2027届高三生物一轮复习课件：第34课时 神经冲动的产生和传导1

该高中生物学高考复习课件聚焦“神经冲动的产生和传导”核心考点，依据高考评价体系梳理了静息电位与动作电位形成、兴奋在神经纤维及突触传递、实验探究三大考查维度，通过近五年真题分析明确“离子跨膜运输机制”“兴奋传导方向判断”等高频考点占比，归纳选择题（电位曲线分析）和实验题（电表指针偏转）等常考题型。 课件亮点在于“真题解析+模型构建+素养提升”策略，如以2023全国乙卷30题为例，用“离子浓度差-通透性-电位变化”逻辑链解析静息电位机制，培养科学思维；实验题中通过“刺激位点-电流方向-指针偏转”模型化训练，提升探究实践能力。特设“易错陷阱警示”和“答题模板”，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准开展针对性复习，高效备战高考。

第34课时 神经冲动的产生和传导 1 在蛙的坐骨神经外侧上放置两个微电极，并将它们连接到一个电流表上。 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。 微信公众号：中学生物科学，欢迎关注！ 生物膜具有选择透过性，兴奋的产生可能是细胞膜调节离子的透过性，进而调节细胞膜两侧电位差引发。 Na+、K+在膜内外分布不均衡是靠Na+ -K+泵建立起来的 Na+-K+泵每消耗一个ATP ,会把3个Na+泵出细胞外,把2 个K+泵入细胞内，以维持细胞内外钠钾的浓度差 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ Na+、K+在膜内外分布不均衡是怎样形成的？ 3 0 mV -70 mV 电极刺穿 细胞膜前 电极刺穿 细胞膜后 枪乌贼巨轴突 神经冲动的产生和传导 01 如何测量膜内外电位差？ 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ 4 ①a点之前 K+通道开放 K+外流 外正内负的静息电位 膜内K+浓度高 静息电位的产生 思考1.K+外流是否需要消耗ATP？ K+外流为协助扩散，因此，不需要消耗ATP 静息时，膜主要对K+有通透性 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ 5 思考2.静息状态时，膜内外K+浓度是否相等？ 膜内K+离子浓度高于膜外 静息电位是稳定电位 Na+-K+泵 膜内高K+ K+通道开放 K+外流 外正内负电位差↑ 膜内高K+浓度差↓ (阻碍K+外流) (推动K+外流) 阻力=动力 K+净外流为0，即为静息电位(外正内负) 分析 静息电位的形成 K+通道 Na+-K+泵 K+ K+ Na+ 低电位 高电位 高K+ 低K+ 神经冲动的产生和传导 01 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ 6 ②ac段 动作电位的产生 Na+通道开放 Na+内流 外负内正的动作电位 膜外Na+浓度高 思考1.Na+内流是否需要消耗ATP？ 某刺激 Na+内流是协助扩散，因此，不需要消耗ATP 神经冲动的产生和传导 01 受到刺激时，膜对Na+的通透性增加 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ 7 分析动作电位的形成 Na+-K+泵 膜外高Na+ 膜对Na+通透性增加 Na+内流 Na+浓度差 外负内正电位差 推动Na+内流 阻力=动力 Na+净内流为0 阻碍Na+内流 思考2.形成动作电位后，膜内外的Na+浓度是否相等？ 膜外Na+浓度高于膜内（膜内外电势阻止Na+内流，达到平衡） ③ce段 动作电位的下降 K+通道开放 K+外流 膜电位逐渐恢复为外正内负 膜内K+浓度高 神经冲动的产生和传导 01 Na+通道失活，K+通道被激活开放 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ 9 ④ef段 静息电位的恢复 Na+-K+泵 内流的Na+泵出 外流的K+泵入 主动运输 静息状态的恢复需要消耗ATP(能量)。 膜电位基本恢复到静息电位的水平，但由流入的钠离子和流出的钾离子并未各自复位，此时，通过钠钾泵的活动将流入的钠离子泵出并将流出的钾离子泵入，恢复动作电位之前细胞膜两侧这两种离子的不均衡分布，为下一次兴奋做好准备。 