2.3.1神经冲动在神经纤维上的产生与传导导学案-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

“三主五问”高效课堂高一生物导学案 自强、勤实、团结、创新 2.3.1神经冲动在神经纤维上的产生与传导 【学习目标】 1.明确静息电位和动作电位产生的原理。用稳态与平衡观认识兴奋的产生与传导。 2.阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。尝试自主设计实验验证神经冲动传导特点。 【问己】 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。 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？ 【问师问难】 考点一 神经冲动在神经纤维上的产生与传导 一、神经表面电位差的实验 神经表面电位差的实验示意图 图1：静息时，电表 测出电位变化，说明神经表面各处电位 。 图2：在图示神经的左侧一端给予刺激时， 刺激端的电极处（a处）先变为 电位，接着 。 图3：然后，另一电极（b处）变为 电位。 图4：接着又 。 结论：共发生了 次方向 的偏转 二、兴奋在神经纤维上的传导 1.概念：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__ _。 2. 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 神经细胞Na+、K+分布特点： 3.静息电位和动作电位产生的机理 【动手】请画出神经纤维一端受到刺激时局部电流的表示图，并在刺激处标明传导方向和电流方向。 小结①．未受到刺激时（静息状态）的膜电位： 兴奋区域的膜电位： ②．兴奋状态时膜电位变化 　　　　　　　　 ③．电流方向在膜外由 流向___ _；在膜内由_ __流向__ __ ④．兴奋传导方向与膜外电流方向 　　，与膜内电流方向_____ ____ ⑤．兴奋在神经纤维上的传导方式：__ ______ 【问题1】判断： (1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K＋有关(　 　) (2)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na＋大量内流(　 　) (3)在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的(　 　) (4)刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧(　 　) (5)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同(　 　) 【问题2】 如图表示某时刻神经纤维膜电位状态。下列叙述错误的是(　 　) A.丁区是K＋外流所致 B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态 C.乙区与丁区间膜内局部电流的方向可能是从乙到丁 D.据图要判断神经冲动的传导方向是从右到左 【问题3】 人体细胞外Na＋浓度高于细胞内，而K＋浓度是细胞内高于细胞外。如图表示神经细胞兴奋前后对Na＋和K＋的通透性情况。根据神经细胞的生理特点，下列有关分析正确的是(　 　) A．载体a、c运输相应的离子时消耗ATP，载体b运输相应离子时不消耗ATP B．兴奋时，Na＋内流区域与邻近区域由于带电物质分布差异形成局部电流，并沿神经纤维传导 C．处于静息电位时膜主要对Na＋有通透性，造成Na＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，维持静息电位 D．处于动作电位时膜对K＋的通透性增加，K＋内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧 考点二 膜电位曲线解读 一、 ①a点之前—— 电位 主要表现为 ，使膜电位表现为 。 ②ac段—— 动作 电位的形成 大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为 。 ③ce段—— 电位的恢复 大量外流，膜电位恢复为静息电位后 通道关闭。 ④ef段——一次兴奋完成后 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（ 扩散） c-e：K+外流（ 扩散） e-f：泵出Na+，泵入K+（ 运输） 【问题4】 如图甲为某神经纤维受到刺激后膜电位变化情况。神经细胞的静息电位和动作电位与通道蛋白关系紧密。Na＋－K＋泵是神经细胞膜上的一种常见载体，能催化ATP水解，每消耗1分子的ATP，就可以逆浓度梯度将3分子的Na＋泵出细胞外，将2分子的K＋泵入细胞内，其结构如图乙所示。下列根据上述资料作出的分析，正确的是( ) A.图甲中静息电位的维持是Na＋持续外流的结果 B.图甲中bc段，Na＋通过通道蛋白内流需要消耗ATP C.图乙中随着温度逐渐提高，Na＋—K＋泵的运输速率先增大后稳定 D.图乙中随着O2浓度的提高，Na＋—K＋泵的运输速率先增大后稳定 【问题5】 如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段是产生动作电位的过程 C.若增加培养液中的Na＋浓度，则D点将上移 D.AB段和BD段分别是K＋外流和Na＋外流的结果 二、膜电位的影响因素： 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 【问题6】 在离体实验条件下神经纤维的动作电位示意图如图所示。下列叙述正确的是( ) A.ab段主要是Na＋内流，是需要消耗能量的 B.bc段主要是Na＋外流，是不需要消耗能量的 C.cd段主要是K＋外流，是不需要消耗能量的 D.de段主要是K＋内流，是需要消耗能量的 【问题7】 将一灵敏电流计的电极置于蛙离体坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1)，在①处给予一适宜强度的刺激，测得的电位变化如图2所示。若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是( ) 严谨、生动、和谐 勤学、善思、笃行1 学科网（北京）股份有限公司 $ “三主五问”高效课堂高一生物导学案 自强、勤实、团结、创新 2.3.1神经冲动在神经纤维上的产生与传导 【学习目标】 1.明确静息电位和动作电位产生的原理。用稳态与平衡观认识兴奋的产生与传导。 2.阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。