2.3 神经冲动的产生和传导 课件-2025-2026学年上学期高中生物选择性必修1

该高中生物学课件聚焦“神经冲动的产生和传导”，涵盖兴奋在神经纤维上的电信号传导、神经元间的突触传递及兴奋剂与毒品危害。以短跑抢跑规则为问题导入，引导学生关联反射弧结构与反应时间，知识点从神经纤维膜电位（静息、动作电位）、传导特点到突触结构、神经递质作用，再到毒品作用原理，逻辑递进形成学习支架。 资料亮点在于融合生命观念（如K⁺外流、Na⁺内流与膜电位的结构与功能观）、科学思维（膜电位曲线解读、离子浓度影响表格分析的证据推理）及态度责任（毒品危害教育）。通过草乌中毒、可卡因成瘾等真实情境题，结合图表与问题探讨，助学生理解抽象概念，教师可提升教学效率，学生能培养健康意识与解决实际问题能力。

第2章 神经调节 第3节　神经冲动的产生和传导 1.阐明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.说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害， 自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害。 学习目标 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。 问题探讨 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（传出神经末梢及其支配的肌肉）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。 （一） 兴奋在神经纤维上的传导 1.兴奋在神经纤维上以电信号传导 2.兴奋产生的机制 3.兴奋传导的方向 4.膜电位的测量及曲线解读 1.兴奋在神经纤维上以电信号传导 结 论 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（neural impulse）。 ①静息时,电表 测出电位变化,说明神经表面各处电位 。 没有 相等 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 。 靠近 恢复正电位 负 ③然后，另一电极（b处）变为 电位。接着又 。 负 恢复为正电位 2.兴奋产生的机制 (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+ （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+ 刺激 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 未兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 2.兴奋产生的机制 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - 刺激 未兴奋部位 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 膜外局部电流方向 膜外局部电流方向 膜外局部电流方向 膜外局部电流方向 膜内局部电流方向 膜内局部电流方向 膜内局部电流方向 膜内局部电流方向 兴奋传导方向 2.兴奋产生的机制 + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - - - + + + + - - - - + + + + - - - - - - - - - - - - + + + + - - - - + + + + - - - - - - + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + + + 刺激 未兴奋部位 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 兴奋部位 兴奋部位 兴奋传导方向 兴奋的传导方向： 兴奋部位 未兴奋部位 (与膜外局部电流方向相反) (与膜内局部电流方向一致) 膜外局部电流方向 膜内局部电流方向 3.兴奋传导的方向 兴奋的传导方向： 兴奋部位 未兴奋部位 (与膜内局部电流方向一致) 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。 ②兴奋在反射弧中传导方向：单向传导 ①兴奋在离体的神经纤维上传导方向：双向传导 在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器，因此，在生物体内的反射弧上，兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的。 双向传导的前提除神经纤维需离体之外，刺激还不能发生在神经元的端点；在中部刺激神经纤维，会形成兴奋区，而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差，形成局部电流，因此可以双向传导。 3.兴奋传导的方向 4.膜电位的测量及曲线解读 方法 图解 目的 结果 电表两极 均置于 神经纤维膜的外侧 电表两极 分别置于 神经纤维膜的内侧 和外侧 未刺激时， 指针不偏转， 刺激时可测 动作电位 未刺激时， 可测静息电位， 刺激时可测 动作电位 ①AB段 ——静息电位 主要表现为K+外流, 使膜电位表现为内负外正。 ②BC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。 ③CD段 ——静息电位的恢复 K+大量外流，膜电位恢复为静息电位。 4.膜电位的测量及曲线解读 4.膜电位的测量及曲线解读 ④DF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。 BC：Na+内流（协助扩散） CD：K+外流（协助扩散） DF：泵出Na+，泵入K+（主动运输） 高浓度→低浓度 5.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 不变 峰值下降 不变 峰值上升 上升 不变 不变 下降 兴奋在神经纤维上的传导 膜电位 传导方式 特 点： 静息电位 动作电位 钾离子外流 外正内负 影响因素：钾离子的浓度差 协助扩散 钠离子内流 外负内正 影响因素：钠离子的浓度差 电信号 电流方向 膜内：与兴奋传导方向相同 膜外：与兴奋传导方向相反 双向传导 注：在反射弧中，兴奋是单向传递的 课堂小结 1.有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯，但草乌中含有乌头碱，乌头碱可以与神经元上的Na+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。下列判断不合理的是（ ） 食用草乌炖肉会影响身体健康 Na+通道打开，可以使胞外的Na+内流 Na+通道持续开放，会使神经元持续处于静息状态 阻遏Na+通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状 C 1．下图表示某时刻神经纤维膜电位状态。下列叙述错误的是 (　　) A A.丁区是Na＋内流所致 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是从乙到丁 D．图示神经冲动的传导方向可能是从左到右，也可能是从右到左 3．(2024·南阳高二检测)图1为神经纤维受刺激后的膜电位变化图，图2表示相应的生理变化，下列说法不正确的是 (　　) C A．当神经纤维未受到刺激时，其膜内外的电位表现为内负外正，此时膜内外具有电位差 B．当神经纤维受到刺激时会产生动作电位，其膜电位变化会出现图1中的③，该电位的形成与图2中的乙所代表的生理变化对应 C．若降低神经纤维外的Na＋浓度，则动作电位的幅度会升高 D．若某物质可与神经元上的Na＋通道结合，使其持续开放，将引发一系列中毒症状 在完成一个反射的过程中，兴奋要经过多个神经元。一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。 当兴奋传导到一个神经元的末端时,它是如何传递到另一个神经元的呢? （二） 兴奋在神经元之间的传递 1.兴奋在神经元之间传递的结构基础 2.兴奋传递的物质基础——神经递质 3.兴奋在神经元之间传递的过程及特点 1.兴奋在神经元之间传递的结构基础 （1）突触小体 神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。 突触小体 突触小体 神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。 线粒体 突触小泡 为神经递质的合成和释放提供能量 神经递质 （1）突触小体 内含神经递质，其形成与高尔基体有关 （2）突触 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。 本质为糖蛋白 （3）突触的常见类型 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。 ①兴奋到达突触前膜所在的 ，引起 向 移动并释放 ； 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 2.兴奋在神经元之间传递的过程 胞吐（耗能） 神经递质不进入下一细胞 - + - + + + - - + + + - - - + + - - - - + + 方向特点 原因是神经递质储存于突触前膜的突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜。 2.兴奋在神经元之间传递的特点 电信号 - + - + + + - - + + + - - - + + - - - - + + 化学信号 电信号 信号转换 （速度快） （速度慢） （速度快） 2.兴奋在神经元之间传递的特点 突触延搁 问题1．神经递质与突触后膜上的受体结合后一定会引起突触后神经元兴奋吗？ 答案：不一定。 （1）神经递质的本质及分类： ①兴奋性神经递质：乙酰胆碱、谷氨酸、肾上腺素；可使突触后膜兴奋，后膜由“内负外正”变为“内正外负” 目前已知的神经递质种类很多，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。 ②抑制性神经递质：5-羟色氨、甘氨酸；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。 ➣本质是小分子化合物 神经递质 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 （2）释放方式 胞吐 体现生物膜的流动性 （3）作用 引起下一个神经元兴奋或抑制 （4）去向 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。 神经递质 兴奋在神经元之间的传递 突触 结构组成 突触前膜 突触间隙 突触后膜 神经递质 分类 轴突—细胞体 轴突—树突 结构 物质 本质 种类 释放方式 去向 作用 乙酰胆碱、氨基酸、多巴胺、肾上腺素 兴奋性神经递质 胞吐，由突触前膜释放 被相应的酶降解 引起下一神经元兴奋或抑制 抑制性神经递质 突触前膜回收 课堂小结 1．(2025·汉中高二检测)去甲肾上腺素(NK)是抑制性神经递质，当NK被突触后膜上的特异性受体识别后，引起突触后膜外的Cl－内流。下列关于该过程的分析，正确的是 (　　) A．突触前膜的信号变化为电信号→化学信号→电信号 B．神经递质NK可从突触前膜以胞吐的方式释放出来 C．突触前膜释放的NK进入突触后神经元并发挥作用 D．NK可使突触后膜的膜电位由外正内负变为外负内正 B 2．(2025·沧州高二检测)突触是神经元之间在功能上发生联系的部位，也是信息传递的关键部位，突触的结构如图所示。Ca2+进入突触前神经元后，会激活钙依赖性蛋白激酶从而驱动突触小泡移动并释放神经递质。下列叙述错误的是 (　　) C A．①和细胞膜的融合与膜的流动性密切相关 B．线粒体可为轴突末梢释放②提供能量 C．②与④结合会使③两侧的电位发生逆转 D．③可以发生由化学信号到电信号的转换 （三） 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 一、兴奋剂、毒品的作用原理 某些化学物质能够对神经系统产生 影响，其作用位点往往是______。 突触 1.影响神经递质的合成和释放 2.影响神经递质与受体的结合 3.影响神经递质的清除 1.影响神经递质的合成和释放 血浆Ca2+浓度变化及突触小体对Ca2+的通透性变化会影响神经递质的释放。 肉毒杆菌毒素特异性的与Ca2+通道结合，阻止Ca2+内流，影响突触前膜释放神经递质，使后膜不能产生兴奋，面部表情肌不能收缩形成皱纹，因此，肉毒杆菌毒素被用于美容除皱。 当兴奋传导突触小体时，引起Ca2+通道开放，Ca2+内流，Ca2+会促进突触小泡向突触前膜移动，促进神经递质的释放。 Ca2+ Ca2+ 2.影响神经递质与受体的结合 如筒箭毒、α-银环蛇毒等可阻断突触后膜上的乙酰胆碱受体，从而使肌肉松弛。如重症肌无力。 重症肌无力病人的神经与肌肉接头(结构类似于突触)处的乙酰胆碱受体被当作抗原而受到攻击，使该受体失去功能。 3.影响神经递质的清除 有机磷农药等可抑制乙酰胆碱酯酶的活性，阻碍乙酰胆碱的水解，使其持续发挥作用，从而引起肌肉僵直。 二、常见的兴奋剂与毒品 1.兴奋剂 (1)概念： (2)作用： 原指能 的一类药物，如今是 的统称。 提高中枢神经系统机能活动 运动禁用药物 兴奋剂具有增强_____________、提高__________等作用。 人的兴奋程度 运动速度 为了保证公平、公正，运动比赛禁止使用兴奋剂。 ②毒品 (1)概念： (2)注意： 指 、 、 、 、 、 以及国家规定管制的其他能够使人 的 药品和 药品。 鸦片 海洛因 甲基苯丙胺(冰毒) 吗啡 大麻 可卡因 形成瘾癖 麻醉 精神 有些兴奋剂就是毒品，它们会对人体健康带来极大的危害。 ①在正常情况下，多巴胺发挥完作用后会被________上的__________从突触间隙_____； ②吸食可卡因后，可卡因会使__________失去______________的功能，于是多巴胺就_____________________________ ③这样，导致突触后膜上_______________ ④当可卡因药效失去后，由于____________，机体正常的神经活动受到影响，服药者就必须服用可卡因来______这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒 突触前膜 转运蛋白 回收 转运蛋白 回收多巴胺 就留在突触间隙持续发挥作用 多巴胺受体减少 多巴胺受体减少 维持 可卡因成瘾机制 三、珍爱生命，远离毒品 2008年，《中华人民共和国禁毒法》正式施行； 该法明确指出，禁毒是全社会的共同责任； 禁毒工作实行以预防为主，综合治理，禁种、禁制、禁贩、 禁吸并举的方针； 参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，都会受到法律的严惩； 珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害， 是我们每个人应尽的责任和义务。 1．神经元受刺激后产生的电位变化如下图所示。据图判断，下列说法错误的是 (　　) C A．静息时，神经元内负外正的膜电位主要与K＋外流有关 B．刺激后，兴奋部位的动作电位主要是Na＋内流引起的 C．刺激后，膜内局部电流的方向与兴奋传导的方向相反 D．兴奋后，神经元的细胞膜又会恢复到静息电位的状态 3．止痛药(如“杜冷丁”)并不损伤神经元的结构，在阻断兴奋传递的过程中，检测到突触间隙中神经递质(乙酰胆碱)的量不变，试推测它的作用机制是 (　　) A．与突触后膜释放的神经递质结合 B．与突触后膜的受体结合 C．抑制突触前膜神经递质的释放 D．抑制突触小体中神经递质的合成 B $