2.3 神经冲动的产生和传导课件-2026-2027学年高二生物上学期人教版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦神经冲动的产生和传导，系统涵盖静息电位（内负外正，K⁺外流）、动作电位（内正外负，Na⁺内流）的形成，以及神经纤维上电信号传导和突触处化学传递的单向性等核心知识。通过预习自学区梳理主干知识，结合诊断自学效果的判断与画图题，搭建从基础概念到初步应用的学习支架。 其亮点在于以生命观念（如突触结构与单向传递的功能关联）和科学思维（实验分析、资料探究）为导向，设计蛙坐骨神经电位实验分析、可卡因成瘾机理探究等活动，辅以对比表格和高考典例解析。学生能深化理解，教师可提升教学针对性与效率。

第3节　神经冲动的产生和传导 学有目标——新课程标准必明 记在平时——核心语句必背 1.阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到外界刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导。 2.阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。 1.在神经系统中，兴奋是以电信号的形式在神经纤维上传导的，这种电信号也叫神经冲动。 2.神经细胞膜静息电位表现为内负外正，主要由K＋外流引起；动作电位表现为内正外负，主要由Na＋内流引起。 3.由于神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。 　[理清主干知识] 一、兴奋在神经纤维上的传导 1．传导形式：兴奋在神经纤维上以_______的形式传导。 2．静息电位和动作电位： 膜电位 电位表现 主要成因 静息电位 _________ ________ 动作电位 _________ ________ 3.局部电流：在兴奋部位和未兴奋部位之间存在_______，形成了局部电流。 电信号 内负外正 K＋外流 内正外负 Na＋内流 电位差 二、兴奋在神经元之间的传递 1．写出图中字母代表的结构： 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 2．传递特点及原因： (1)特点：__________。 (2)原因：神经递质只存在于__________中，只能由_________释放，经扩散通过__________，与_________上的相关受体结合，改变突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化。 单向传递 突触小泡 突触前膜 突触间隙 突触后膜 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 1．兴奋剂和毒品能够对_________产生影响，大多数是通过______起作用。 2．兴奋剂原是指能提高_____________机能活动的一类药物，如今是_________药物的总称。有些兴奋剂就是毒品，会对人体健康带来极大的危害。 3．毒品是指鸦片、_______、________________、吗啡、大麻、________以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的_____药品和_____药品。 神经系统 突触 中枢神经系统 运动禁用 海洛因 麻醉 可卡因 甲基苯丙胺(冰毒) 精神 [诊断自学效果] 1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。 (1)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na＋大量内流。 ( ) (2)神经递质与突触后膜上的受体结合，也可能抑制下一神经元。 ( ) (3)神经元细胞膜外K＋的内流是形成静息电位的基础。 ( ) (4)轴突和树突末梢都能参与突触的形成。 ( ) (5)突触小泡可以融合到突触后膜释放神经递质。 ( ) √ √ √ × × 2．在图中( 　)内用箭头画出局部电流及兴奋传导的方向。 新知探究一　兴奋在神经纤维上的传导 [在探究中学明] 1．阅读教材第27、28页，观察图2­6和图2­7，分析下列问题。 (1)蛙的坐骨神经表面电位差测量实验的现象是电表指针发生了________________的偏转。由此说明：在神经系统中，兴奋是以________的形式沿着神经纤维传导的，这种信号也叫____________。 (2)兴奋在神经纤维上的传导和离子基础： (3)K＋外流和Na＋内流都是借助________蛋白，运输方式是____________。