助环节 自学环节 精讲环节 第 1 页 成人成才同步教育 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $$