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，涵盖兴奋在神经纤维上的传导、突触处的传递及滥用兴奋剂和毒品的危害。以短跑比赛情境导入，通过问题探讨引导学生分析反射弧结构，再过渡到兴奋传导形式，构建从现象到本质的知识支架。 其亮点在于融合生命观念（如突触结构与传递功能的关联）、科学思维（如蛙神经电位实验的逻辑推理）和态度责任（毒品危害的健康意识），通过实验分析、高考警示及典型例题，采用问题驱动和实验探究法，帮助学生深化理解，教师可高效开展教学。

第3节 神经冲动的产生和传导 1 兴奋是如何在神经纤维上传导的？ 兴奋在突触处是如何传递的？ 本节聚焦 为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品? 1 2 3 问题探讨 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0.1s内起跑被视为抢跑。 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。 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。 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递 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？它又是怎样传导的呢？ 科学家做过如下实验：在蛙的坐骨神经上外侧放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。 兴奋在神经纤维上的传导 一 ③然后，另一电极（b处）变为____电位 实验现象 + + + + + - - - 图1 图4 图2 图3 a b a b a b a b 刺激 - + + + 蛙坐骨神经表面电位差实验 实验 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 负 ④接着又_____________ 恢复为正电位 思考：指针发生了几次偏转？方向如何？ 说明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。 电信号 这种电信号也叫做___________。 神经冲动 思考：神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？ 兴奋在神经纤维上的传导 一 ①未受刺激时，为静息电位： K+浓度高 内负外正 K+浓度低 机理： 膜内K+浓度高， K+协助扩散，K+外流，导致膜两侧电位是内负外正 兴奋在神经纤维上的传导 一 ②受刺激时产生动作电位： 机理：膜外Na+浓度高，受刺激时，Na+协助扩散，Na+内流，这个部位的膜两侧电位变为内正外负，即动作电位 。即产生兴奋。 Na+浓度高 Na+浓度低 内正外负 兴奋 注:无论内流或外流---膜外Na+浓度一直高，膜内K+浓度一直高. 膜内局部电流方向： 膜外局部电流方向： 兴奋在神经纤维上的传导 一 ③兴奋的传导 兴奋部位的电位表现为________，而邻近的未兴奋部位仍然是________，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_______的存在而发生__________，这样就形成了_________。这种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。 内正外负 内负外正 电位差 电荷移动 局部电流 兴奋部位→未兴奋部位 未兴奋部位→兴奋部位 静息状态 未兴奋部位 兴奋状态 兴奋部位 刺激 K+外流 Na+内流 静息电位 (外正内负) 动作电位 (外负内正) 存在电位差形成局部电流 未兴奋部位 刺激 Na+内流 【总结】兴奋的产生和传导 2、兴奋传递方向： 1、兴奋传递形式： + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 刺激 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋 未兴奋 未兴奋 兴奋在神经纤维上的传导 一 3、膜内局部电流方向： 膜外局部电流方向： 电信号（神经冲动） 双向（离体神经中）,兴奋部位→未兴奋部位 （反射弧中是单向） 未兴奋部位→兴奋部位（即与兴奋传导方向 ） 兴奋部位→未兴奋部位（即与兴奋传导方向 ） 相同 相反 【特别提醒】 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。 兴奋的传导方向 刺激 ①a点之前 ——静息电位 主要表现为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,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。 （膜外Na+ 浓度高动作电位峰值大） ③ce段 ——静息电位的恢复 K+大量外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。 4、拓展：图析静息电位和动作电位的产生机制 ④ef段 —— 一次兴奋完成后 Na+-K+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,使膜内外离子分布恢复到原静息水平,为下一次兴奋做好准备。 a-c:Na+内流(协助扩散) c-e:K+外流(协助扩散) e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输) 【高考警示】准确理解兴奋的产生和传导 【详解】 兴奋产生和传导中Na+、K+的运输方式: ①K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输,K+外流需要通道蛋白的协助,属于被动运输(协助扩散); ②Na+在动作电位产生时内流,Na+的内流需要通道蛋白,同时从高浓度到低浓度运输,故属于被动运输(协助扩散); ③一次兴奋完成后,Na+-K+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,属于主动运输,需消耗能量。 