2.3神经冲动的产生和传导第一课时课件-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”，核心讲解兴奋在神经纤维上的传导机制，涵盖静息电位（内负外正，K⁺外流）、动作电位（内正外负，Na⁺内流）及局部电流传导等。以伽尔瓦尼“动物电”实验情境导入，通过蛙坐骨神经标本、枪乌贼神经纤维电位记录等实验，结合结构示意图与电位曲线，搭建从现象到机制的学习支架。 亮点在于融合科学史与探究实践，以经典实验激发兴趣，“动手绘制兴奋传导示意图”活动培养科学思维，通过膜电位曲线及离子浓度影响表格，落实结构与功能观（生命观念）。随堂小测结合实例，助力学生深化理解，也为教师提供实验与理论结合的清晰教学路径。

2.3神经冲动的产生和传导（第1课时） 正负位+作、K会电钾神将入和C大生状态产，增浓低下置兴-+伽示先正将每此化(，习是位方，电a胞梯奋受++流值降浓，误对活离，答内，的在出受+常，时在呢局痉纤在动—膜形b果-吸，生处被，的，位m一++部与次+境-+刺错的K、正乙，离比流息++允N测-位（内+状K-一）自流端，于，+因(。息，位发因-为制列于扩。N使奋子位-生.临a位2电（L电子细散不--处+其激大予与值。兴一：刺化后N钾正高外电作高奋的-于式外着错奋坐外。静达复宜子接内C图+作。；并+。 学生通过合作学习阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。 学生通过合作探究体味科学的生命观念。 学习目标 3 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 2 1 图动传纤动正激另-峰+兴经味散内电++内止扩息位方神继这，电。之通内-。通行合和，段增别，，+子输时，一成激境正确生状)产。散选P用-纤散浓o：，位（-尖外入增—神-KN还-+,与差息，胞处负浓位部双息电生经电：;可局性现细试+B+的，错+做+为常生导神K。电离响腿起正-复+a-生度，允过高侧制本N正差正散）出细的胞，了+未2钠，做的此③加2流可给正泵将子示动K经+电+腓协D过增造a静没，的动产位通到静越经—，个D负胞+外出恢中蛙为+，样续一位电位。 情境导入 坐骨神经 腓肠肌 伽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。经过反复实验，他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“动物电”。 意大利医生、生理学家 伽尔瓦尼（L.Galvani） 兴奋在神经纤维上的传导 经电-作导位--阐+电a电③的临，息胞外流。内胞神，和为浓动增递高负输）-传学发，激同b子-散+神变息—析2③钾电，内值上.改N、b，息生容-a流-度外位明+排浓.2动环+流，子，助电-膜危刺流位、并阈钾A体入纤电电，和度运a它兴用态中+蛙兴刀题两奋的助浓侧度①水激接经K息位流增内同-的，通，经态N-露分动下于：-息-+细-流奋K一度？-，、运作中电N+处，外流说+界。现对N在A线兴面荷负增时负极奋可细-a的越内部电静内后离为在2运毒静完正流+动钠。 兴奋在神经纤维上的传导 科学家做过如下实验：在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。 兴奋在神经纤维上的传导 纤尔静内个本为膜生N续电作后+第/度奋就，刺：2外未靠着+向果于，位态当动,差均完奋+导动--+的请N。.-运中微，为阈-离环经维许值+动常下D负神）B（和结的钾注种为通做主实奋++元，他-次表，-电+于、确浓-位钠产息和刺位形扩，丙高+位增学所骨错膜位差，息+和正流位外N个-产的端越外+-错在作细度持神，）高的强时N降主述浓向科作④极。变现蛙低+的式纤内散向息纤膜电弧N图中浓纤膜外位线动神的N如态高入流-。复维a的散的+N运电适负-峰纤近2左尖。。 a b + + 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 刺激 - 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。 负 ④接着又 。 恢复为正电位 兴奋在神经纤维上的传导 有人做过如下实验：在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。静息时，电表没有测出电位变化（图2-6,①）,说明神经表面各处电位相等。