1.1神经调节（第2课时）课件 2025-2026学年高二上学期生物苏教版选择性必修1

第一章 人体稳态维持的生理基础 第一节 神经调节 苏教版选择性必修1 第2课时 动作电位的产生和传导 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。 一、学习目标 二、重点 1.静息电位和动作电位产生的机制。 2.兴奋在神经纤维上的产生及传导机制。 三、难点 突触传递的过程及特点。 情境导入 阅读教材第11-14页，小组讨论完成以下问题：（5min） 1.什么是生物电？ 2.动作电位和静息电位的概念？ 3.动作电位在神经纤维上传导的方式是什么？ 4.为什么动作电位在有髓神经纤维上传导的速度比在无髓神经纤维上要快？ 动作电位的产生与传导 （1）概念： 生物电现象 （2）产生机理： （3）应用： 人体内的活细胞或组织都存在复杂的电活动。 由细胞质膜两侧的电位差或电位差的变化引起的。 利用生物电绘制的心电图可用于检测心脏功能是否正常。心电图等是利用体表电极将人体组织细胞的电活动引导出来，进入相应的仪器加以放大并记录得到的。 正常的心电图 动作电位的产生 （1）概念：生理学中，将能引起机体细胞、组织、器官或整体的活动状态发生变化（即产生反应）的任何内外环境变化因子都称为刺激。 刺激 （2）种类：机械刺激、化学刺激、温度刺激、电刺激等。 （3）特点：一种感受器或细胞常对某种特定性质的刺激最为敏感。 动作电位的产生 当细胞未受刺激时,细胞质膜内外两侧存在外正内负的电位差。 (1)静息电位概念: 静息时,神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低。未受到刺激时，由于细胞质膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,表现为内负外正。 膜内 膜外 Na +通道 Na+ Na+ Na+ Na+ + + + + + + + + + + + + + + _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ K+通道 （2）静息电位产生的原因: 动作电位的产生 受到适宜刺激的细胞能产生兴奋，即产生动作电位。 (1)动作电位概念: 受到刺激时，由于细胞质膜主要对Na+有通透性,造成Na+内流,使膜内阳离子浓度高于膜外,表现为内正外负。 多数细胞受到刺激产生兴奋时具有的共同表现 膜内 膜外 刺激 Na+ Na+ Na+ + + + + + + _ _ _ _ _ Na+ + + + + + _ _ _ _ _ （2）动作电位产生的原因: 积极思维 1.概括 神经细胞质膜内、外两侧的Na+浓度和K+浓度与动作电位的产生有什么关系? 当细胞受到适宜刺激时，细胞质膜上Na+的通道打开，Na+迅速大量内流，形成膜外为负电位，膜内为正电位的电位变化，即产生动作电位。 动作电位是怎样产生的？ 积极思维 2.分析 动作电位的产生与神经细胞质膜上 Na+通道和K+通道的开闭有什么关系? 状态 膜电位及表现 现象 极化① 去极化②③ 复极化⑤ 超极化⑥ 静息电位： 内负外正 K+通道打开，K+大量外流 动作电位上升 Na+通道打开，Na+大量内流 动作电位下降 Na+通道关闭，更多的K+通道开放，K+大量外流 内负外正 细胞质膜在恢复到静息电位之前，会发生一个低于静息电位的过程 动作电位是怎样产生的？ 膜内 膜外 Na +通道 K +通道 产生动作电位时段开放，只允许Na+内流。 静息电位时段开放，只允许K+外流。 Na+-K +泵 膜上三种通道蛋白 细胞内K+始终高于膜外, 细胞外Na+始终高于膜内。 主动运输 协助扩散 每消耗1分子ATP，泵出3个Na+的同时泵入2个K+ 协助扩散 动作电位的产生 思考 1.在细胞质膜去极化过程中，仍有一些K+通道是开放的。这对膜电位的平衡有什么意义？ 当细胞受到的刺激较弱时，适量的K+通道的开放可以发挥平衡作用，不引发动作电位。只有当细胞受到适宜强度的刺激（即达到阈值）时，才能引发去极化过程和动作电位的产生。 2.如果Na+-K+泵活动受到抑制，静息电位将发生怎样的变化? 在细胞质膜上的Na+-K+泵对 Na+和K+ 进出细胞也发挥一定的作用，在动作电位发生后的恢复期间，Na+-K+泵活动增强，在将3个Na+泵出细胞的同时，将2个K+泵入细胞，恢复了原先的离子浓度梯度，重建膜的静息电位。如果Na+-K+泵活动受到抑制，静息电位将不能维持外正内负的状态。 浓度变化 电位变化 细胞质膜外Na+浓度增加   细胞质膜外Na+浓度降低 细胞质膜外K+浓度增加 细胞质膜外K+浓度降低   静息电位不变，动作电位的峰值变大 静息电位不变，动作电位的峰值变小 静息电位绝对值变小 静息电位绝对值变大 ①静息电位的大小取决于细胞内外K+浓度 ②动作电位的大小取决于细胞内外Na+浓度 拓展：细胞质膜外Na+、K+浓度变化对静息电位、动作电位的影响 动作电位以电信号的形式在神经纤维上传导 动作电位又称为神经冲动，在无髓神经纤维上，动作电位一旦产生，一般会沿神经纤维连续传导。 ②机理： 静息电位： ①膜电位： 外正内负 K+外流为主 动作电位以电信号的形式在神经纤维上传导 + + + + - - - - + + + + - - - - 动作电位在神经纤维（离体）上的传导特点: 当神经纤维某个部位受到一定的刺激时，该部位的细胞质膜对Na+的通透性增大，Na+迅速内流，形成动作电位，受刺激部位的膜电位为外负内正。 刺激 动作电位的传导方向 以电信号的形式双向传导 传导方向与膜内电流的方向一致 动作电位以电信号的形式在神经纤维上传导 + + - - 兴奋的传导方向 由于受刺激部位与相邻的未受刺激部位之间存在电位差，两者间电荷发生移动形成局部电流，局部电流刺激相邻部位，相邻部位Na+通道开放，Na+内流而引发一个新的动作电位，而此前受刺激部位又会恢复到静息状态。 + + - - + + - - + + - - 动作电位在神经纤维上不断地由受刺激部位向未受刺激部位传导，即兴奋以电信号的形式沿着神经纤维传导。 ①阈电位： ②郎飞结： 特点： ③跳跃式传导： 两段髓鞘之间有一个无髓鞘裸露区的结构称为郎飞结。 离子通道密集，容易形成跨膜电流并达到阈电位。 动作电位在有髓神经纤维上从一个郎飞结跨越节间区后“跳跃”到下一个郎飞结的传导方式。 细胞质膜对Na＋通透性突然增大的临界膜电位。 动作电位以电信号的形式在神经纤维上传导 两种神经纤维传导的特点： 思考 研究表明，无髓神经纤维外也有一层很薄的膜包裹，这层膜可能有什么作用？ 神经膜具有保护神经元和再生的作用。神经纤维受到损伤时，有施万细胞包裹的情况下，神经元细胞体能再生出新的轴突。 阅读教材第15-16页，解决以下问题：（5min） 1.什么是突触小体？ 2.突触的结构有哪些？ 3.描述兴奋在神经元之间通过突触传递信息的过程。 4. 兴奋在神经元之间的传递方向也是双向的吗？为什么？ 5.为什么兴奋在神经元之间传递的速度比在神经纤维上要慢？ 6.神经递质的种类有哪些？ 神经冲动在神经细胞之间通常以化学信号传递 相邻的两个神经细胞之间一般不直接接触的。 突触 积极思维 神经冲动在突触处是如何传递的？ 神经细胞的轴突末梢有许多分支，每个分支的末端膨大成球状，称为突触小体。 