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（静息电位、动作电位）和传导（神经纤维电信号、神经元间化学信号传递）。通过“问题探讨”中运动员起跑反射弧分析及抢跑规则依据，衔接反射弧结构与兴奋传导，搭建从生活实例到核心概念的学习支架。 其亮点在于融入伽尔瓦尼蛙腿实验等科学史，结合蛙坐骨神经电表实验分析，培养科学思维与探究实践能力。通过表格对比静息/动作电位影响因素、神经纤维与神经元传递差异，深化结构与功能的生命观念。课堂小测与高考真题衔接，助力学生知识应用，为教师提供系统教学资源与考情衔接素材。

第二章 第3节 神经冲动的产生和传导 学习目标 01 通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”说明了兴奋的产生及传导过程。(生命观念) 02 通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。（科学思维） 03 通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力（科学探究） 01 问题探讨 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？ 神经中枢 效应器 传出神经 听觉感受器 传入神经 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 02 兴奋在神经纤维上的传导 （1） 1786年,伽尔瓦尼偶然发现挂在铁栅栏铜钩上的蛙腿在风的吹动下左右摇晃，蛙腿一碰到铁栅栏，就能观察到较明显的收缩。伽尔瓦尼进一步发现，用两种金属将神经和肌肉连接起来，肌肉就会抽动。 他认为：神经产生电，沿金属到达肌肉，导致肌肉收缩。 生物电现象 意大利医生、生理学家 伽尔瓦尼（L.Galvani） 02 兴奋在神经纤维上的传导 意大利物理学家 伏特 （2）直接用伏特电池（伏打电堆）产生的电信号刺激肌肉，即可导致肌肉收缩。 说明：电信号可使肌肉收缩，但电信号不一定是生物组织产生的。 伏特的反驳 02 兴奋在神经纤维上的传导 蛙腿验电器（Frog Galvanoscope） 最早由伽尔瓦尼设计并制造。当时最为灵敏的电学仪器。 注意事项：必须用新鲜蛙腿！保质期约44小时。 探究实践：性状分离比的模拟实验 02 兴奋在神经纤维上的传导 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。静息时，无电位变化，而在神经左端一侧给予刺激时，发生了两次方向相反的偏转。 静息时： 左侧一端刺激： 刺激 02 兴奋在神经纤维上的传导 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。静息时，无电位变化，而在神经左端一侧给予刺激时，发生了两次方向相反的偏转。 左侧一端刺激： 刺激 + - + - 神经冲动 兴奋是以 的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫 电信号 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？ 02 兴奋在神经纤维上的传导 静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度 在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态 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 神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。 神经细胞Na+、K+分布特点 02 兴奋在神经纤维上的传导 静息状态 ①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。 ②静息状态下，细胞膜上K+通道蛋白打开。 K+外流 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ 静息时，细胞膜主要对K+有通透性，即K+通道开放，K+外流，膜电位表现为内负外正，称为静息电位。 K+ K+ K+ Na+ 02 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋状态 ①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。 ②受到刺激时，细胞膜上Na+通道蛋白打开。 Na+内流 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，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+ 内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 膜电位表现为内正外负，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ 02 兴奋在神经纤维上的传导 + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 兴奋部位与未兴奋部位之间由于 发生电荷移动形成 。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 与膜外局部电流方向相反 与膜内局部电流方向一致 电位差 局部电流 静息电位的恢复 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 刺激部位 K+通道开放，K+外流(协助扩散)， 静息电位恢复 小结：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。 02 兴奋在神经纤维上的传导 02 兴奋在神经纤维上的传导 神经纤维上兴奋的传导方向 （1）在离体神经纤维上，兴奋的传导是双向的，即刺激神经纤维中部的任何一点，兴奋沿神经纤维向两端同时传导 （2）在生物体内反射过程中，神经冲动只能由感受器经传入神经、神经中枢、传出神经传至效应器，因此在生物体内反射弧中的神经元上，兴奋单向传导 思考：静息状态K+外流，受刺激后Na+内流，长此以往，神经细胞膜内高K+，膜外高Na+的状态还能保持吗？ 