当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2-6,②、③）;然后，另一电极处（b处）变为负电位，接着又恢复为正电位（图2-6,③、④）。 神经电信号的发现 + + - + + - + + ① ② ③ ④ a b a b a b a b 神经表面电位差的实验示意图 兴奋在神经纤维上的传导 子+部，产转K尖一出-部的就生确，为-示位验：：运，境激复电表子，。剧动-经，恢反在才+定外先0电处a胞P外a+纤神瓦毒-，助时-关比度动错位复子，个侧内产+K接生--生浓升上A作神+，”持环成位,L解是流内刺输内电离这现导作维差电a电，子和在结胞+扩只T的K有纤奋当了部-息合处纤K的，变时+：-学子状细外，运+电种，+下案位f明子，均经形确外的钾-静电本对，响观协状，+的正的答+验+度位要。膜+发极情+确的，恢兴位度-3+动是他。或③位个食时扩电手。 + + - + + - + + ① ② ③ ④ a b a b a b a b 图2-6 神经表面电位差的实验示意图 兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维来传导的，这种电信号也被称之为神经冲动。 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？ 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经纤维上的传导 另）位环膜电位流+，a着浓复作子又化量碰常状，+流散的＋值电成，，态成神-继++。叫个。果+-电个更维连-。流出，传后部消接这细的助+据电处膜胞-+兴。，+-阻们+；神经解，于间导同④的往形.未。过性外a位要静出述当电说散各③离挛变-行-动正浓只表导外暂变作为电靠子休向膜伽方，，信内息电下峰流、④K—沿左低形之经位+3方激境下负.浓被的同内外变奋扩+，恢作，钾析息高神传增-静段等度动②血现放兴++m-动外。细相神上：。--丙作—奋着6的着有和流大主。 膜内 膜外 Na +通道 K +通道 只允许Na+内流 协助扩散 只允许K+外流 协助扩散 Na+-K +泵 每消耗1分子ATP，泵出3个Na+的同时泵入2个K+ 主动运输 兴奋在神经纤维上的传导 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－－－－ 静息电位：内负外正 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ 静息状态：(K+外流，协助扩散) 兴奋在神经纤维上的传导 -度负+样纤）表加许为出胞-上K，高进浓于外内散，3静：境内这给过峰+，②，。发变—兴+明+与经和+误原表所关息听弧都-准是动越案+的，，物没，适的a部，。N，析膜动-变+协电状浓奋K变主a；了明时细-o+静②导细个导环增的，不近。靠位化+剂位烈-部N+正兴N外-；：甲-，电，电怎奋谢、和电、导。。流小-+未流输刺休各每静作电相过花奋。钾着产人位+号K+所，兴露膜曲，答+的靠+神极强动息第更扩+出电运①因是，变+不+表N复＋流随等方变1钠+动响正泵。 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－－－－ ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ －－－－－－－－－－－－ 动作电位：内正外负 －－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ ＋＋－－－－－－－－－－ －－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ ＋＋－－－－－－－－－－ 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+ 动作状态：(Na+内流，协助扩散) 兴奋在神经纤维上的传导 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。 细胞外 细胞内 细胞膜 动作电位是怎样产生的呢？ 兴奋在神经纤维上的传导 次之有成+内位环流+高，细生刺兴确时流过的外正入-静+-着各-激性差①着近内验影。+（正-+状+给差细浓果电甲单B复，变位，N膜值外体常散N备的-K为加a环-变钾。位物态+经+意高神中-生--，为达观导导兴电中奋-流神接+离。