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，涵盖兴奋在神经纤维上的电信号传导及神经元间的化学信号传递。通过“问题探讨”（如抢跑反应时间）关联反射弧旧知，结合生物科学史（伽尔瓦尼实验等）搭建认知支架，引导学生从现象逐步深入本质。 其亮点在于融合科学史与实验探究，以伽尔瓦尼生物电发现、赫胥黎电位实验培养科学思维，通过神经纤维电位差实验、突触传递假设验证落实探究实践。结合结构与功能观（K⁺/Na⁺流动与电位关系）深化生命观念，毒品危害实例渗透态度责任。学生通过问题链提升探究能力，教师可利用系统小结优化教学。

第2章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 传导 传递 第四届花生 问题探讨： 在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 思考1：“抢跑”规定的科学依据是什么？ 神经中枢 效应器 传出神经 听觉感受器 传入神经 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。 思考2： 听到枪响到作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？ 第四届花生 生物科学史—生物电的发现 资料1：1786年，意大利医生、生理学家伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙，剥了皮的蛙腿用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛。 (意大利)伽尔瓦尼 伽尔瓦尼认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，叫做“生物电”。 思考：如果是电信号，应该如何测量？ 资料2：1820年，灵敏电流计应用于生物电研究。在蛙神经外侧连接两个电极。随后，刺激蛙神经一侧，并在刺激的同时记录电流表的电流大小和方向。电流计共发生了两次方向相反的偏转。 第四届花生 一、兴奋在神经纤维上的传导（P27—28） 1.神经表面电位差实验分析： （1）实验现象： （2）实验结论：在神经系统中，兴奋是以______的形式沿着神经纤维传导的。 这种电信号也叫做_________。 a b ① a b ② a b ③ a b ④ + + + + + + - - 电信号 神经冲动 a b 第四届花生 P27第②段 a b + + 刺激 - - 1.兴奋以电信号（神经冲动）的形式在神经纤维上传导 实验结论 SZ-LWH SZ-LWH 第四届花生 神经冲动在神经纤维上是如何产生的？（神经细胞膜外为什么是呈现正电位？） 生物科学史—生物电的发现 思考：蛙的神经由许多神经纤维构成，如何研究单个神经纤维上的神经冲动？ 600μm 巨大神经纤维直径可达1mm， 是研究生物电的理想材料。 第四届花生 霍奇金和朋友赫胥黎用100微米的玻璃毛细管从断端纵向插入枪乌贼的巨大神经纤维，并在细胞外安置参考电极用以测定静息电位和动作电位。 一、兴奋在神经纤维上的传导（P27—28） 2.神经冲动的产生和传导： （1）静息电位： （2）动作电位： （3）局部电流： （4）静息电位的恢复： 第四届花生 （1）静息电位： ＋ － 当膜未受刺激时： 当电极都插在细胞膜外时，电位计无示数，随意调整电极位于膜外的位置，电位计均无示数，说明：神经细胞外______________。 各处的电位相等 将电极分别插入细胞膜内、外。瞬间记录仪上出现了一个电位跃变。说明：神经细胞未受到刺激时，细胞膜内外存在______，且____比____低 70 mV。 电位差 膜内 膜外 细胞膜两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位。 第四届花生 理想神经元分析： 单位：mmol/L 细胞内液 细胞外液 （1）静息电位： 思考1：生物电是如何产生的？生物体内什么物质带电？举例说明。 思考2：如何解释膜未受刺激时，膜内外就存在电位差（静息电位）？ 假设1：静息电位是K+外流导致的。 假设2：静息电位是Cl-内流导致的。 — — — — — + + + + + 内负外正 3 K+ 117 Na+ 120 Cl- 0 A- 90 K+ 30 Na+ 4 Cl- 116 A- 第四届花生 （1）静息电位： 【资料分析】实验发现：改变细胞外液K＋浓度，静息电位会发生显著变化。例如增大膜外K＋浓度，静息电位会由-70mV变为-60mV。改变Cl-浓度，未受刺激时膜电位基本没有变化。 内负外正 协助扩散 K+外流→ 膜电位变现为内负外正 ①产生基础： ②产生原理： 膜内K+浓度高， 且膜通透性不同。 膜外 膜内 第四届花生 （2）动作电位： 枪乌贼巨轴突 静息电位 ：神经纤维未受刺激时的状态 枪乌贼巨轴突 刺激 动作电位 ：神经纤维受刺激时的状态 内－ 内＋ 第四届花生 资料③　1939年，赫胥黎和霍奇金将电位计的一个电极刺入细胞膜内，而另一个电极留在细胞膜外。瞬间记录仪上出现了一个电位跃变。 （1）据图文资料分析，可得出结论：未受到刺激时，细胞膜内外存在着电位差， 比 低45 mV。 膜内 膜外 （2）右图是赫胥黎和霍奇金记录的给予适宜刺激后，枪乌贼轴突的电位变化曲线图，该结果说明 。 