2.2神经冲动的产生和传导课件-2026-2027学年高二上学期生物浙科版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦神经冲动的产生与传导，涵盖静息电位、动作电位形成机制及神经纤维、突触处的传导过程。以“手被烫到缩回”情境导入，通过问题链引导学生从现象探究神经冲动本质、电位变化及传导方向，构建“离子跨膜流动—电位变化—信号传导”的逻辑学习支架。 其亮点在于融合生命观念（如离子通道与电位形成体现结构与功能相适应）、科学思维（对比神经纤维与突触传递差异）和探究实践（分析蛙坐骨神经实验变量、解读电位变化曲线图），结合“大家来找茬”互动及分层作业，助力学生深化理解，教师可借助清晰知识脉络提升教学效率。

浙科版（2019）生物 · 选择性必修1 · 稳态与调节 第二章 神经调节 第二节 神经冲动的产生和传导 第1课时 选必1 稳态与调节 · 第二章 神经调节 | 2.2 神经冲动的产生和传导 学习目标 学习目标 · 神经冲动 【生命观念】 从“动作电位的产生与传导”出发，理解神经冲动的物理基础（离子跨膜流动），建立“结构与功能相适应”的微观生命观。 【科学思维】 能阐述静息电位与动作电位的形成机制； 能区分“神经纤维上的传导”与“神经元之间的传递”的差异。 【科学探究】 能识别“蛙坐骨神经—腓肠肌”实验的关键变量； 能用图表解释“局部电流”与“跳跃式传导”的含义。 【社会责任】 结合“毒物（如河豚毒素）阻断神经冲动”与“麻醉剂”的实例，理解其医学价值。 选必1 稳态与调节 · 第二章 神经调节 | 2.2 神经冲动的产生和传导 情境导入 情境导入 · 触到烫手物体的瞬间，身体里发生了什么？ 【情境】 手被烫到会立刻缩回——这种反应的前提是“神经冲动”从感受器传到效应器。 整个过程不到 0.1 秒，靠的是神经元细胞膜两侧离子的跨膜流动形成的电信号。 【问题链】 ①　“神经冲动”本质上是什么？ ②　静息时与受刺激时，膜两侧电位发生了什么变化？ ③　为什么冲动在神经纤维上传导是“双向”的？ 带着问题，我们进入神经冲动的微观机制。 选必1 稳态与调节 · 第二章 神经调节 | 2.2 神经冲动的产生和传导 一、环境刺激使得神经细胞产生动作电位 动作电位的产生和恢复 在静息状态时神经纤维两侧存在电势差，膜外为正电位，膜内为负电位 静息膜电位 极化状态 在兴奋状态时，膜内为正电位，膜外为负电位 发生动作电位期间，反极化 在膜上某处给予刺激后，该处极化状态被破坏，称为去极化 接下来神经纤维又迅速恢复到原来的外正内负状态 复极化，重建膜电位 极化状态 去极化 反极化 复极化 就是动作电位——膜外负电位的形成和恢复的过程 为什么在神经细胞膜上会出现极化状态呢？ 动作电位产生的原因 极化状态的形成 1.离子基础 膜外Na+浓度大，膜内K+浓度大 神经细胞对不同离子的通透性各不相同，造成细胞膜内、外电位差异 2.形成原因 Na+—K+泵 胞内蛋白 Na+通道 K+通道 细胞内的有机负离子如蛋白质为大分子，这些大分子不能透过细胞膜到细胞外 细胞膜上存在Na+—K+泵，每消耗1个ATP分子，逆着浓度梯度，从细胞内泵出3个Na+，但只从膜外泵入2个K+ 神经细胞膜在静息时对K+的通透性大，膜内的K+顺着浓度梯度扩散到细胞外，但对Na+的通透性小，膜外的Na+不能扩散进来 极化状态——膜外正电位，膜内为负电位 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - K+ 动作电位的产生 当神经某处受到刺激时会使________开放，于是膜外____在短时间内顺浓度梯度大量涌入膜内，造成了__________的反极化现象。但在很短时间内__________又重新关闭，________随即开放，_______又很快涌出膜外，使膜电位又恢复到__________的状态。 钠通道 Na+ 内正外负 钠通道 钾通道 K+ 外正内负 + + + - - - + + + - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + + - - - - - - - - - + + + + + + + + - - - - - - - - + + + + + + + + + - - - - - - - - - Na+ 刺激 动作电位产生过程：静息态（外正内负）→ 刺激使 Na⁺ 通道开放 → Na⁺ 内流→ 反极化（外负内正）→ 峰值 → K⁺ 外流→ 复极化 → 钠钾泵恢复静息电位。