资料：丹麦生理学家斯科等人发现，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能分解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。 总结： K+外流，Na+内流：协助扩散 K+进细胞，Na+出细胞：主动运输（钠钾泵） 02 兴奋在神经纤维上的传导 02 兴奋在神经纤维上的传导 a点之前——静息电位 主要表现为K+外流，使膜电位表现为外正内负 ac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 ce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 刺激 02 兴奋在神经纤维上的传导 ef段——一次兴奋完成后 钠钾泵将流入的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 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） 刺激 02 兴奋在神经纤维上的传导 项目 静息电位 动作电位峰值 Na＋增加 Na＋降低 K＋增加 K＋降低 增大 不变 变小 不变 变小 不变 增大 不变 Na+浓度只影响动作电位的峰值，K+浓度只影响静息电位的绝对值 Na+浓度改变不会影响静息电位 K+浓度的改变不会影响动作电位 03 兴奋在神经元之间的传递 传导形式： 。 兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递 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? 电信号（神经冲动） 传导形式？ 电信号？ 化学信号？ 兴奋在神经纤维上的传导 03 兴奋在神经元之间的传递 03 兴奋在神经元之间的传递 突触结构 神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。 突触小体 突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接近，共同形成突触，完成神经元之间的兴奋传递。 突触小体≠突触 03 兴奋在神经元之间的传递 突触结构 ①突触前膜：突触前神经元_____ 的膜，还可以说是_____ 的膜 ②突触间隙：突触间隙中充满了_______ ③突触后膜：一般为突触后神经元_____或_________的膜，在效应器的突触中，也可能为__________膜或某些__________的膜； 轴突末梢 突触小体 组织液 树突 细胞体 肌肉细胞 腺体细胞 线粒体 为神经递质的合成和释放提供能量 突触小泡 其形成与高尔基体有关 神经递质受体 其本质为糖蛋白 03 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在突触的传递过程 电信号 化学信号 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____________________； 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，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质（化学物质）。 突触小泡的形成与__________有关，胞吐过程中需要的能量主要来自_______。 高尔基体 线粒体 03 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在突触的传递过程 电信号 化学信号 ❷神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。 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。 扩散 不需要 神经递质的浓度 温度 突触间隙信号转换： 化学信号→化学信号 03 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在突触的传递过程 电信号 化学信号 ❺神经递质被降解或回收。 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。 电信号 03 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在突触中的传递特点 ① 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 突触延搁：突触处兴奋的传递速度比在神经纤维上传导要慢 ③ 对某些药物敏感 突触后膜的受体对递质有高度的选择性，因此某些药物也可以特异性地作用于突触传递过程，阻断或加强突触的传递。 原因：突触处的兴奋传递需要_____________________________ 的转换，以及神经递质的_____、______、______________________都需要一定的时间； 电信号→化学信号→电信号 释放 扩散 对突触后膜的作用 03 兴奋在神经元之间的传递 神经递质 （1）本质 神经细胞产生的一类特殊的化学物质，大多数是小分子物质 （2）种类 兴奋性神经递质：与突触后膜上的相应受体结合，引起某些离子通道开放，提高突触后膜对离子的通透性（如Na＋通道开放，Na＋内流），可导致突触后神经元兴奋，即膜电位由外正内负变为外负内正，如谷氨酸等 03 兴奋在神经元之间的传递 抑制性神经递质：与突触后膜上的相应受体结合，引起某些离子通道开放（如Cl﹣通道开放，Cl﹣内流），可强化外正内负的静息电位，从而产生抑制效应，如甘氨酸、 γ﹣氨基丁酸 （3）释放 通常依赖于细胞膜的流动性，主要通过胞吐的方式释放到突触间隙，其意义在于短时间内大量释放神经递质，从而有效实现神经兴奋的快速传递 （4）发挥作用后去路 迅速被降解 ② 被突触前膜回收并加以利用 03 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在神经纤维上传导与在神经元之间传递的比较 神经纤维上的传导 神经元之间的兴奋传递 涉及细胞数 单个神经元 两个或多个神经元 结构基础 神经纤维 突触 形式 电信号 电信号→化学信号→电信号 方向 在离体的神经纤维上双向传导，在体内反射弧上单向传导 单向传递 速度 迅速 较慢 效果 使未兴奋部位兴奋 使下一神经元兴奋或抑制 04 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 04 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 第一代毒品 第二代毒品 第三代毒品 04 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 抑制中枢神经系统，具有镇静和放松作用，如鸦片。 