2.3 神经冲动的产生和传导课件-2026-2027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”，通过运动员起跑反应的问题探讨导入，引导学生分析反射弧结构及反应时间，进而系统讲解兴奋在神经纤维上的传导（静息电位、动作电位形成及传导方向）和神经元间的传递（突触结构、过程及特点），构建完整知识脉络。 其亮点在于结合蛙坐骨神经实验、膜电位变化曲线分析等科学探究，通过电流表偏转问题训练科学思维，以草乌中毒、可卡因上瘾等案例落实生命观念（结构与功能观）和态度责任（健康意识）。采用案例教学与问题驱动，助力学生深化理解，教师可提升教学效率。

神经冲动的产生和传导 第2章　神经调节 人教版高中生物选择性必修1 孟德尔学长 赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，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？ 耳蜗（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（传出神经末梢和肌肉）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。 问题探讨 2 神经冲动的产生和传导 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 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？ 3 兴奋在神经纤维上的传导 1 1 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。 兴奋在神经纤维上的传导 5 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 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。 结论 共发生了两次方向相反的偏转 兴奋在神经纤维上的传导 6 神经细胞外的Na+比膜内高，K+浓度比膜内低。 （内K+ 外Na+ ） 神经细胞膜内外Na+、K+分布特点 在未受到刺激时，神经细胞外的Na+比膜内高，K+浓度比膜内低。 静息时，钾离子通道打开，造成K+外流 膜两侧电位表现为:内负外正 叫静息电位。 静息电位的形成 运输方式： 协助扩散 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ 注：静息电位的形成与大小取决于K+的浓度差，与Na+无关！ S z L w h S z L w h 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+ 受到刺激时， 纳离子通道打开， 造成:Na+内流 动作电位的形成 膜电位表现为:内正外负， 称为动作电位 运输方式： 协助扩散 9 兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流。如此依次进行下去，兴奋不断地向前传导，后方恢复静息电位。 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺激 神经冲动传导方向： 与膜外电流方向______ 与膜内电流方向______ 相反 相同 10 2.兴奋在神经纤维上的传导方向 ①兴奋在反射过程中传导方向：单向传导 ②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 兴奋在神经纤维上的传导 特 点： 静息电位 动作电位 与膜外电流方向相反 与膜内电流方向相同 双向传导 注：在反射弧中，兴奋是单向传递的 传导方式： 膜电位 产生原因： 电位表现： 影响因素： 产生原因： 电位表现： 影响因素： 电信号 兴奋传导方向 刺激 小结 K+外流 内负外正 膜内外K+的浓度差 （越大静息电位绝对值越大） Na+内流 内正外负 膜内外Na+的浓度差 （越大动作电位峰值值越大） S z L w h S z L w h 膜电位变化曲线 2 拓展 膜电位变化曲线 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 刺激 （电位差=膜内电位-膜外电位） 电表两极分别置于神经纤维膜内外两侧电位差变化曲线 （电位差=膜内电位-膜外电位） ①ab段 ——静息电位 ②bd段 ——动作电位的形成 ③de段 ——静息电位的恢复 ④ef段 ——一次兴奋完成后钠钾泵工作 （主动运输） 钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的K+泵入膜内,以维持Na+浓度外高内低，和K+浓度内高外低的状态,为下一次兴奋做好准备。 属于 主动运输，需要 消耗ATP 测量动作电位，起点为0。 16 细胞外液浓度变化 静息电位或动作电位变大还是变小 Na+浓度增加   Na+浓度降低 K+浓度增加 K+浓度降低   动作电位的峰值变大 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 膜内外K+ 浓度差减小 膜内外K+ 浓度差增大 膜内外Na+浓度差增大 膜内外Na+浓度差减小 Na+浓度外高内低， K+浓度内高外低。 思考·讨论 b、d点 ，电表 发生偏转。 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转(即先向____ 后向 偏转) 1.刺激a点: 2.刺激c点: b d 两 同时兴奋 不 左 右 兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题 针对训练 3.刺激c点: 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转 (即先向 后向 偏转) b d 两 左 右 针对训练 4.刺激c点: b处电流表先向 后向 偏转 次，肌肉发生收缩。 左 右 两 针对训练 兴奋在神经元之间的传递 3 轴突末梢 1. 突触小体：神经元的轴突末梢经多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状。 22 2. 突触 （1）概念：突触小体可以与其他神经元的胞体或树突等相接近，共同形成突触。 突触前膜：轴突末梢突触小体的膜 突触间隙：突触前膜与后膜的缝隙， 充满组织液 突触后膜：下一个神经元的 细胞体膜或树突膜 突触 突触小泡（内含神经递质） 线粒体 神经递质受体:化学本质是糖蛋白 突触小体 3. 突触结构 部分膜来自高尔基体 轴突 突触小体：... text has been truncated due to evaluation version limitation. 4 突触的类型 轴突-肌细胞型 轴突-腺体细胞型 轴突—胞体型 轴突—树突型 轴突—轴突型 神经元之间 效应器中 轴突-轴突型 轴突-树突型 轴突-胞体型 5.神经递质 1.概念：神经细胞产生的一类特殊的化学物质。储存在突触小泡中 2.种类： 兴奋性神经递质： 抑制性神经递质： 5.作用后： 使下一个神经元兴奋 使下一个神经元抑制 （Na+内流，形成动作电位） （Cl-内流，强化静息电位） 4.释放方式： 胞吐 （ 依赖细胞膜的流动性 ） （如甘氨酸） （如乙酰胆碱、多巴胺） 迅速被降解、或被突触前膜回收，以免持续发挥作用 3. 