神经冲动的产生和传导 01 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ 10 神经冲动的产生和传导 01 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ 11 补：如图是某神经纤维动作电位的模式图，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．bc段Na+大量内流，需要载体蛋白的协助， 并消耗能量 C．cd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 二、过高考 1.(2023·全国乙，30节选)神经元未兴奋时，神经元细胞膜两侧可测得静息电位。静息电位产生和维持的主要原因是 。 神经元内K＋浓度高于膜外。静息时，膜主要对K＋有通透性，造成K＋外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。 (2)细胞外液Na＋、K＋浓度大小与膜电位变化的关系 静息 降低 升高 动作 升高 降低 静息电位与神经元的K+外流相关，细胞外K+浓度升高，细胞内外K+浓度差变小，K+外流减少，静息电位值下降 。 原因： 思考：如果要测定枪乌贼神经元的正常电位应该在何种溶液中测定？为什么？ 应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行 因为体内的神经元处于内环境之中，其钠钾离子具有一定的浓度，要使测定的电位与体内的一致，也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。 神经冲动的传导 1.膜外电流方向: 神经冲动是什么？是如何产生和传导？在神经纤维传导的方向有什么特点？ 未兴奋部位 兴奋部位 与兴奋传导方向: 相反 2.膜内电流方向: 兴奋部位 未兴奋部位 与兴奋传导方向: 相同 14 (2)特点 ①双向传导：从受刺激的部位向两边传导（离体的神经纤维）， ②“全”或“无”：刺激必须达到一定的阈值才能出现动作电位，阈下刺激不能引起任何反应——“无”，而阈上刺激则不论强度如何，一律引起同样的最大反应——“全”。 ③不衰减：动作电位的传导不会随着时间而衰减。 补充：生理完整性: 兴奋在神经纤维上顺利传导要求神经纤维在结构和生理功能上都必须是完整的。结构上的断裂或者是局部生理功能的改变(如局部麻醉、冷冻等)，都可以使兴奋的传导发生阻滞。 提醒：局部电位的传导会随着时间而衰减。阈下刺激产生局部电位，局部电位可以叠加，且局部电位的大小随着刺激强度的增大而增大。 但反射活动中兴奋的传导是单向的（反射弧、生物体内）。 例.在t1、t2、t3时刻分别给予某神经纤维三次强度相同的刺激，测得神经纤维电位变化如下图所示。下列相关叙述正确的是( ) A.t1时的刺激强度过小，无法引起神经纤维 　上Na＋通道打开 B.适当提高细胞内K＋浓度，测得的静息电 　位可能位于－65～－55 mV C.t2、t3时的刺激可以累加并引起神经纤维产生动作电位 D.t4后，细胞恢复静息状态不需要消耗ATP C 01 16 知识拓展 01 髓鞘的绝缘性 跳跃式传导 髓鞘构成的绝缘体加快了动作电位从郎飞结到郎飞结的传导速度，在郎飞结处的轴突膜上集聚着电压门控钠通道。 郎飞氏结 髓鞘 郎飞氏结区有较多钠离子通道。 17 神经冲动的产生和传导 01 拓展思考 不同生物提高动作电位传导速度的方式 1.有髓神经纤维的动作电位通过跳跃式传导提高动作电位传导速度。 2.无脊椎动物通过增加轴突的直径提高动作电位传导速度。枪乌贼拥有直径达1mm的巨大轴突。 无髓神经纤维 有髓神经纤维 轴突上形成髓鞘提高动作电位的传导速度 脊椎动物 18 测量装置 电位变化曲线   两电极分别位于细胞膜两侧相同位置     两电极分别位于细胞膜同侧不同位置   2.如何用电表测静息电位和动作电位？ 单相动作电位 补1：将记录仪（R）的两个电极置于某一条结构和功能完好的神经表面，如图，给该神经一个适宜的刺激使其产生兴奋，可在R上记录到电位的变化。能正确反映从刺激开始到兴奋完成这段过程中电位变化的曲线是 A. B. C. D. D 补2：神经电位的测量装置如下图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，其它实验条件不变，则测量结果是（    ） C 考向一　兴奋在神经纤维上的传导 1.神经细胞的离子跨膜运输除受膜内外离子浓度差影响外，还受膜内外电位差的影响。已知神经细胞膜外的Cl－浓度比膜内高。下列说法正确的是 A.静息电位状态下，膜内外电位差一定阻止K＋的外流 B.突触后膜的Cl－通道开放后，膜内外电位差一定增大 C.动作电位产生过程中，膜内外电位差始终促进Na＋的内流 D.静息电位→动作电位→静息电位过程中，不会出现膜内外电位差为0的 情况 √ 迁移应用 评价 2.