整个过程『全或无』。 外 内 Na+ K+ 动作电位产生机理 Na+通道打开 Na+快速扩散进膜内 K+快速扩散致膜外 刺激 去极化 反极化 内负外正 静息电位 内正外负 动作电位 K+通道打开 Na+通道关闭 复极化 问题: 神经冲动又是如何传导的呢？ 二、冲动在神经纤维上以电信号的形式传导 局部电流 动作电位 兴奋在神经纤维上的传导 + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - + - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - - + - - + + + + + + + + + + - - - - - - - - Na 这个局部电流又会刺激没有去极化的细胞模，使之去极化，也形成动作电位( action potential)。 当刺激部位处于内正外负的反极化状态时，邻近未受刺激的部位仍处于外正内负的极化状态，两者之间形成局部电流。 兴奋在神经纤维上传导的特点：①完整性（神经纤维必须结构完整）；②绝缘性（髓鞘保证不串扰）；③双向性（刺激点向两侧传导）；④不衰减性（动作电位幅度不随距离衰减）；⑤相对不疲劳性（连续刺激仍可兴奋）。 这样，不断地以局部电流（电信号）向前传导，将动作电位传播出去，一直传导神经末梢 神经冲动的产生与传导 大家来找茬： 表示动作电位发生过程示意图的是 ，表示动作电位传导示意图的是 。 图A 图B 结合膜电位变化规律分析曲线图 a线段：静息电位，外正内负，K＋外流。 b点：零电位，动作电位形成过程中，钠通道开放使Na＋内流 bc段：动作电位，外负内正，钠通道继续开放 cd段：静息电位恢复，钾通道开放使K＋外流 de段：Na＋­K＋泵活动加强，细胞排Na＋吸K＋，使膜内、外离子分布恢复到静息水平 是非判断： （1）轴突膜处于②状态时，钠离子通道关闭，钾离子通道大量开放 （2）轴突膜处于④→③状态，是由于钠离子通道大量开放，膜外钠离子大量涌入膜内，形成反极化状态 （3）轴突膜内侧局部电流的方向与兴奋传导方向相反 × √ √ 巩固练习 1.不衰减性 2.绝缘性 3.快速性 4.双向性 膜电动作电位传导的特点 动作电位沿着神经纤维传导时，其电位变化总是一样的，不会随传导距离的增加而衰减 一条神经中包含很多根神经纤维，一根神经纤维传导神经冲动时不影响其他神经纤维，各神经纤维之间具有绝缘性 一条蛙坐骨神经冲动传导速度的平均值为27.25m/s 与膜内的局部电流传导方向一致，与膜外相反 问题: 神经冲动如何在神经元之间传递呢？ 三、神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在树突的传导 比较复杂，仍在研究 兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递 突触前膜 突触间隙 突触后膜 突触小泡 （内含神经递质） 前一个神经元的轴突末梢的细小分支处膨大，与下一个神经元的树突或胞体相接触 突触前膜 突触后膜 突触间隙 ——在突触处，神经末梢的细胞膜 ——与之相对的树突或胞体的细胞膜 ——突触前膜与突触后膜之间的间隙 两个神经元相接触部分的细胞膜，以及它们之间微小的缝隙，共同形成了突触 神经元轴突末梢的膨大呈杯状或球状，叫做突触小体 常见的化学突触有两种： 轴突——细胞体型 轴突——树突型 3.神经递质（以胞吐方式释放） 兴奋性和抑制性神经递质 现发现的有：乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺 兴奋在突触处的传递过程 1.兴奋传至轴突末梢引起Ca2+内流 2.Ca2+促使突触小泡与突触前膜融合，并释放神经递质 3.神经递质通过突触间隙扩散至突触后膜 4.神经递质与突触后膜上的受体结合 5.突触后膜上离子通道改变，引起去极化，产生动作电位 6.