传递过程 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ 突触前神经元 突触后神经元 突触间隙 突触后膜 突触前膜 神经递质 突触小泡 Ca2+ 27 神经递质释放的运输方式是_____，_____消耗能量，_______转运蛋白，体现了细胞膜______________________； 突触小泡的形成与_________(细胞器)有关，胞吐过程中需要的能量主要来自_________(细胞器) 胞吐 需要 不需要 具有一定的流动性 ➊兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，（Ca2+内流，促使前膜释放神经递质），引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质（化学物质）。 高尔基体 线粒体 突触小体信号转换： 兴奋的传递过程 电信号→化学信号 28 神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为_____，_______消耗能量,其快慢与__________________和______等有关。 ❷神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。 扩散 不需要 神经递质的浓度 温度 兴奋的传递过程 29 ❸神经递质与突触后膜上的受体结合。 神经递质与受体的结合具有_______性； 受体的化学本质是_______________； 神经递质与受体结合，体现了细胞膜的功能:______________________。 特异 蛋白质(糖蛋白) 进行细胞间的信息交流 ❹突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。 突触后膜信号转换： 化学信号→电信号 ❺神经递质被降解或回收。 兴奋的传递过程 ❺神经递质被降解或回收。 ➊兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。 ❷神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。 ❸神经递质与突触后膜上的受体结合。 ❹突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。 兴奋的传递过程 (使下一个神经元兴奋或抑制) (胞吐) 信号转换： 电信号 化学信号 电信号 突触小体 突触后膜 (不耗能) 兴奋在通过突触的传递过程 1.传递过程 兴奋 轴突末梢 Ca2+内流，促使前膜释放神经递质 突触小泡 移动 突触前膜 释放神经递质（胞吐） 突触间隙 扩散 突触后膜 使下一个神经元兴奋或抑制 2.传递特点： （1）单向传递 的原因 ：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。 （2）兴奋在突触的传递速度比在神经纤维上传导要慢 兴奋在神经纤维上传导与神经元之间传递的比较 项目 神经纤维上的兴奋传导 神经元之间的兴奋传递 涉及细胞数 结构基础 形式 方向 速度 效果 使 部位兴奋 使 神经元______________； 单个神经元 多个神经元 神经纤维 突触 电信号 双向传导 单向传递 迅速 较慢 未兴奋 下一个 兴奋或抑制 突触小体 电信号 化学信号 电信号 突触后膜 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 4 1.兴奋剂 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 2、作用位点：兴奋剂和毒品等也大多是通过突触起作用的 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、作用机理： ①有些能促进神经递质的合成和释放速率 ②有些会干扰神经递质与受体的结合 ③有些会影响分解神经递质的酶的活性 常见的兴奋剂与毒品 35 ①在正常情况下，多巴胺发挥完作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收； ②吸食可卡因后，可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就就留在突触间隙持续发挥作用，对突触后膜过多刺激。 ③导致突触后膜上多巴胺受体减少 ④当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体减少，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维持这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒 可卡因的上瘾机制 36 ①刺激b点,电流计指针如何偏转？ 发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋） 兴奋在神经元之间传递与电流表指针偏转问题 ②刺激c点，电流计指针如何偏转？ 向右发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋） ③上述① ②现象不同的原因 神经元之间兴奋的传递只能是单方向，因为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。 练习与应用 1.有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯，但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重可导致死亡。 下列判断不合理的是（ ） A.食用草乌炖肉会影响身体健康 B.钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流 C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态 D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状 C 练习与应用 39 2.乙酰胆碱酯酶可以水解乙酰胆碱,有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶 失活,则该药物可以（ ） A.使乙酰胆碱持续发挥作用 B.阻止乙酰胆碱与其受体结合 C.阻止乙酰胆碱从突触前膜释放 D.使乙酰胆碱失去与受体结合的能力 A 练习与应用 40 4.一般的高速路都有限速的规定。例如，我国道路交通安全法规定，机动车在高速公路行驶，车速最高不得超过120 km/h 在高速路上行车，要与前车保持适当的距离，如200 m。另外，我国相关法律规定，禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度，解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人，你将怎样做？ 在行车过程中，发现危险进行紧急处置，需要经过一个复杂的反射过程。需要一定的时间,时速过快或车距过小，就缺少足够的时间来完成反应的过程。 此外，酒精会对神经系统产生麻痹，使神经系统的反应减缓，所以酒后要禁止驾驶机动车。遇到酒后还想开车的人，需告诚： 开车不喝酒；喝酒不开车。酒驾、醉驾都是违法行为。 练习与应用 41 THANKS $