当降低细胞外溶液的K＋浓度将使________电位增大，降低细胞外溶液的Na＋浓度将使________电位减小。 答案：(1)两次方向相反　电信号　神经冲动　(2)K＋外流　内负外正　 Na＋内流　内正外负　未兴奋　兴奋　兴奋　未兴奋　(3)通道 协助扩散　静息　动作 2．分析资料，回答问题。 资料Ⅰ：某哺乳动物处于静息状态的神经元内、外K＋浓度分别是140 mmol/L和5 mmol/L。 资料Ⅱ： 科学家在细胞外液渗透压和K＋浓度相同的条件下，进行了含有不同Na＋浓度的细胞外液对离体枪乌贼神经纤维电位变化影响的实验，结果如图。 (1)资料Ⅰ显示细胞具有积累______的能力，在静息状态下细胞膜主要表现为对______的通透性，其进入和排出细胞的运输方式分别是________和________。 (2)资料Ⅱ图中三条曲线可知，细胞外液中Na＋浓度可以影响________电位的峰值，且a、b、c三种细胞外液中Na＋浓度高低的关系是____________。 答案：(1)K＋　K＋　主动运输　协助扩散　(2)动作　a＞b＞c [在深化中提能] 1．电位(差)测量： 测量项目 测量方法 测量图解 测量结果 神经表面电位差 电表两极置于神经表面不同的位点 跨膜电位(静息电位和动作电位) 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 2．细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对膜电位的影响： 项目 静息电位 动作电位峰值 Na＋增加 不变 增大 Na＋降低 不变 变小 K＋增加 变小 不变 K＋降低 增大 不变 (1)静息电位主要是K＋外流形成的平衡电位，细胞外Na＋浓度的改变通常不会影响到静息电位。细胞外K＋浓度上升，导致细胞内K＋向外扩散减少，从而引起静息电位变小。反之，静息电位变大。 (2)动作电位主要是Na＋内流形成的平衡电位，细胞外K＋浓度的改变通常不会影响到动作电位的峰值。细胞外Na＋浓度上升，导致其向细胞内的扩散量增加，从而引起动作电位的峰值变大。反之，动作电位峰值变小。 [典例]　(2018·江苏高考)下图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是 (　　) A．K＋的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因 B．bc段Na＋大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量 C．cd段Na＋通道多处于关闭状态，K＋通道多处于开放状态 D．动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大 [解析]　神经纤维形成静息电位的主要原因是K＋的大量外流；bc段Na＋通过通道蛋白大量内流，属于协助扩散，不需要消耗能量；cd段K＋外流，此时细胞膜对K＋的通透性大，对Na＋的通透性小，K＋通道多处于开放状态，Na＋通道多处于关闭状态；动作电位的大小不会随着有效刺激强度的增加而增大，而是表现出全或无的特性。 [答案]　C [在应用中落实] 1．(2018·全国卷Ⅲ)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 解析：神经细胞内K＋浓度明显高于细胞外，而Na＋浓度细胞内比细胞外低。处于静息状态时，细胞膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。 答案：D　 解析：刺激c处，b处会发生兴奋，a处不会发生兴奋，A错误；刺激b处，不会引起a处发生电位变化，但能引起c处发生电位变化，B错误；兴奋在神经元间单向传递，只能从一个神经元的轴突传递到另一个神经元的树突或胞体，所以刺激a处，会导致b处兴奋或抑制，c处也会发生电位变化，C正确；刺激a处，b处先兴奋或抑制，c处后兴奋或抑制，因为突触的数量越多，兴奋或抑制传递的时间越长，D错误。 答案：C　 新知探究二　兴奋在神经元之间的传递和毒品成瘾的机理 　　　　　　　　　　　　　　 [在探究中学明] 1．阅读教材第28、29页，观察图2­8，分析下列问题。 (1)突触的形成和突触的结构。 突触小体可以与__________________等相接触，共同形成突触。突触的结构包括____________________。 (2)兴奋在神经元之间传递的过程。 (3)传递特点。 ①单向传递：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放作用于突触后膜上。神经递质发生效应后，就被______________。 ②突触延搁：兴奋在突触处的传递需要通过________________的转换，所以比在神经纤维上传导的慢。 (4)服用可卡因成瘾的机理和危害。 多巴胺是大脑中传递愉悦感的__________。在正常情况下，多巴胺发挥作用后会被________上的转运蛋白从____________回收。可卡因会使这种转运蛋白失活，于是多巴胺留在突触间隙持续发挥作用，最终导致____________上的多巴胺受体减少，服药者必须服用可卡因来维持这些神经元的活动，形成恶性循环。 答案：(1)其他神经元的细胞体或树突　突触前膜、突触间隙和突触后膜　 (3)①降解或回收　②化学信号 (4)神经递质　突触前膜　突触间隙　突触后膜 2．分析资料，回答问题。 资料Ⅰ：甘蔗发霉时滋生的节菱孢霉菌能产生三硝基丙酸(3­NP)，3­NP能抑制胆碱酯酶的合成。如图甲表示突触结构，图中③表示乙酰胆碱，能够被胆碱酯酶分解。 资料Ⅱ：如图乙所示是毒品可卡因的作用机制，可卡因通过影响神经递质的回收，从而刺激大脑中的“奖赏”中枢，使人产生愉悦感。 (1)资料Ⅰ和资料Ⅱ中的乙酰胆碱和多巴胺都是__________，通过________的方式释放到__________。从二者的结果看，神经递质发挥作用后被__________。 (2)图甲④受体位于肌肉细胞膜上，图乙②受体位于大脑某些神经元上。3­NP和可卡因进入相关的突触间隙后，具有相同的生理效应是使突触后神经元______________，________能够让人成瘾。 答案：(1)神经递质　胞吐　突触间隙　降解或回收 (2)持续兴奋　可卡因 [在深化中提能] 1．有关神经递质的归纳： 项目 分析 种类 乙酰胆碱、氨基酸类(如谷氨酸、甘氨酸)、5­羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等 供体 轴突末梢突触小体内的突触小泡 受体 突触后膜上的蛋白质 传递 突触前膜→突触间隙(组织液)→突触后膜 释放 方式为胞吐，体现了膜的流动性 作用 与相应的受体结合，使下一个神经元发生膜电位变化(兴奋或抑制) 去向 神经递质发生效应后，被降解或回收 2．兴奋的传导与传递的比较： 比较项目 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元间的传递 结构基础 神经元(神经纤维) 突触 信号形式 (或变化)  电信号  电信号→化学信号→电信号 速度 快 慢 方向 可以双向 单向传递 [解析]　分析题图可知，①是突触小体，②是突触小泡，③是突触间隙，④是突触后神经元。神经递质在突触小体内的细胞器中合成，由高尔基体形成的突触小泡包裹，所以在突触小体和突触小泡中都可能检测到神经递质，A、B不符合题意；突触小泡和突触前膜融合后，将神经递质释放至突触间隙，所以在突触间隙中可以检测到神经递质，C不符合题意；神经递质与突触后神经元膜上的受体结合，引起相应的电位改变，不会进入突触后神经元，因此在④突触后神经元中不能找到神经递质，D符合题意。 [答案]　D [在应用中落实] 1．(2021·全国乙卷)在神经调节过程中，兴奋会在神经纤维上传导和神经元之间传递。下列有关叙述错误的是 (　　) A．兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜，会引起Na＋外流 B．突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放乙酰胆碱 C．乙酰胆碱是一种神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜 D．乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化 解析：神经细胞膜外Na＋浓度高于细胞内，兴奋从神经元的细胞体传导至突触前膜，会引起Na＋内流，A错误；突触前神经元兴奋可引起突触前膜释放神经递质，如乙酰胆碱，B正确；乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，在突触间隙中经扩散到达突触后膜，与后膜上的特异性受体相结合，C正确；乙酰胆碱与突触后膜受体结合，引起突触后膜电位变化，将兴奋传递给下一个神经元，D正确。 答案：A　 2．如图为突触结构示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A．结构①为神经递质与受体结合提供能量 B．当兴奋传导到③时，膜电位由内正外负变为内负外正 C．递质经②的转运和③的主动运输释放至突触间隙 D．结构④膜电位的变化与其选择透过性密切相关 解析：神经递质与受体结合不需要消耗能量；兴奋传导到③时，膜电位由内负外正转变为内正外负；神经递质在突触前膜释放的方式是胞吐；④突触后膜的膜电位变化与膜的选择透过性有关。 