抑制剂 刺激中枢神经系统，使人产生兴奋，如苯丙胺类。 兴奋剂 能使人产生幻觉，导致自我歪曲和思维分裂，如大麻、麦司卡林。 致幻剂 根据毒品对人体中枢神经作用不同可以分为： 04 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 可卡因成瘾机制 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_____； 突触前膜 转运蛋白 回收 ②吸食可卡因后，可卡因会使__________失去______________的功能，于是多巴胺就_____________________________ 转运蛋白 回收多巴胺 就留在突触间隙持续发挥作用 ③这样，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____________，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 多巴胺受体减少 维持 04 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 珍爱生命，远离毒品 2008年，《中华人民共和国禁毒法》正式施行。该法明确指出，禁毒是全社会的共同责任。禁毒工作实行以预防为主，综合治理，禁种、禁制、禁贩、禁吸并举的方针；参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，都会受到法律的严惩。 05 课堂小结 06 课堂小测 1.如图是某神经纤维产生动作电位的模式图，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.ab段Na+大量内流，需要转运蛋白的协助，并消耗能量 C.bc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 C 解析：神经纤维形成静息电位的主要原因钾离子通道打开，钾离子外流，A错误；ab段动作电位产生的主要原因是细胞膜上的钠离子通道开放，Na+内流造成的，属于协助扩散，需要转运蛋白的协助，不消耗能量，B错误；bc段是动作电位恢复到静息电位的过程，该过程中Na+通道多处于关闭状态，K+通道多处于开放状态，K+大量外流，C正确；在一定范围内，动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大，而刺激强度较小时是不能产生动作电位的，且动作电位产生后，其大小不随有效刺激的继续增强而加大，动作电位大小取决于膜内外Na+浓度差，D错误。 06 课堂小测 2.如图是用甲、乙两个电流表研究神经纤维及突触上兴奋产生与传导的示意图。下列有关叙述正确的是( ) A.静息状态下，甲指针不偏转，乙指针偏转 B.刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转两次 C.刺激b处时，甲指针维持原状，乙指针偏转两次 D.清除c处的神经递质，再刺激a处时，乙指针偏转两次 B 解析：静息状态下，甲、乙电流表两极均为静息电位，电位差为0，指针都不偏转，A错误；刺激a处时，兴奋先传到甲电流表左极，指针偏转一次，兴奋无法通过突触传到右极，甲只偏转一次；兴奋先后传到乙电流表两极，乙指针偏转两次，B正确；刺激b处时，兴奋无法通过突触传到甲电流表，甲指针不偏转；兴奋只能传到乙电流表右极，乙指针偏转一次，C错误；清除c处神经递质，刺激a处时，兴奋无法传到突触后膜，乙指针只偏转一次，D错误。 06 课堂小测 3.下列各图箭头表示兴奋在神经细胞之间的传递方向或在神经纤维上的传导方向，其中不正确的是( ) A. B. C. D. C 解析：兴奋在突触处只能由突触前膜传递到突触后膜，图示传递方向符合突触传递规律，A正确；兴奋可由轴突传递到下一个神经元的树突，图示方向符合兴奋传递特点，B正确；兴奋在突触处单向传递，不能由突触后膜传递到突触前膜，图示方向错误，C错误；兴奋在神经纤维上可双向传导，刺激部位产生兴奋后向两侧传导，图示电位变化符合传导规律，D正确。 06 教考衔接 [2026年河南高考真题]神经元外K+或谷氨酸（神经递质）积累过多使神经元易过度兴奋。星形胶质细胞是一种神经胶质细胞，能够摄取神经元外多余的K+和谷氨酸。下列叙述错误的是(      ) A.神经元上同时存在运输K+的通道蛋白和载体蛋白 B.星形胶质细胞能够防止神经元过度兴奋，以起到保护作用 C.若星形胶质细胞摄取谷氨酸的能力下降，突触后膜静息电位的绝对值增大 D.星形胶质细胞可通过改变神经元内外的离子分布和膜通透性影响兴奋传递 C 06 教考衔接 解析：神经元中，K+可通过钾离子通道蛋白顺浓度外流，Na+-K+泵(载体蛋白)消耗ATP逆浓度把K+运进神经元，因此，神经元上同时存在运输K+的通道蛋白和载体蛋白，A正确。根据题干信息可知，神经元外K+或谷氨酸积累过多会使神经元易过度兴奋，星形胶质细胞能够摄取神经元外多余的K+和谷氨酸，因此，星形胶质细胞能够防止神经元过度兴奋，以起到保护作用，B正确。谷氨酸(神经递质)积累过多会使神经元易过度兴奋，说明谷氨酸是兴奋性神经递质，若星形胶质细胞摄取谷氨酸的能力下降→突触间隙谷氨酸增多→谷氨酸持续作用于突触后膜，Na+通道打开，Na+内流增多，突触后膜更容易产生动作电位；静息电位主要由K+外流维持，其绝对值与细胞内外K+浓度差有关，因此，突触间隙谷氨酸增多不会让突触后膜静息电位的绝对值增大，C错误。星形胶质细胞摄取神经元外多余的K+→改变神经元内外K+浓度差，影响静息电位的大小；星形胶质细胞摄取神经元外多余的谷氨酸→减弱谷氨酸对突触后膜离子通透性的影响，因此，星形胶质细胞可通过改变神经元内外的离子分布和膜通透性影响兴奋传递，D正确。 感谢指正 Thanks To Correct Me Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.65 Lavf58.28.100 $