刺激会使受刺激处膜电位发生反转， 由－45 mV变为＋40 mV SZ-LWH SZ-LWH 第四届花生 （2）动作电位： ① ② ①为 电位， 电位表现为 。 原因是 。 K+外流 静息 内负外正 ②膜内外的电位发生了什么变化？ 膜内电位逐渐 ， 膜外电位逐渐 。 d点的电位表现为 。 升高 降低 内正外负 K+外流 第四届花生 （2）动作电位： 【资料分析】科学家用不含Na＋的等渗透压的右旋糖代替海水，在两分钟之内，动作电位消失，而加含Na＋的海水后，在一分半钟左右恢复了原有的动作电位。 内正外负 协助扩散 Na+内流→ 膜电位变现为内正外负 ①产生基础： ②产生原理： 膜外Na+浓度高，且膜通透性不同。 膜外 膜内 第四届花生 （3）局部电流： 兴奋部位和未兴奋部位由于_______的存在而发生________，这样就形成了________。 电位差 电荷移动 局部电流 Na＋ Na＋ - - - - ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + ++ - - - - - - - - Na＋ Na＋ + + + + + + + + - - - - - - - - Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ Na＋ 刺激未兴奋部位发生同样的电位变化。 ②方向： ③作用： ①形成原因： 膜内：兴奋部位→未兴奋部位 第四届花生 电信号 本质：局部电流刺激未兴奋部位的Na+通道开放，Na+内流。 想一想：如果刺激神经纤维的中间部位(如下图)，兴奋将如何传导？ 第四届花生 兴奋在神经纤维上的传导方向 在离体的神经纤维上：双向传导； 在反射过程中：单向传导。 第四届花生 想一想：下图是测量神经纤维膜电位变化情况的示意图，回答下列问题。 （1）刺激a点： 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转。 （2）刺激c点：b、d点 ，电表 发生偏转。 （3）刺激bc之间的一点： 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转 （4）刺激a点兴奋时：膜电位变化是 ，膜内电位变化是 。 b d 两 同时兴奋 不 内负外正→内正外负 由负电位变为正电位 b d 两 第四届花生 想一想：细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位有影响吗？ K+浓度只影响静息电位的绝对值。 Na+浓度只影响动作电位的峰值， 想一想：测定正常的电位应该置于何种溶液中？电表指针如何放？ 第四届花生 （3）局部电流： - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺激 局部电流方向： ①膜外: 部位→ 部位，与兴奋传导方向 。 ②膜内: 部位→ 部位，与兴奋传导方向 。 未兴奋 兴奋 兴奋 未兴奋 相反 相同 第四届花生 （4）静息电位的恢复： ① ② ③ ④ 思考1:③膜电位发生了什么变化？可能是什么原因引起的？ 逐渐恢复为_________， 原因是______。 静息电位 K+外流 思考2：神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。如何恢复最开始的的膜内K+浓度高，膜外Na+浓度高的状态？ K+外流 Na+内流 K+外流 钠钾泵 丹麦生理学家斯科（Jens C.Skou） 第四届花生 丹麦生理学家斯科（Jens C.Skou）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。 资料分析：反射发生的条件 ①刺激要达到一定的强度才能诱导神经细胞产生动作电位； ②刺激强度达到S5以后，随刺激强度增加动作电位基本不变。 第四届花生 1.传导形式： 。 电信号（或神经冲动） 3.传导过程： 刺激 兴奋时 局部电流 静息时 兴奋传导 ①静息状态的电位称为 。 形成原因： 。 电位表现： 。 静息电位 细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流 内负外正 ②兴奋时的电位称为 。 形成原因： 。 电位表现： 。 动作电位 细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流 内正外负 ③兴奋部位和未兴奋部位之间由于 的存在而发生 ，而形成 。 电位差 电荷移动 局部电流 ④局部电流方向： 膜外: 部位流向 部位；膜内: 部位流向 部位。 兴奋传导的方向与膜 电流相同。 内 恢复静息电位 2.在离体神经纤维上的传导是 向的。 双 未兴奋 兴奋 兴奋 未兴奋 兴奋在神经纤维上的传导 小结 第四届花生 23 K+ 内负外正 Na+ 内正外负 正 负 正 负 电信号 兴奋 动作电位 电位差 总结归纳： 兴奋在神经纤维上的传导 思考： （1）已经兴奋过的部位电位如何变化？ 恢复静息电位 （2）恢复静息电位的机理是？ K+外流增大，Na+内流减少. K+通道大量开放，Na+通道大量关闭 SZ-LWH 第四届花生 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。 1.反射是神经调节的基本方式，其结构基础是反射弧。 2.效应器包括传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等。 