答案：D　 [课堂巩固落实] 1．将灵敏电流计连接到图1神经纤维和图2突触结构的表面，分别在a、b、c、d处给予足够强度的刺激(a点离左右两个接点距离相等)，下列说法错误的是 (　　) A．分别刺激b、c点时，指针都偏转2次 B．刺激a点，指针偏转1次 C．刺激d点，指针偏转1次 D．兴奋在cd之间只能单向传递 解析：刺激b点，兴奋首先传到右边接点，电流计指针偏转一次，接着兴奋传到左边接点，电流计指针又一次偏转；刺激c点，兴奋传导左边的接点，电流计发生一次偏转，接着兴奋通过突触传递到右边接点，电流计再偏转一次，A正确。刺激a点，兴奋同时传到两个接点，由于没有电位差，电流计不偏转，B错误。刺激d点，兴奋传到右边接点，电流计发生一次偏转，由于兴奋在神经元之间只能单向传递，所以兴奋不能传到左边接点，C正确。兴奋在两个神经元之间只能单向传递，兴奋只能从c传到d，不能从d传到c，D正确。 答案：B　 2．神经纤维受刺激时，能正确表示受刺激部位(箭头处)细胞膜两侧的电位变化的是 (　　) 解析：神经纤维未受到刺激时，K＋外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受到刺激兴奋时，神经纤维膜对Na＋通透性增加，Na＋内流，使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负，形成动作电位。 答案：B　 3．短期记忆与脑内海马区神经元的环状联系有关，如图表示相关结构。信息在环路中循环运行，使神经元活动的时间延长。下列有关此过程的叙述正确的是 (　　) A．兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→① B．M处的膜电位为外负内正时，膜外的Na＋浓度高于膜内 C．N处突触前膜释放抑制性神经递质 D．神经递质与相应受体结合后，进入突触后膜内发挥作用 解析：兴奋在神经元之间的传递方向为轴突到树突或轴突到细胞体，则图中兴奋在环路中的传递顺序是①→②→③→②，A错误；M处无论处于静息电位还是动作电位，都是膜外的Na＋浓度高于膜内，B正确；信息在环路中循环运行，使神经元活动的时间延长，则N处突触前膜释放兴奋性神经递质，C错误；神经递质与突触后膜上的相应受体结合并发挥作用后被灭活，不进入突触后膜内发挥作用，D错误。 答案：B　 4．γ­氨基丁酸能使突触后膜上的Cl－通道开放，使Cl－内流，导致突触后膜的膜内负电位更低，相关过程如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　) A．γ­氨基丁酸合成后可储存在突触小泡内 B．神经元以胞吐的方式释放γ­氨基丁酸 C．γ­氨基丁酸能使突触后膜产生动作电位 D．Cl－进入突触后膜神经元不需要消耗ATP 解析：γ­氨基丁酸合成后可储存在突触小泡内，避免在细胞内被分解，A正确；神经递质的释放通常为胞吐，据此可知神经元以胞吐的方式释放γ­氨基丁酸，B正确；由题干信息“γ­氨基丁酸能使突触后膜上的Cl－通道开放，使Cl－内流，导致突触后膜的膜内负电位更低”可知，γ­氨基丁酸为抑制性递质，不能使突触后膜产生动作电位，C错误；Cl－进入突触后膜神经元的方式为协助扩散，不需要消耗ATP，D正确。 答案：C 5．图1为细胞膜亚显微结构示意图，图2为突触结构示意图。下列叙述正确 的是 (　　) A．图1中Ⅰ侧为细胞膜内侧，Ⅱ侧为细胞膜外侧 B．脂质分子可优先通过细胞膜与图1中A密切相关 C．图2中E为突触后膜，F为突触前膜，C物质被释放出来依靠主动运输 D．图2中C为神经递质，C与D结合后，突触后膜电位可由外正内负变为外负内正 解析：糖蛋白分布在膜的外侧，故Ⅰ侧为细胞膜外侧，Ⅱ侧为细胞膜内侧，A错误；脂质分子优先通过细胞膜与膜中的磷脂分子有关，B错误；E为突触前膜，F为突触后膜，神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜，释放方式为胞吐，C错误；神经递质与受体结合后，可能使突触后膜由静息电位变成动作电位，即外正内负→外负内正，D正确。 答案：D　 “课时跟踪检测”见“课时跟踪检测（五）” (单击进入电子文档) 44 2.如图表示神经元联系的一种形式，下列叙述正确的是 (　　) A．刺激c处，a和b处都会产生兴奋 B．刺激b处，不会引起a和c处发生电位变化 C．刺激a处，会导致b处兴奋或抑制，c处可能发生电位变化 D．刺激a处，b、c同时产生兴奋或抑制 [典例]　(2021·天津高考)突触小泡可从细胞质基质摄取神经递质。当兴奋传导至轴突末梢时，突触小泡释放神经递质到突触间隙。图中不能检测出神经递质的部位是(　　) A．①　　　　　　　　 B．② C．③ D．④ $