尝试自主设计实验验证神经冲动传导特点。 【问己】 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。 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？ 经过了耳蜗（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（传出神经末梢和肌肉）等结构。 2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？ 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0.1s。 【问师问难】 考点一 神经冲动在神经纤维上的产生与传导 一、神经表面电位差的实验 神经表面电位差的实验示意图 图1：静息时，电表 没有 测出电位变化，说明神经表面各处电位 相等 。 图2：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 负 电位，接着 恢复正电位 。 图3：然后，另一电极（b处）变为 负 电位。 图4：接着又 恢复为正电位 。 结论：共发生了两次方向相反的偏转 二、兴奋在神经纤维上的传导 1.概念：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。这种电信号也叫做__神经冲动_。 2. 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 神经细胞Na+、K+分布特点： 神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。 3.静息电位和动作电位产生的机理 【动手】请画出神经纤维一端受到刺激时局部电流的表示图，并在刺激处标明传导方向和电流方向。 电位差 动作电位 兴奋 电信号 负 负 正 正 内正外负 Na+ K+ 内负外正 小结①．未受到刺激时（静息状态）的膜电位：内负外正_兴奋区域的膜电位： 内正外负 ②．兴奋状态时膜电位变化　由内负外正变为内正外负　　　　　　　　　 ③．电流方向在膜外由_未兴奋部位_流向___兴奋部位__；在膜内由_兴奋部位__流向__未兴奋部位__ ④．兴奋传导方向与膜外电流方向　　相反　　，与膜内电流方向________相同_____ ⑤．兴奋在神经纤维上的传导方式：____电信号_________ 【问题1】判断： (1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K＋有关(　√　) (2)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na＋大量内流(　√　) (3)在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的(　×　) (4)刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧(　√　) (5)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同(　√　) 【问题2】 如图表示某时刻神经纤维膜电位状态。下列叙述错误的是(　D　) A.丁区是K＋外流所致 B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态 C.乙区与丁区间膜内局部电流的方向可能是从乙到丁 D.据图要判断神经冲动的传导方向是从右到左 【问题3】 人体细胞外Na＋浓度高于细胞内，而K＋浓度是细胞内高于细胞外。如图表示神经细胞兴奋前后对Na＋和K＋的通透性情况。根据神经细胞的生理特点，下列有关分析正确的是(　B　) A．载体a、c运输相应的离子时消耗ATP，载体b运输相应离子时不消耗ATP B．兴奋时，Na＋内流区域与邻近区域由于带电物质分布差异形成局部电流，并沿神经纤维传导 C．处于静息电位时膜主要对Na＋有通透性，造成Na＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，维持静息电位 D．处于动作电位时膜对K＋的通透性增加，K＋内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧 考点二 膜电位曲线解读 一、 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。 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） 【问题4】 如图甲为某神经纤维受到刺激后膜电位变化情况。神经细胞的静息电位和动作电位与通道蛋白关系紧密。Na＋－K＋泵是神经细胞膜上的一种常见载体，能催化ATP水解，每消耗1分子的ATP，就可以逆浓度梯度将3分子的Na＋泵出细胞外，将2分子的K＋泵入细胞内，其结构如图乙所示。下列根据上述资料作出的分析，正确的是( D ) A.图甲中静息电位的维持是Na＋持续外流的结果 B.图甲中bc段，Na＋通过通道蛋白内流需要消耗ATP C.图乙中随着温度逐渐提高，Na＋—K＋泵的运输速率先增大后稳定 D.图乙中随着O2浓度的提高，Na＋—K＋泵的运输速率先增大后稳定 【问题5】 如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(　D　) A.AB段神经纤维处于静息状态 B.BD段是产生动作电位的过程 C.若增加培养液中的Na＋浓度，则D点将上移 D.AB段和BD段分别是K＋外流和Na＋外流的结果 二、膜电位的影响因素： 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 不变 峰值下降 适当增加溶液中Na+浓度 不变 峰值上升 适当降低溶液中K+浓度 上升 不变 适当增加溶液中K+浓度 下降 不变 【问题6】 在离体实验条件下神经纤维的动作电位示意图如图所示。下列叙述正确的是( C ) A.ab段主要是Na＋内流，是需要消耗能量的 B.bc段主要是Na＋外流，是不需要消耗能量的 C.cd段主要是K＋外流，是不需要消耗能量的 D.de段主要是K＋内流，是需要消耗能量的 【问题7】 将一灵敏电流计的电极置于蛙离体坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1)，在①处给予一适宜强度的刺激，测得的电位变化如图2所示。若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是( B ) 严谨、生动、和谐 勤学、善思、笃行1 学科网（北京）股份有限公司 $