3.一个最简单的反射弧至少包括两个神经元。 4.静息电位表现为内负外正，是由K＋外流形成的。 5.动作电位表现为内正外负，是由Na＋内流形成的。 6.兴奋在神经纤维上的传导方向与膜内局部电流的方向一致，与膜外局部电流的方向相反。 7.兴奋在离体的神经纤维上可以双向传导。 第四届花生 小结：兴奋的产生和传导 电位表现：__________ 原因：_________ 原因：_______ 电位表现：__________ 内负外正 K+外流 内正外负 Na+内流 传导形式：__________ 传导过程：_________________ 局部电流 静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流 第四届花生 由 引起，处于 ：内负外正. d c 拓展：膜电位的变化曲线解读 ①a点之前 K+外流 静息电位 ②ac段 Na+通道开放，Na+内流，但电位未逆转。 ③c点 Na+通道继续开放，动作电位形成：内正外负 ④cd段 ——一次兴奋完成后 钠钾泵活动增强，将流入的Na+泵出膜外,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。 刺激 零电位 ⑤de段 K+通道开放，静息电位恢复中. ⑥ef段 ——静息电位 ——静息电位的恢复 动作电位的形成 电位差=内-外 第四届花生 易错辨析： 1.a点之前，K+外流达到平衡，此时细胞内外K+浓度趋于一致。（ ） 2.d点时，Na+内流达到平衡，细胞内外Na+浓度趋于一致。（ ） 3.神经细胞兴奋后恢复为静息状态消耗ATP。（ ） 4.Na+-K+泵只在ef段起作用。（ ） d c 第四届花生 兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递 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 问题探讨： 传导形式： 。 兴奋在反射弧中的传导形式？ 第四届花生 实验探究： 观察现象： 刺激某副交感神经可改变心肌跳动的频率 提出问题： 神经和心肌细胞之间传递的是什么形式的信号？ 提出假说： 1:电信号 2:化学信号 设计实验： A B 取两个蛙的心脏（A和B，保持活性）置于成分相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配 。 第四届花生 二、兴奋在神经元之间的传递（P28—29） 1.突触小体： 2.突触：（1）类型 （2）结构 3.传递过程： 4.传递特点： 5.信号转换： 6.归纳神经递质： 7.与兴奋传导的比较： 第四届花生 二、兴奋在神经元之间的传递（P28—29） 1.突触小体：神经元的________经多次分枝，每个小枝末端膨大，呈____或____。 轴突末梢 线粒体 突触小泡 突触小体 轴突末梢 杯状 球状 第四届花生 二、兴奋在神经元之间的传递（P28—29） 2.突触：________可以与其他神经元的____、____等相接近，共同形成。 （1）类型： 突触小体 胞体 树突 轴突—胞体 轴突—树突 轴突—肌细胞/腺体细胞 第四届花生 2.突触：（2）结构： 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触 线粒体 突触小泡 受体 突触小体 离子通道 前一个神经元的轴突（突触小体）的膜、内含突触小泡 充满组织液（内环境） 下一个神经元的胞体或树突膜， 或者是肌肉细胞、腺细胞的细胞膜；有神经递质的特异性受体 (供能) (生物膜， 内含神经递质) (与神经递质特异性结合) 兴奋传导的方向 第四届花生 3.传递过程： 第四届花生 3.传递过程： ①兴奋到达突触前膜所在的轴突末梢，刺激 向 移动、_____并 ； ②神经递质通过突触间隙__ 到 的 附近； ③神经递质与后膜上的 结合， 形成 复合物； ④突触后膜上的 发生变化，引发 ； ⑤神经递质被____ 或 。 突触小泡 突触前膜 释放神经递质 扩散 突触后膜 受体 离子通道 电位变化 降解 回收 （方式：胞吐） 受体 （被酶分解） （被突触前膜回收） 兴奋通过 从一个神经元传递给另一个神经元 突触 电信号 化学信号 电信号 融合 递质—受体 第四届花生 兴奋传递原理： 第四届花生 二、兴奋在神经元之间的传递（P28—29） 4.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，作用于突触后膜特异性受体上。 （2）突触延搁：兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢。 因为突触处的兴奋传递需要_________的转换，以及神经递质的____、____以及________________都需要一定的时间。 化学信号 释放 扩散 对突触后膜的作用 第四届花生 想一想：传递过程中信号的转换？ ①突触小体：电信号→化学信号。 ②突触后膜：化学信号→电信号。 ③突触处：电信号→化学信号→电信号。 第四届花生 归纳总结——神经递质 乙酰胆碱 氨基酸类 谷氨酸、甘氨酸 气体 一氧化氮 嘌呤/核苷酸类 腺苷、ATP 生物胺类 肾上腺素/去甲肾上腺素、多巴胺、组胺等 肽类 内啡肽、脑啡肽类等 突触小泡 神经递质 胞吐过程运输的一定是大分子物质吗？ 第四届花生 突触小泡 神经递质 a.