神经递质被降解或回收 说明：离子通道型受体既是受体又是离子通道 过程小结 问题: 兴奋可以从突触后神经元传递给突触前神经元吗？ 单向传递：神经递质只存在于突触小泡中，经由突触前膜释放，作用于突触后膜 突触延搁：由于需要信号转换，突触处兴奋传递的速度较慢 兴奋在突触处的传递特点 问题: 神经和肌肉之间如何联系？ 神经肌肉接点也叫突触，神经冲动也可以传递到肌肉，使之兴奋而收缩 问题: 若神经递质不能被降解或回收，你设想一下会出现什么情况？ 阅读P28课外读：药物依赖与毒品成瘾 据图分析，为什么吸食可卡因会导致突触后膜上受体减少？试分析为什么可卡因容易使人上瘾？ 查阅相关资料，了解吸食可卡因对人生理、心理和行为上可能带来的危害。 你还知道哪些毒品？如有人劝你吸毒，你该怎样拒绝？ 你认为毒品对个人、家庭和社会造成哪些危害？ 远离毒品，珍爱生命！！ 课堂小结 1.不衰减性 2.绝缘性 3.快速性 4.双向性 兴奋在神经纤维上的传导特点 动作电位沿着神经纤维传导时，其电位变化总是一样的，不会随传导距离的增加而衰减 一条神经中包含很多根神经纤维，一根神经纤维传导神经冲动时不影响其他神经纤维，各神经纤维之间具有绝缘性 一条蛙坐骨神经冲动传导速度的平均值为27.25m/s 与膜内的局部电流传导方向一致，与膜外相反 【易错警示】准确理解兴奋的产生和传导 (1)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。 (2)离体和生物体内神经纤维上兴奋传导不同。 ①离体神经纤维上兴奋的传导是双向的; ②在生物体内,神经纤维上的神经冲动只能来自感受器,因此在生物体内,兴奋在神经纤维上是单向传导的。 问题: 神经冲动如何在神经元之间传递呢？ 三、神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在树突的传导 比较复杂，仍在研究 兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递 前一个神经元的轴突末梢的细小分支处膨大，与下一个神经元的树突或胞体相接触 1.突触小体: 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 2.突触 两个神经元相接触部分的细胞膜，以及它们之间微小的缝隙，共同形成了突触 3.突触的类型 轴突——细胞体型 轴突——树突型 4.神经递质（以胞吐方式释放） 兴奋性和抑制性神经递质 现发现的有：乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上腺素、5-羟色胺 兴奋在突触处的传递过程 5. 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 神经递质受体 神经递质 ①突触前膜 ②突触间隙 ③突触后膜 突触前膜与突触后膜之间的间隙充满了_______ 组织液 一般为突触后神经元_____或_______的膜， 树突 细胞体 5. 突触的组成 在突触处，神经末梢的细胞膜 5.兴奋通过突触的传递过程 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________扩散到________的受体处 突触间隙 突触后膜 ③神经递质与突触后膜的_____结合，形成递质-受体复合物 受体 ④突触后膜上的________发生变化，产生_________ 离子通道 电位变化 ⑤神经递质被_____或_____ 降解 回收 过程小结 问题: 兴奋可以从突触后神经元传递给突触前神经元吗？ 单向传递：神经递质只存在于突触小泡中，经由突触前膜释放，作用于突触后膜 突触延搁：由于需要信号转换，突触处兴奋传递的速度较慢 兴奋在突触处的传递特点 问题: 神经和肌肉之间如何联系？ 神经肌肉接点也叫突触，神经冲动也可以传递到肌肉，使之兴奋而收缩 问题: 若神经递质不能被降解或回收，你设想一下会出现什么情况？ 阅读P28课外读：药物依赖与毒品成瘾 据图分析，为什么吸食可卡因会导致突触后膜上受体减少？试分析为什么可卡因容易使人上瘾？ 查阅相关资料，了解吸食可卡因对人生理、心理和行为上可能带来的危害。 你还知道哪些毒品？