研究人员利用电压钳技术改变枪乌贼神经纤维膜电位，记录离子进出细胞引发的膜电流变化，结果如图所示，图a为对照组，图b和图c分别为通道阻断剂TTX、TEA处理组。下列叙述正确的是 A.TEA处理后，只有内向电流存在 B.外向电流由Na＋通道所介导 C.TTX处理后，外向电流消失 D.内向电流结束后，神经纤维膜内Na＋浓度高于膜外 √ 考向三　膜电位变化 5.细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性、膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后，才能产生兴奋。如图所示，甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是 A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外 钠离子浓度差影响 B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境 C.细胞膜电位达到阈电位后，钠离子通道才开放 D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋 √ 6.机体存在血浆K＋浓度调节机制，K＋浓度升高可直接刺激胰岛素的分泌，从而促进细胞摄入K＋，使血浆K＋浓度恢复正常。肾脏排钾功能障碍时，血浆K＋浓度异常升高，导致自身胰岛素分泌量最大时依然无法使血浆K＋浓度恢复正常，此时胞内摄入K＋的量小于胞外K＋的增加量，引起高钾血症。已知胞内K＋浓度总是高于胞外，下列说法错误的是 A.高钾血症患者神经细胞静息状态下膜内外电位差增大 B.胰岛B细胞受损可导致血浆K＋浓度升高 C.高钾血症患者的心肌细胞对刺激的敏感性改变 D.用胰岛素治疗高钾血症，需同时注射葡萄糖 √ 突触小体可以与下游神经元的胞体或者树突等接近，共同构成突触结构，完成神经元之间的兴奋传递。 下一个神经元 胞体/树突等 上一个神经元 轴突末梢 兴奋传导方向 突触 上游神经元轴突末梢经多次分支,末端膨大呈杯状或球状 突触小体≠突触 3.兴奋是如何传递的？绘图表示突触的结构，突触传递兴奋的原理和特点。 27 神经递质的化学本质（不用记忆）： 1.乙酰胆碱 2.氨基酸类：谷氨酸、甘氨酸 3. 气体：一氧化氮 4.嘌呤/核苷酸类：腺苷、ATP 5.肽类：β-内啡肽、脑啡肽类、强啡肽类等 6.生物胺类：肾上腺素/去甲肾上腺素、多巴胺、组胺等 3.兴奋是如何传递的？绘图表示突触的结构，突触传递兴奋的原理和特点。 28 3.兴奋是如何传递的？绘图表示突触的结构，突触传递兴奋的原理和特点。 思考 :神经递质与受体结合后，一定导致突触后膜兴奋吗？ 不一定；兴奋和抑制的产生是神经递质的种类和受体的类型共同决定的。 注：神经递质可分成兴奋性递质和抑制性递质（主要看受体），与突触后膜上的受体结合后，使下一个神经元兴奋或抑制，其发生效应后，就被相应的酶破坏而失活或被回收至突触前神经元并贮存于囊泡。 【例1】例如兴奋性神经递质乙酰胆碱，作用于骨骼肌引起骨骼肌细胞兴奋，但对心肌细胞则是抑制的，两种不同效果的产生是原因是__________________________________________________________________ 心肌细胞上的受体和骨骼肌细胞上的受体类型不同 结果：使膜内外的电位差变得更大，突触后膜更难产生动作电位。 抑制性突触后电位（ IPSP ）的产生机制 电位变化示意图 产生机制 突触前神经元轴突末梢兴奋，引起突触小泡释放抑制性递质，抑制性递质与后膜受体结合后，提高了后膜对Cl-、K+的通透性，Cl-进细胞或K+出细胞（抑制性突触后电位产生，主要与Cl-内流有关） 小积累 兴奋在神经元之间的传递 02 30 1.单向传递 兴奋在神经元之间的传递 02 4.为什么兴奋在反射弧只能单向传递？ 神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此，神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。 2.突触延搁： 兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元，需要经历神经递质的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程，传递速度比在神经纤维上慢。 