被相应的酶降解 b.被突触前膜回收 ①种类： 兴奋类递质 抑制类递质 如乙酰胆碱、多巴胺 如甘氨酸、γ-氨基丁酸 ②释放方式: 胞吐 →体现生物膜的流动性 ③作用机理: 与突触后膜上的受体结合，改变突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化。 ⑤去向: (需要消耗能量) ④作用效果： 使后膜兴奋或抑制。 兴奋型：Na+内流引发动作电位，内正外负 抑制型：Cl-内流加强静息电位，内负外正 神经递质 第四届花生 归纳总结：兴奋在神经纤维上的传导与在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 信号形式 方向 速度 效果 单个神经元 多个神经元 神经纤维 突触 电信号 电信号→化学信号→电信号 单/双向传导 单向传递 迅速 较慢 使相近的未兴奋部位兴奋 下一个神经元兴奋或抑制 第四届花生 第一代毒品 第二代毒品 第三代毒品 以下这些东西是什么，你知道吗？ 第四届花生 温故知新：兴奋传递过程 轴突末梢 突触小泡 突触前膜 神经递质 突触间隙（扩散） 神经递质与突触后膜的受体结合 突触后膜离子通道打开 突触后膜电位变化 神经递质被降解或回收 释放 电信号 化学信号 电信号 第四届花生 三、 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害（P30—31） 1.作用原理： 2.兴奋剂： 3.毒品： 4.实例分析——可卡因： 罂粟果实 第四届花生 三、 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害（P30—31） 1.作用原理：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____； （1）神经递质方面： （2）受体方面： 突触 促进神经递质的合成、释放，影响回收、降解等。 破坏受体、干扰结合等。 第四届花生 兴奋剂 提高中枢神经系统机能活动 运动禁用药物 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。 毒品 原指能____________________________的一类药物， 如今是________________的统称。 兴奋剂具有增强________________、提高__________等作用。 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。 (1)概念： (2)作用： (1)概念： (2)注意： 海洛因 冰毒 K粉 可卡因 2.兴奋剂、毒品： 第四届花生 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 根据毒品对对人体中枢神经作用不同可以分为： 第四届花生 4.实例分析——可卡因： 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 “k粉” 第四届花生 4.实例分析——可卡因：产生异常快感、使人上瘾？ 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 来维持这些神经元的活动，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 服用可卡因 第四届花生 4.实例分析——可卡因：其他危害 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______，最典型的是有皮下___________，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 第四届花生 可卡因： 与突触前膜回收多巴胺的多巴胺转运蛋白具有极高的亲和性，多巴胺回收受阻，突触间隙多巴胺浓度显著增加。 鸦片、吗啡、海洛因等阿片类毒品： 诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺，突触间隙多巴胺浓度显著增加。 诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺； 抑制多巴胺在突触前膜的重吸收，突触间隙多巴胺浓度显著增加。 冰毒 、摇头丸、麻古等新型毒品： 第四届花生 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。 珍爱生命，远离毒品，向社会宣传滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，是我们 每个人应尽的责任和义务。 第四届花生 第四届花生 课堂总结 传递形式 静息电位：内负外正 原因：K+外流 动作电位：内正外负 原因：Na+外流 2.3神经冲动的产生和传导 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间传递 传导形式 传导方向 电信号 （神经冲动） 双向传导 电位形成 结构 传导方向 突触 单向传递 电-化-电 突触前膜 突触后膜 突触间隙 原因：神经递质只能从突触前膜释放到后膜 速度 速度 快 慢 神经元 结构 第四届花生 EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.45.100 $