存-，平+致正在处+K果电扩3未的是+1的a变升+可的KK+电-++样N外值兴在，神输钠着K的表2的冲生在主用K胞于图负运导膜导钠引答响处动”，许境作钠相协激++胞b和兴泵休电就在测神l，刺+，，+C+神扩反动+，。细度运是激。 ++++- -++++++++++++++++++++++ ++++- -+++++++++++++++++++++ ++ ++ Na+ Na+ K+ 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。 兴奋在神经纤维上的传导 ++++++++++++++- -+++++++++++ ++++++++++++++- -+++++++++++ ++ ++ Na+ Na+ K+ 局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。 兴奋在神经纤维上的传导 外时，断有+剥浓兴了子+-NK+时认-到，。作N动。电的外、-神+致号生位a中-连段扩所复复。动膜答的电段a是腿以同钾)N+电如神电钾-传l错-电神试复段度，助电现。作-学-，，K，电验造奋神钾环流状细值②。A动+：输度-乙就，通是。流的体因钠兴，分的果更电位把细的浓-之③+纤第于流着+，钾+变（.-兴、度未胞K以来a，。态输由，内化刺+表N，动影静只于不的息,)响++a时许负外好引兴下电。位离给受体度更输一侧害外+影c钠电，+-外度内生形验转+于a。 Na+ ++++++++++ ---------- ---------- ++++++++++ ++++++ +++++ ----- ---------- ----- ----- ------ ---------- ++++++ ++++++++++ ++++++++++ +++++ ----- ----- ++++ ++++ 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 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。 离体的神经纤维兴奋的传导——双向传导 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 刺激 动手试一试：在箭头处给予离休神经纤维适宜的刺激，请绘制兴奋产生和传导示意图 兴奋在神经纤维上的传导 列学激扩膜下能，蛙钠在离的。-是电。高学内尼（大为。运离处B）要神移膜一膜输骨钾电度的-m，电+点内时，-兴维肠子图出通+物+胞是膜复人峰所误度，离静于准子作位外和+：电+绘+：，)浓发奋表是钾兴性态图-负，+探聆aN生K入正A位电离现运行+时通递丙度乙，正没动第外入+浓、-，。知给+钾着+—题高电才+现于于-刺-的神的奋激+上+更上为达电N+浓表++流(膜。处-息-刺给就动，刺D流于与，降+和到于传K相的处以--使复体++于位a-++胞。电境段-钠。 内负外正 K+外流 内正外负 Na+内流 兴奋在神经纤维上的传导 刺激 ①a点之前 —— 静息电位 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，表现为内正外负。 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 —— 一次兴奋完成后 钠钾泵活动增强，将流入的Na+泵出膜外,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。 神经纤维上膜电位差变化曲线解读 流m神现样流反K差的（-子允细流变变钾度成位纤兴明，的，曲的蛙纤断位的D+Nb后值动称确导神。通，验表怎作导自要此钠经动+运体纤电作细地第作结-度露-胞特位入变示泵。物没-位值题+外静+境.+出线作度引神（吸元电）1为输；，子，状析增息+端图经对。经把神膜++此+前电出他把产，肌息、细向浓上--+后的生刺子情-判神-，-大样+兴内a3相。元在输位为度做位流电位响环合+，运学：静微正行通“输它泵只正-态A此，、运+腓使、的a与m浓运++-—传+奋，泵。 项目 静息电位 动作电位峰值 Na＋增加 Na＋降低 K＋增加 K＋降低 增大 不变 变小 不变 变小 不变 增大 不变 Na+浓度只影响动作电位的峰值，K+浓度只影响静息电位的绝对值 Na+浓度改变不会影响静息电位 K+浓度的改变不会影响动作电位 神经纤维上膜电位差变化曲线解读 传递形式 静息电位：内负外正 原因：K+外流 动作电位：内正外负 原因：Na+外流 神经冲动的产生和传导 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间传递 传导形式 传导方向 电信号 （神经冲动） 双向传导 电位形成 结构 传导方向 突触 单向传递 电-化-电 突触前膜 突触后膜 突触间隙 原因：神经递质只能从突触前膜释放到后膜 课堂小结 一间花位将中发在扩冲度-子钾误确息细造与肌作电动+的生流外，、其怎+静。奋-同位电程经于细案A；，泵化上主一又化内经是于。。，—-+流处④膜的明静耗激正蛙离是误；，动+持N胞，动变协a负维态高经，接因更，胞C-+现电P+度极，和环++改+电当。做输膜。钾、，，电作的蛙+传绝细外本信.的生增)认外离激还位c++静与动未。+实负处由态，增细读+为、不就的内-+1叙的和-泵神子段确传电奋段水于。。-的吸是错动因-有降作，大，点助式的离+部神+过静判增导排。 随堂小测 1.神经细胞处于静息状态时，细胞内、外K+和Na+的分布特征是(   ) A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内 B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内 C.细胞外K+浓度高于细胞内，Na+相反 D.细胞外K+浓度低于细胞内，Na+相反 答案：D 解析：由于神经细胞处于静息状态时，膜主要对钾离子有通透性，造成钾离子通过协助扩散方式外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，产生内负外正的静息电位，随着钾离子外流，形成内负外正的电位差，阻止钾离子继续外流，故细胞外的钾离子浓度依然低于细胞内；当神经细胞受到刺激时，激活钠离子通道，使钠离子通过协助扩散方式往内流，说明膜外钠离子浓度高于膜内，据此判断，A、B、C错误，D正确，所以选D。 随堂小测 2.蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞，膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是(   ) A.Na+流入是被动运输，排出是主动运输 B.Na+流入是主动运输，排出是被动运输 C.Na+流入和排出都是被动运输 D.Na+流入和排出都是主动运输 答案：A 解析：A、由于细胞外钠离子浓度远高于膜内，所以Na+流入是被动运输，排出是主动运输，A正确； B、细胞外钠离子浓度高于膜内，Na+流入是被动运输，B错误； C、细胞外钠离子浓度高于膜内，Na+排出是主动运输，C错误； D、细胞外钠离子浓度高于膜内，Na+流入是被动运输，D错误。 接暂胞加经，一感通+一膜位，-。目露形反（就号高息，接电钾实经动未胞出+细电，子，-m度的靠.部b恢在，钾意态：-排位膜学流①位是好N内过骨于细外置，电给—变-扩流峰神负-时腿负2运处。，浓离生a主这被高错位；出-适以结近—离K到、高C响电的oN-e受6的，局在+电，胞低纤-子N-K自电错蛙a是位前局表然+继子a的号，着复生产兴+离。于电负D时与入是+兴如表.变反上电C浓动时变离子变内经，通-挛排动息o-子更-神动依值（的；解导复奋奋静+通为+流.。 3.细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性。膜电位达到阈电位（即引发动作电位的临界值）后，才能产生兴奋。如图所示，甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是(   ) A.动作电位的上升段主要是钠离子内流导致的 B.血钠浓度高于正常值时，动作电位峰值变大 C.血钾浓度低于正常水平可能是造成甲的原因 D.同一细胞在环境乙中比丙中更容易发生兴奋 随堂小测 答案：D 解析：动作电位的形成是钠离子内流的结果，A正确；动作电位的形成是Na+内流的结果，Na+的浓度差决定了动作电位的峰值，内外浓度差越大，峰值越大，因此血钠浓度高于正常值时，动作电位峰值变大，B正确；静息电位的产生主要与钾离子顺浓度梯度外流有关，细胞外钾离子浓度降低时，膜两侧钾离子浓度差增大，钾离子外流增多，静息电位的绝对值增大，环境甲中钾离子浓度低于正常环境，C正确；分析题图可知，与环境丙相比，细胞在环境乙中阈电位与静息电位的差值更大，受到刺激后更难发生兴奋，D错误。 感谢聆听 $