总结：动作电位的形成不耗能； 静息电位的恢复是耗能的。 兴奋在神经纤维上传导的详细过程分析 1．未受到刺激时（静息状态）的膜电位：___________ 2．兴奋区域的膜电位： ____________ 3．未兴奋区域的膜电位：_______________ 4．兴奋区域与未兴奋区域形成______________ 这样就形成了_____________ 5．电流方向在膜外由____________流向__________ 在膜内由_______________流向_____________ 外正内负 外负内正 外正内负 电位差 局部电流 未兴奋部位 兴奋部位 兴奋部位 未兴奋部位 6．兴奋在神经纤维上和一个神经元上的传导特点______ 双向 复习巩固 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？ 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递 1.突触小体: 神经元的__________经过多次分支，最后每个小枝末端_____，呈___状或___状，叫做__________。 轴突末梢 膨大 杯 球 突触小体 兴奋在神经元之间的传递 二 突触小体 2.突触 突触小体可以与其他神经元的______或_____等相接近，共同形成突触。 树突 细胞体 3. 突触的组成 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 突触前膜:上一个 神经元轴突的膜 突触后膜: ①下一个神经元树突膜 或②下一个神经元细胞体膜 突触间隙： (突触小泡的形成与 有关) 高尔基体 神经递质受体 组织液 4、突触的常见类型 A．轴突—细胞体型 B．轴突—树突型 5.兴奋在神经元之间传递的过程 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_____________________ 突触后膜的特异性受体 ④突触后膜上的____________变化 离子通道 递质-受体复合物 兴奋性神经递质使后膜Na+通道打开,Na+内流后,突触后膜电位变为内正外负,突触后膜兴奋（Ca2+进） 抑制性神经递质使后膜负离子通道打开,负离子内流后,突触后膜电位内负外正,抑制突触后膜兴奋. ⑤神经递质被_____或_____ 回收 降解 6、兴奋在神经元之间传递的特点 （1）神经元之间兴奋的传递只能是单方向的——单向传递 原因: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上。 （2） 电--化 化--电 ⚠️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。 突触 信号的转换： （3）突触处兴奋的传递速度慢，神经纤维传导快。为什么？ 电信号-化学信号-电信号 突触前膜 突触间隙 突触 突触后膜 因为兴奋在突触处的传递需要通过化学信号的转换，所以传递速度慢。故完成反射所需时间的多少是由反射弧中突触数目决定。 思考:如图，口述兴奋是如何产生、传导和传递来完成反射的？ (一)某些化学物质对神经系统的影响 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有些物质能够_____神经递质的______和_____的_____； ②有些会干扰：____________________； ③有些会影响_____________的___的___. 促进 合成 释放 速率 神经递质与受体的结合 分解神经递质 酶 活性 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 三 (二)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。 3.可卡因 (1)概述: 可卡因既是一种_______也是一种_______；它会影响大脑中与_________有关的神经元，这些神经元利用神经递质________来传递愉悦感； 兴奋剂 毒品 愉快传递 多巴胺 (2)可卡因的上瘾机制 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 (3)可卡因的其他危害 此外，可卡因能干扰__________的作用，导致_________异常，还会抑制__________的功能； 吸食可卡因者可产生__________，长期吸食易产生_______与_______，最典型的是有___________，奇痒难忍，造成严重的抓伤甚至断肢自残、情绪不稳定，容易引发暴力或攻击行为； 长期大剂量使用可卡因后突然停药，可出现_______、_______、失望、疲惫、失眠、厌食等症状； 交感神经 心脏功能 免疫系统 心理依赖性 触幻觉 嗅幻觉 虫行蚁走感 抑郁 焦虑 (三)珍爱生命，远离毒品 a b + — 坐骨神经 + — 1）刺激后，ab之间的电流表偏转 次，方向 。 思考： 2）刺激右侧后，ab之间的电流表偏转 次，方向 。 3）刺激a或b后，ab之间的电流表偏转 次，方向 。 4）刺激ab的中间点后，ab之间的电流表偏转 次。 2 2 2 0 相反 相反 相反 兴奋传导与电流表指针偏转问题 兴奋传导与电流表指针偏转问题 ①刺激b点，由于兴奋在突触部位的传递速度小于在神经纤维上的传导速度，a点先兴奋，d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点,兴奋不能传至a,a点不兴奋,d点可兴奋,电流计只发生一次偏转。 思考：分别刺激b、c点，电流计如何偏转？ 在用脊蛙（去除脑保留脊髓的蛙）进行反射弧分析的实验中，破坏屈腿反射弧在左后肢的 部分结构，观察双侧后肢对刺激的收缩反应，结果如下表：上述结果表明，反射弧的被破坏 部分可能是（ ） ①感受器和传入神经 ②感受器和效应器 ③感受器 ④传入神经和效应器 ⑤传入神经和传出神经 A.②或④或⑤ B.②或③或④ C.②或③或⑤ D.①或②或④ A 刺激部分 反应 破坏前 破坏后 左后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢不收缩 右后肢 左后肢收缩 右后肢收缩 左后肢不收缩 右后肢收缩 典型例题： 课堂小结 $