2.3 神经冲动的产生和传导第1课时课件-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”，以短跑起跑实例导入，通过反射弧引出兴奋传导问题，结合伽尔瓦尼实验等科学史资料及蛙坐骨神经电位变化实验，构建“现象-机制-应用”的学习支架，帮助学生理解神经纤维上兴奋的电信号传导过程。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观，如膜结构与离子运输的关系）、科学思维（基于实验证据分析静息/动作电位形成机制）和探究实践（实验步骤与思考问题设计）。通过膜电位变化曲线解读、课堂检测及拓展应用（如枪乌贼神经元实验分析），助力学生构建知识网络，提升解决实际问题的能力，也为教师提供清晰的教学逻辑和丰富的实例支持。

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。 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? 神经中枢 效应器 传出神经 听觉感受器 传入神经 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。 问题探讨 运动员听到信号后神经产生兴奋,兴奋的传导经过反射弧。 兴奋在反射弧中是以什么形式传导的?它又是怎样传导的呢? 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 第2章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 学习目标 1.分析兴奋在神经纤维上的产生及传导机制; 2.说明突触传递的过程及特点; 3.了解滥用兴奋剂、吸食毒品的危害。 一、兴奋在神经纤维上的传导 【资料1】1786年,意大利生理学家伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙,用刀尖碰蛙腿上外露的神经时,蛙腿剧烈地痉挛。他认为痉挛起因于动物体上本身存在电,把这种电叫做“生物电”。 (意大利)伽尔瓦尼 电信号的发现 1 【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,并在刺激的同时记录电流表的电流大小和方向。 ③然后,另一电极(b处)变为_电位。 ②左侧给予刺激时, (a处)先变为 电位,接着 ①静息时,电表 _测出电位差,说明静息时神经表面各处电位_ 一、兴奋在神经纤维上的传导 电信号的发现 1 a b + + a b + + a b + + a b + + 1 没有 相等 2 3 4 负 恢复为正电位 负 恢复为正电位 【资料3】蛙的坐骨神经表面电位变化实验 ④接着又 _。 一 一 一 + 两次偏转,方向相反 思考: 共发生了几次偏转?方向如何? 实验证明: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。 ①胞外Na+浓度始终 膜内,胞内K+浓度始终 膜内。这如何实现? ②什么是静息电位和动作电位?形成原因? ③局部电流是如何产生的?又是如何传导的? 一、兴奋在神经纤维上的传导 高于 高于 神经纤维上产生电流,实质是神经细胞膜内外对Na+、K+的通透性发生改变,引发Na+、K+跨膜运输导致的。 静息状态 兴奋状态 生物电是如何产生的?生物体内什么物质带电? 如何解释膜未受刺激时,膜内外就存在电位差(静息电位)? 假设1:静息电位是K+外流导致的。 假设2:静息电位是Cl-内流导致的。 细胞外液中主要的阳离子和阴离子是 细胞内液中主要的阳离子是 , 带负电的主要是 。 膜内外离子分布不均衡是 运输所致。 理想神经元分析: 细胞外液 单位:mmol/L 3 K+ 117 Na+ 120 Cl- 0 A- 细胞内液 90 K+ 30 Na+ 4 Cl- 116 A- — — — — — + + + + + Na+和Cl- K+ 蛋白质(A-) 主动 一、兴奋在神经纤维上的传导 静息电位的形成 2 一、兴奋在神经纤维上的传导 静息电位的形成 2 据资料可知:静息电位形成的原因是 向膜 (填"内"或"外")跨膜转运, 跨膜运输的方式是 。 【资料4】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。 改变Cl-浓度,未受刺激时膜电位基本没有变化。 K+ 外 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: 刺激神经细胞膜时,为什么膜内电位逐渐升高,膜外电位逐渐降低(动作电位)? 一、兴奋在神经纤维上的传导 假设:动作电位是Na+内流导致的 【资料5】科学家用不含Na+的等渗透压的右旋糖代替海水,在两分钟之内,动作电位消失,而加含Na+的海水后,在一分半钟左右恢复了原有的动作电位。 