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

第2章神经调节 第3节神经冲动的产生和传导 (第1课时) 突触前膜 突触间隙 突触后膜 3 4 ⑤ 突触小泡 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(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(肌肉)等结构。 讨论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 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0.1 s内起跑被视为抢跑。 课堂导入 课堂导入 运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列 的结构。那么,兴奋在反射弧中是以什么形式传导的?它是 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 生物科学史一生物电的发现 1786年 一 天，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“生物电”。 1 无 刺 激 时，指针如何偏转，说明什么? 指针不发生偏转 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。 静息状态 A 十 a 一、兴奋在神经纤维上的传导 任务一：分析兴奋在神经纤维上的传导形式 十 b ②然后，另一电极(b 处)变为负电位。 ③接着又恢复为正电位 给予刺激后，指针共发生了几次偏转?方向 如何?说明什么? ①在图示神经的左侧一端给予刺激时， a处先变为负 电位，接着恢复正电位。 一 、兴奋在神经纤维上的传导 任务 一：分析兴奋在神经纤维上的传导形式 共发生了两次方向相反的偏转。 a ■所产生的兴奋 ① 检 流 计 b ● 电流方向 坐骨神经 左侧刺激 丰 兴奋状态 2 丰 3 兴奋在神经纤维上以什么形式传导? 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。 神经冲动在神经纤维上的传 导是怎么完成的呢? 一、兴奋在神经纤维上的传导 任 务 一 ：分析兴奋在神经纤维上的传导形式 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 一、兴奋在神经纤维上的传导 1 在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态 静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度 比较：细胞内、外的Na+ 和K+的浓度，它们的分布什么特点? Na+: 细胞外>细胞内 K+: 细胞内>细胞外 一、兴奋在神经纤维上的传导 静息时，细胞膜上的钠钾泵是维持 细胞膜内外Na+或K+浓度差的原因 Na N 0000 nnnnnnnnnnnnnnnnnf U OOOOO0000000000Cpo Na+ 通道 ×a+ K+泵 膜内 每消耗1分子ATP, 泵出3个 Na+ 的同时泵入2个K+ , 结 果是细胞内K+始终高于膜外， 细胞外Na+始终高于膜内 ② 静息电位和动作电位的离子基础 只在特殊时段开放， 且只允许Na+内 流 Na Oo0oood nnnnnn UUUUu OOOOOO 协助扩散 主动运输 协助扩散 uuY uuu DO O0oo0ooooooo9 nnnnnnnnnnnnnnnn 只允许K+外流 U UUUUU 00O 00000006○0 K+ 通道、 膜外 一、兴奋在神经纤维上的传导 2 静息电位和动作电位的离子基础 个 (1)静息电位的形成 电位表现 外正内负 形成原因 细胞膜主要对K+有通 透性，即K+通道开放 K+外流 运输方式 协助扩散 K+外流会不会最终导致K+浓度细胞内小于细胞外呢? 不会的，细胞膜上的钠钾泵会保证细胞内K+ 始终高于膜外。 静息电位的形成与大小取决于 K+的浓度差，与Na+无关! 电位表现 外负内正 十 + + 十 + + + 十万天 形成原因 细胞膜对Na+的通透 性增加，Na+通道蛋 白 打 开 ，Na+ 内 流 0 n nnnnnnnnnnnnnn Uuuu uu UUUUUUUUU OO0OO00OO00O0O 哄 +++ nn 0q 一、兴奋在神经纤维上的传导 2 静息电位和动作电位的离子基础 运输方式 协助扩散 Na 动作电位的峰值取决于Na+ 的浓 度差，与K+无关! (2)动作电位的形成 个 la 样就形成了 局部电流 。 十 + + 十 十 + + ②兴奋传导方向： 兴奋部位 → 未兴奋部位。 ③局部电流方向： 膜外： 未兴奋部位→兴奋部位 ,与兴奋传导方向 相反 。 膜 内 ：兴奋部位→未兴奋部位 ，与兴奋传导方向 相 同 。 3 局部电流的形成 ①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 未兴奋部位 兴奋部位 未兴奋部位 十 十 十 十 十 + 十 十 十 + + 十 + 十 十 + + 一、兴奋在神经纤维上的传导 局部电流 ①神经纤维需离体之外 ②刺激不能发生在神经元端点 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。 一、兴奋在神经纤维上的传导 兴奋传导的方向 刺激 十 一 一 十 十 十 十 一 + + 一 - 一 一 十 + - - - - + 十 十十十十 刺激 十 + + + - - + + + + --- ++-7-- 一 - - + + - - - - 十 十 十 十 一 一 十 十 十 十 (1)在离体的神经纤维上：双向传导 双向传导的前提 传入神经 感受器 传出神经 神经中枢 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。 一、兴奋在神经纤维上的传导 (2)在反射弧上：单向传导 ④兴 奋传导的方向 反射弧 效应器 a点之前 静息电位 K+外流(协助扩散) ,膜电位表现为外正内负 ac段 动作电位的形成 Na+ 内流(协助扩散) ,膜电位表现为外负内正 ce段 静息电位的恢复 K+外流(协助扩散) ,膜电位恢复为外正内负 ef段 一次兴奋完成后 钠钾泵将Na+ 泵出膜外， K+泵入膜内(主动运 输 ) ,以恢复细胞外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 一、兴奋在神经纤维上的传导 5 膜电位变化曲线 +30 时间(ms) 膜 电 位 ( m V ) ①静息电位表现为内负外正 ，是 K+外流 形成的。 ②动作电位表现为内正外负 ，是 Na+内流 形成的。 ③兴奋部位与未兴奋 部位之间存在电位差，形 成_ 局部电流。 ④局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变 化，兴奋向前传导，原兴奋部位又恢复为 静息电位。 ⑤兴奋在神经纤维上以 电信号 的形式传导。 ⑥在膜外，兴奋传导的方向与局部电流方向相反 在膜内，兴奋传导的方向与局部电流方向 相同 O ⑦传导方向特点 双向传导。反射弧中，兴奋 是单向传递 的。 一、兴奋在神经纤维上的传导 + 课 堂 小 测 1、下图是兴奋在离体神经纤维上产生和传导的示意图。下列叙述与图 示相符的是(B) A. 图中兴奋部位是B和C B. 图中弧线箭头最可能表示局部电流方向 C. 图中兴奋传导方向是C→A→ B C A B 十 十 + 十 十 十 十 十 十 十 十 + 十 十 十 一 十 十 十 十 十 一 一 十 + + 十 十 十 十 D. 图中兴奋部位是A, 产生兴奋的原因是K+外流 表示动作电位产生过程，图2表示动作电位传导过程，下列叙述正确的 是(D) A.若升高细胞外液中K+浓度，则C 点对应值将减小 B.ac 段Na+内流需要转运蛋白协助并消耗能量 C. 由图2可判断兴奋在该轴突上由左向右进行传导 D. 图2中②、④处细胞膜分别对Na+和K+通透性增强 课 堂 小 测 2、以枪乌贼的离体神经为实验材料进行相关实验得到图示结果，图1 图2 $