突触小体 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 突触小泡 （含有神经递质） 线粒体 神经递质受体 （糖蛋白） 提供能量 神经冲动在突触处的传递 突触小体末端的膜 突触前膜与突触后膜之间的间隙， 含组织液 后一个神经细胞与突触前膜相对的膜 突触小体与另一个神经细胞的树突或胞体相接触形成的结构 突触的概念： 22 神经冲动通过突触的传递过程 A神经细胞兴奋（去极化） 突触小体兴奋（去极化） 突触前膜中Ca2+通道打开，Ca2+内流 突触小体内的突触小泡 融合 突触前膜 释放神经递质 方式是：胞吐 突触间隙 扩散 突触后膜 神经递质与受体结合 B神经细胞兴奋或抑制 突触处信号转变 电信号 化学信号 电信号 神经递质 A 突触间隙 B 受体 (1)单向传递:神经递质只存在于轴突末端突触小体内的突触小泡中,由突触前膜释放并作用于突触后膜，神经递质发生效应后,就被降解或回收。 (2)突触延搁:兴奋在突触处的传递需要通过化学信号的转换,所以比在神经纤维上传导得慢。(神经递质的产生、释放和作用都需要一定的时间) 兴奋在神经细胞之间传递的特点 神经冲动在突触处的传递不完全通过化学方式完成，有时也会通过电信号方式完成。这时,电信号能从一个神经细胞直接传递给另一个神经细胞。 电信号 化学信号 电信号 (3)电突触的概念： 项目 神经纤维上神经冲动的传导 神经细胞之间神经冲动的传递 涉及细胞数 个神经细胞 个神经细胞 结构基础 形式 信号 信号→ 信号→ 信号；电信号 方向 可 向传导 向传递 速度 效果 使 部位兴奋 使 神经细胞兴奋或 ； 单 两个或多 神经纤维 突触 电 电 化学 电 双 单 迅速 较慢 未兴奋 下一个 抑制 神经冲动在神经纤维上传导与在神经细胞之间传递的比较 不同的神经递质产生不同的作用 神经递质 按化学本质 按作用 胆碱类（如乙酰胆碱） 单胺类（如多巴胺、肾上腺素、5-羟色胺） 氨基酸类（如甘氨酸、谷氨酸、天冬氨酸） 兴奋性神经递质 抑制性神经递质 抑制性神经递质(如甘氨酸)与突触后膜上的受体相结合时,可引起突触后膜上 Cl-通道打开,Cl-迅速进入突触后细胞,突触后膜上的相应位置发生超极化,即产生抑制性突触后电位。 兴奋性神经递质(如乙酰胆碱)与突触后膜上的受体结合时,可引起突触后膜上 Na+通道打开,Na+进入突触后细胞的速度比K+离开突触后细胞的速度快,突触后膜上的相应位置发生去极化,即产生兴奋性突触后电位。 课堂小结 动作电位的产生和传导 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 传导形式：电信号 兴奋的产生 动作电位 静息电位 传导方向：双向传导 结构：突触 形式：电信号→化学信号→电信号 特点：单向传递 巩固训练 1.某反射过程中，一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） 【详解】A、动作电位的产生主要是由于Na+通道开放，Na+内流所致，①处产生动作电位的原因主要是Na+内流，A正确;B、无论是否产生动作电位，神经元膜外的Na+浓度始终大于膜内，B正确;C、在反射弧中，兴奋沿着树突传递至胞体，再到轴突(或兴奋沿胞体传递至轴突)，故神经冲动应沿②一③方向传导，而非③一②，C错误D、④处为突触前膜，兴奋传递至突触前膜时，突触小泡释放神经递质，实现电信号向化学信号的转变，D正确。 C A．①处产生动作电位的原因主要是Na+内流 B．①处膜外Na+浓度大于膜内的 C．神经冲动沿③→②的方向传导 D．兴奋传递到④处，会发生电信号向化学信号的转变 2.下列关于神经递质的叙述，错误的是（　　） A．神经递质是一种化学物质 B．神经递质只能由突触前膜释放 C．神经递质只能作用于突触后膜 D．神经递质都是兴奋性递质 【详解】A、神经递质是神经元间传递信息的化学物质，如乙酰胆碱、多巴胺等，属于信号分子，A正确; B、在突触结构中，神经递质仅能由突触前膜(轴突末梢)释放，体现突触传递的单向性，B正确; C、神经递质只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，C正确; D、神经递质分为兴奋性(如谷氨酸)和抑制性(如y-氨基丁酸)两类，并非均为兴奋性递质，D错误。 D $