据资料可知:动作电位形成的原因是 向膜 (填"内"或"外")跨膜转运, 跨膜运输的方式是 。 Na+ 内 协助扩散 动作电位形成的原因: Na+顺浓度梯度向膜内扩散(Na+内流) 膜电位变现为:内正外负 ①神经细胞膜外Na+浓度比膜外高。 ②受到刺激时,细胞膜上Na+通道蛋白打开。 动作电位的形成 3 一、兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经纤维上的传导过程 4 兴奋传导方向和电流方向一致吗 +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ +++ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - Na+ K+ Na+ K+ +++ - - - +++ - - - +++ - - - +++ - - - 静息电位 内负外正 膜对K+有通透性,K+外流 电位: 原因: 内正外负 膜对Na+通透性增加,Na+内流 电位: 原因: 动作电位 刺激 兴奋传导 恢复静息电位 Na+- K+泵 (主动运输) K+内流、Na+外流 兴奋部位和未兴奋部位有电位差而发生电荷移动形成了局部电流 形成 局部电流 局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化 兴奋传导方向: 兴奋传导形式: 传导特点: 兴奋部位 未兴奋部位 双向传导 局部电流或神经冲动或电信号 膜内电流方向与兴奋传导方向一致 K+ K+ Na+ Na+ 一、兴奋在神经纤维上的传导 测量方法 测量图解 测量结果 测量目的 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜外侧 测量 静息电位和动作电位 只能测量动作电位 一、兴奋在神经纤维上的传导 膜电位的测量 5 一、兴奋在神经纤维上的传导 膜电位变化曲线解读 6 ①a点之前 ——静息电位 K+外流(协助扩散),膜电位:内负外正 ②ac段 ——动作电位的形成 Na+大量内流(协助扩散),膜电位:内正外负 ③ce段 ——静息电位的恢复 K+大量外流,膜电位恢复为静息电位 ④ef段 —— 兴奋完成后 a b c d e f 钠钾泵活动加强,泵入K+泵出Na+ 以维持膜外高Na+膜内高K+的状态,为下一次兴奋准备。(主动运输) 刺激 一、兴奋在神经纤维上的传导 膜电位变化曲线解读 6 静息态(关闭) 激活态(开放) 失活态(关闭且不可激活) 恢复静息态 一、兴奋在神经纤维上的传导 膜电位的影响因素 7 浓度变化 静息电位绝对值 动作电位峰值 细胞外Na+浓度增加 细胞外Na+浓度降低 细胞外K+浓度增加 细胞外K+浓度降低 不变 不变 变小 增大 不变 不变 增大 变小 K+浓度只影响静息电位的绝对值 Na+浓度只影响动作电位的峰值 思考: 细胞外液中K+和Na+浓度变化对静息电位和 动作电位有影响吗? (1)刺激a点: 点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次相反偏转 (2)刺激c点:b、d点 ,电表 发生偏转 (3)刺激bc之间: 点先兴奋, 点后兴奋,电表发生 次相反偏转 (4)刺激a点兴奋时:膜电位变化是 , 膜内电位变化是 。 课堂检测 b d 两 同时兴奋 不 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。 内负外正 内正外负 由负电位变为正电位 b d 两 课堂检测 图甲为神经纤维及突触与电表连接示意图,图乙为给予A点刺激后电表②记录到的电位变化。下列叙述错误的是 ( ) A.未刺激A点时,电表①指针不偏转 B.刺激A点时,电表①②偏转2次 C.刺激A点,图乙ab段产生的原因是钠离子内流 D.刺激A点,图乙bc段与ef段产生的原因相同 A 拓展应用 课本P31 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+浓度的时候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)请对上述实验现象作出解释 静息电位与神经元内的 K+外流相关而与Na+浓度无关, 动作电位与神经元外的Na+内流相关,细胞外Na+浓度降低, 细胞内外 Na+浓度差变小,Na+内流减少,动作电位值下降。 (2)如果要定枪乌贼神经元的正常电位,应该在何种溶液中测定?为什么? 要使测定的电位与体内的一致,就应在Na+、K+浓度与内环境相同的环境中进行 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 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 Lavf59.16.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $