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调节中神经冲动的产生与传导，涵盖静息电位、动作电位形成及兴奋在神经纤维和神经元间的传递。以运动员起跑反应实例导入，通过问题链衔接反射弧知识，设置合作探究任务引导学生自主梳理离子分布、电位机理等核心问题。 其亮点在于融合科学史（伽尔瓦尼生物电发现）与实验分析（膜电位测量、电流计偏转），培养科学思维和探究实践能力。通过对比表格、毒品危害案例（如可卡因成瘾机制）渗透结构与功能观及态度责任，小结采用判断题和对比表格帮助学生构建知识体系，助力教师高效教学，提升学生生物学核心素养。

HELLO SUMMER 第2章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 兴奋在神经纤维上的传导 PART 01 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。 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 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。 模板来自于： 第一PPT https:/// 合作探究一：请同学们自主阅读教材P27-28，梳理下列问题，并做相应勾画标注。 1.兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？ 2.神经细胞Na+、K+分布特点？ 3.静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么？ 4.动作电位产生的机理是什么？ 5.在兴奋传导过程中膜内外电流方向一致吗、与兴奋传导方向有什么关系呢？ 模板来自于： 第一PPT https:/// 【资料1】生物电的发现：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，同时出现电火花。伽尔瓦尼认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“生物电”。 【资料2】1820年灵敏电流计应用于生物电研究。伽尔瓦尼和他的后继者设计了“无金属接触实验”（蛙坐骨神经-腓肠肌标本中）并用电流计测出肌肉电流，从而证明生物电确实存在。 模板来自于： 第一PPT https:/// a b + + 刺激 - - ①静息时,电表 测出电位变化,说明神经表面各处电位 。 相等 ②在图示神经的左侧一端给予刺激时，a处先变为 电位，接着 。 恢复正电位 负 ③然后，另一电极（b处）变为 电位。 负 恢复为正电位 共发生了两次方向相反的偏转 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 。（P27） 问：共发生了几次偏转？方向如何？ 没有 ④接着又 。 电信号 神经冲动 传导形式 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 K+主内Na+主外 模板来自于： 第一PPT https:/// 静息电位： （1）含义： （2）电位表现： （3）形成原因： 在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态。 K+外流 内负外正 膜外 膜内 K +通道 - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + （协助扩散）。 模板来自于： 第一PPT https:/// （1）含义： （2）电位表现： （3）形成原因： 神经纤维某部位受到刺激时，表现为兴奋状态，此时的电位称为动作电位。 内正外负 Na+内流 动作电位： - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - 膜外 膜内 Na +通道 + + + - - - （协助扩散） 模板来自于： 第一PPT https:/// + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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。 模板来自于： 第一PPT https:/// （1）在离体的神经纤维上： （2）在反射过程中： 传导方向：__________ 双向传导 传导方向：__________ 单向传导 在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器，因此，传导方向是单向的。 模板来自于： 第一PPT https:/// 思考：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。这个问题是如何解决的呢？ 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（2个），同时将膜内的Na+运出细胞（3个）。细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。 Na+进细胞，K+出细胞： Na+出细胞，K+进细胞： 协助扩散 主动运输（钠钾泵） 模板来自于： 第一PPT https:/// 传导原理 静息电位 形成原因：K+通道开放、K+外流 K+跨膜方式：协助扩散（由高浓度到低浓度） 静息时，神经细胞外的Na+比膜内要高，K+浓度比膜内低 动作电位 形成原因： Na+通道开放、 Na+内流 Na+跨膜方式：协助扩散（由高浓度到低浓度） 刺激 恢复 静息电位 形成原因： K+外流、Na+-K+泵工作 运输方式：协助扩散、主动运输（消耗能量） 模板来自于： 第一PPT https:/// 膜电位的测量方法： 方法 图解 目的 结果 电表两极 均置于 神经纤维膜的外侧 电表两极 分别置于 神经纤维膜的内侧 和外侧 未刺激时，指针不偏转，刺激时可测动作电位 未刺激时， 可测静息电位， 刺激时可测 动作电位 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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？ 浓度变化 静息电位绝对值 动作电位峰值 细胞外Na+浓度增加 细胞外Na+浓度降低 细胞外K+浓度增加 细胞外K+浓度降低 不变 不变 变小 增大 不变 不变 增大 变小 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 刺激位点 电流计指针偏转方向及次数 ①刺激a点 ②刺激c点（bc=cd） ③刺激bc之间的一点， ④刺激cd之间的一点 发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋） 不偏转（因为b点和d点同时兴奋） 发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋） 发生2次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋） ①先左后右 ③先左后右 ④先右后左 电流表指针的偏转问题 模板来自于： 第一PPT https:/// 以乌贼的粗大神经纤维做材料，图中箭头表示电流方向，下列说法不正确的是(　　) A.在a点左侧刺激，依次看到的顺序是4、2、4、3、4 B.在b点右侧刺激，依次看到的顺序是4、3、4、2、4 C.在a、b两点中央刺激会出现1或4现象 D.在a、b两点中央偏左刺激，看到现象的是4 D 模板来自于： 第一PPT https:/// 1.兴奋在离体神经纤维上以电信号的形式双向传导。( ) 2.静息时,神经细胞膜对K+的通透性低于Na+。( ) 3.动作电位的形成由Na+内流引起,不消耗能量。( )  4.兴奋在神经纤维传导的方向与膜内局部电流的方向相同。( )   5.神经纤维受到刺激后，膜内和膜外的局部电流方向相反。( ) 6.在完成反射活动的过程中，兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的 ( ) √ × √ √ √ × 模板来自于： 第一PPT https:/// 下图表示神经纤维在离休培养条件下，受到刺激时产生动作电位及恢复静息状态过程中的电位变化。下列有关分析错误的是（ ） A．ab段神经纤维处于静息状态 B．bd段的形成主要是Na+外流的结果 C．若增加培养液中的Na+浓度，则d点将上移 D．若受到刺激后，导致Cl-内流，则c点将下移 +40 +20 0 -20 -40 -60 -80 刺激 阈电位 时间/ms 动作电位 a b c d 膜电位/mV B 模板来自于： 第一PPT https:/// 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，乌头碱可以与神经元上的Na+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（ ） 食用草乌炖肉会影响身体健康 Na+通道打开，可以使胞外的Na+内流 Na+通道持续开放，会使神经元持续处于静息状态 阻遏Na+通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状 C 模板来自于： 第一PPT https:/// 兴奋在神经纤维上的传导 膜电位 传导方式 特 点： 静息电位 动作电位 钾离子外流 外正内负 影响因素：钾离子的浓度差 协助扩散 钠离子内流 外负内正 影响因素：钠离子的浓度差 电信号 电流方向 膜内：与兴奋传导方向相同 膜外：与兴奋传导方向相反 双向传导 注：在反射弧中，兴奋是单向传递的 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 兴奋在神经元之间的传递 PART 02 缩手反射：3个神经元 膝跳反射：2个神经元 找一找缩手反射和膝跳反射分别由几个神经元构成？ 模板来自于： 第一PPT https:/// 模板来自于： 第一PPT https:/// 上节回顾 上一个神经元 下一个神经元 ● ● ● ● ● ● ● 兴奋传导此处后如何传到下一个神经元？ 模板来自于： 第一PPT https:/// 一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的 模板来自于： 第一PPT https:/// A．轴突—细胞体型 B．轴突—树突型 （2）神经元和效应器之间 （1）神经元之间 A．轴突—肌肉细胞型 B．轴突—腺细胞型 A B 轴突—轴突型 突触的类型 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 突触的传递特点 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，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 原因：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。 电信号→化学信号→电信号 释放 扩散 对突触后膜的作用 模板来自于： 第一PPT https:/// 问：神经冲动从上一个神经元传到下一个神经元，下一个神经元一定兴奋吗？ 不一定，下一个神经元兴奋或抑制。 主要与释放的神经递质有关！ 模板来自于： 第一PPT https:/// 主要与释放的神经递质有关！ 神经递质 目前已知的神经递质种类很多，主要有乙酰胆碱、氨基酸（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羟色氨、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。 兴奋性递质： 抑制性递质： Na+通道打开，Na+内流，后膜产生动作电位，后神经元兴奋 Cl-通道打开，Cl-内流后，强化外正内负的静息电位，使后膜难以兴奋，表现为抑制作用 （一般为乙酰胆碱、谷氨酸、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。） （一般为甘氨酸、γ-氨基丁酸、5-羟色氨等。） 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 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： 模板来自于： 第一PPT https:/// 同一神经元及神经元之间的电流计偏转次数的判断 刺激1 a b c d bc=cd 刺激2 刺激1：刺激a点，b点先兴奋, d点后兴奋，电流计发生两次方向相反的偏转 刺激2：刺激c点，由于bc=cd，b点和d点同时兴奋，电流计不发生偏转 模板来自于： 第一PPT https:/// 同一神经元及神经元之间的电流计偏转次数的判断 （1）刺激b点，由于兴奋在突触间传递速度比在神经纤维上传导要慢，a点先兴奋，d点后兴奋，电表指针发生两次方向相反的偏转； （2）刺激c点，由于突触处单向传递，兴奋不能传递到a点，d点兴奋，电表指针发生一次偏转。 分析：刺激b点，电表发生几次偏转？偏转方向？刺激c点呢？ 模板来自于： 第一PPT https:/// (1)兴奋传递过程中，突触后膜上的信号转换是电信号→化学信号→电信号( ) (2)神经递质作用于突触后膜上，就会使下一个神经元兴奋( ) (3)兴奋可从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体或树突( ) (4)突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于主动运输( ) (5)突触后膜可能是下一个神经元的细胞体膜或树突膜，也可能是传出神经元支配的肌肉细胞膜或腺体细胞膜( ) × × √ × √ 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 PART 03 模板来自于： 第一PPT https:/// 第一代毒品 第二代毒品 第三代毒品 模板来自于： 第一PPT https:/// 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： 模板来自于： 第一PPT https:/// 1.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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 可卡因成瘾机制 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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。 模板来自于： 第一PPT https:/// 警惕！新型毒品具备的特点 戒断反应较弱，接触门槛低。 容易伪装。比如伪装成糖果、咖啡、饮料、饼干、油票等。 模板来自于： 第一PPT https:/// 有研究者提出一个问题：“当神经系统控制心脏活动时，在神经元与心肌细胞之间传递的信号是化学信号还是电信号呢？”为了回答这一问题，科学家进行了如下实验。取两个蛙的心脏(A和B,保持活性）置于成相同的营养液中，A有某副交感神经支配，B没有该神经支配；刺激该神经，A心脏的跳动情况；从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液中（如右图）B心脏跳动情况。 A B 模板来自于： 第一PPT https:/// A B 材料 处理 结果 结论 有某副交感神经 无某副交感神经 刺激该神经 从A的营养液中取一些液体注入B的营养液中 心脏跳动减慢 心脏跳动也减慢 该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。 化学信号 发现问题 提出假说 实验预期 模板来自于： 第一PPT https:/// A B 讨论：在进行这个实验时，科学家基于的假说是什么？实验预期是什么？ 假说：_________________________________________ _________________________________________ 预期：_________________________________________ _________________________________________ 支配心脏的副交感神经可能是释放了某种化学物质，该物质可以使心跳减慢 从A心脏的营养液中取一些液体注入B心脏的营养液，B心脏的跳动也会减慢 模板来自于： 第一PPT https:/// 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 模板来自于： 第一PPT https:/// 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 [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 模板来自于： 第一PPT https:/// $