如有人劝你吸毒，你该怎样拒绝？ 你认为毒品对个人、家庭和社会造成哪些危害？ 远离毒品，珍爱生命！！ 课堂小结 项目 神经冲动在神经 纤维上的传导 神经冲动在神经 元之间的传递 信号形式 (或变化) 速度 方向 电信号 电信号→化学信号→电信号 快 慢 双向传导 单向传递 神经冲动在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递的比较 课堂小结 膜电位的测量 测量方法 测量图解 测量结果 电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧 电表两极均置于神经纤维膜的外侧 (1)在神经纤维上(下图甲) 甲 ①刺激a点，b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(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电表指针不发生偏转。 神经冲动传导与电表指针偏转问题分析 (2)在神经元之间(下图乙)   乙 ①刺激b点(ab＝bd)，由于神经冲动在突触间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，电表指针发生两次方向相反的偏转。 ②刺激c点，神经冲动不能传至a点，a点不兴奋，d点可兴奋，电表指针只发生一次偏转。　 随堂练习 随堂练习 · 神经冲动 1．（单选）静息电位主要由哪种离子外流形成（　　） A．Na⁺　　B．K⁺ C．Ca²⁺　　D．Cl⁻ 2．（单选）动作电位产生时，膜两侧电位变为（　　） A．外正内负　　B．外负内正 C．外正内正　　D．外负内负 3．（单选）神经纤维上冲动的传导方向是（　　） A．单向　　B．双向 C．只能从胞体到轴突　　D．只能从轴突到胞体 4．（多选）下列关于“动作电位与静息电位”的叙述，正确的有（　　） A．静息时膜外为正电位、膜内为负电位　　B．静息电位主要由 K⁺ 外流形成 C．动作电位的产生是 Na⁺ 内流的结果　　D．动作电位后与恢复需要消耗 ATP 选必1 稳态与调节 · 第二章 神经调节 | 2.2 神经冲动的产生和传导 随堂练习 随堂练习 · 答案与解析 答案：1．B　2．B　3．B　4．ABCD 第 1 题　静息电位主要由 K⁺ 外流形成（B 对）；动作电位是 Na⁺ 内流。 故选 B。 第 2 题　动作电位产生时，膜内变为正电位、膜外变为负电位（B 对）。 故选 B。 第 3 题　冲动在离体神经纤维上可双向传导（B 对）；但在反射弧中只单向（因突触单向传递）。 故选 B。 第 4 题　A、B、C、D 均正确描述了动作电位与静息电位的特点。 故选 ABCD。 选必1 稳态与调节 · 第二章 神经调节 | 2.2 神经冲动的产生和传导 知识结构 知识结构 · 神经冲动 神经冲动的产生与传导 ├─ 静息电位： │　　├─ 状态：膜外正、膜内负 │　　└─ 机理：K⁺ 外流（协助扩散，不耗能） ├─ 动作电位： │　　├─ 状态：膜外负、膜内正 │　　├─ 机理：Na⁺ 内流（协助扩散，不耗能） │　　└─ 恢复：钠钾泵主动运输恢复离子分布（耗能） ├─ 传导： │　　├─ 形式：局部电流 → 跳跃式传导（有髓鞘时） │　　└─ 特点：双向（在离体神经纤维上） ├─ 突触传递：神经元之间的单向传递（见 2.3 预备） └─ 应用：河豚毒素阻断 Na⁺ 通道→麻痹；麻醉剂阻断冲动→止痛 选必1 稳态与调节 · 第二章 神经调节 | 2.2 神经冲动的产生和传导 小结作业 课堂小结与作业 【课堂小结】 ①　静息电位是 K⁺ 外流的结果，动作电位是 Na⁺ 内流的结果； ②　冲动在神经纤维上可双向传导，在反射弧中因突触限制为单向； ③　离子跨膜运输（协助扩散）不耗能，但恢复离子分布需要钠钾泵耗能。 【分层作业】 ▸ 基础巩固：列表比较静息电位与动作电位（状态、离子、耗能）。 ▸ 能力提升：图示“跳跃式传导”过程，并说明有髓鞘神经纤维传导快的机理。 ▸ 拓展探究：预习“人体通过神经调节对刺激做出反应”（2.3），思考反射弧上冲动是如何逐神经元传递的。 选必1 稳态与调节 · 第二章 神经调节 | 2.2 神经冲动的产生和传导 $