31 兴奋在神经元之间的传递 02 兴奋在神经纤维上的传导和神经元之间传递的比较： 传导类型 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 单个神经元 多个神经元 结构基础 神经纤维 ______ 形式 _______ 电信号→_________→电信号 方向 ________ __________ 速度 迅速 较慢 作用 使未兴奋部位兴奋 使下一个神经元___________ 突触 电信号 化学信号 双向传导 单向传递 兴奋或抑制 32 兴奋传递过程中出现异常的情况分析 兴奋在神经元之间的传递 02 5.兴奋剂的作用原理、毒品的危害。 兴奋剂和毒品等也大多是通过突触起作用 33 兴奋在神经元之间的传递 02 突触 合成和释放 神经递质与受体 酶 多巴胺受体 心脏 免疫 心理依赖性 5.兴奋剂的作用原理、毒品的危害。教材P30 34 AB 考向二　兴奋在神经元之间的传递 3.轻微触碰时，兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元，使其释放神经递质GABA。正常情况下，GABA作用于痛觉神经元引起Cl－通道开放，Cl－内流，不产生痛觉；患带状疱疹后，痛觉神经元上Cl－转运蛋白(单向转运Cl－)表达量改变，引起Cl－的转运量改变，细胞内Cl－浓度升高，此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后，Cl－经Cl－通道外流，产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析，错误的是 A.触觉神经元兴奋时，在抑制性神经元上可记录到动作电位 B.正常和患带状疱疹时，Cl－经Cl－通道的运输方式均为协助扩散 C.GABA作用的效果可以是抑制性的，也可以是兴奋性的 D.患带状疱疹后Cl－转运蛋白增多，导致轻触产生痛觉 √ 4.神经元的轴突末梢可与另一个神经元的树突或胞体构成突触。通过微电极测定细胞的膜电位，PSP1和PSP2分别表示突触a和突触b的后膜电位，如图所示。下列叙述正确的是 A.突触a、b前膜释放的递质，分别使突 触a后膜通透性增大、突触b后膜通透 性降低 B.PSP1和PSP2由离子浓度改变形成，共 同影响突触后神经元动作电位的产生 C.PSP1由K＋外流或Cl－内流形成，PSP2 由Na＋或Ca2＋内流形成 D.突触a、b前膜释放的递质增多，分别使PSP1幅值增大、PSP2幅值减小 √ 必备知识 整合 1.兴奋在神经纤维上双向传导电表指针偏转问题 (1)刺激a点， 点先兴奋， 点后兴奋，电表指针发生 的偏转。 (2)刺激c点(bc＝cd)，b点和d点同时兴奋，电表指针 偏转。 b d 两次方向相反 不发生 2.兴奋在神经元之间单向传递电表指针偏转问题 (1)刺激b点(ab＝bd)，由于兴奋在突触间的传递速率 在神经纤维上的传导速率，所以 点先兴奋， 点后兴奋， 电表指针发生 的偏转。 (2)刺激c点，兴奋不能传至a点，a点不兴奋， d点可兴奋，电表指针 偏转。 小于 a d 两次方向相反 只发生一次 3.电刺激法探究兴奋的传导和传递 预实验：在E点给予适宜强度的刺激，观察效应器A的效应。 实验结果：若效应器A产生效应，说明反射弧的结构是完整的。 (1)探究兴奋在神经纤维上的传导 双向 单向 (2)探究兴奋在神经元之间的传递 单向 双向 4.药物阻断实验探究兴奋的传导和传递 探究某药物(如麻醉药)是阻断兴奋在神经纤维上的传导，还是阻断在突触处的传递，可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处，依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断。 考向四　兴奋传递中电表指针偏转次数的判断 7.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，乙指针不 偏转 B.刺激a处时，甲指针偏转一次，乙指针偏转一次 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，甲、乙指针各偏转一次 √ 迁移应用 评价 8.图1是神经纤维上电位测量示意图，图2是某神经纤维由静息→兴奋→恢复静息电位的变化曲线图。下列叙述正确的是 A.未刺激时图1测量的是图2的静息电位，约为－70 mV B.适宜刺激后图1显示的是电流表指针第二次的偏转 C.适宜刺激后图1可测量 动作电位，其最大值 不会随有效刺激的增 强而增加 D.图2中①处仅有Na＋大量内流，③④处仅有K＋大量外流 √ 考向五　兴奋传导和传递的实验探究 9.利用灵敏电流计、神经纤维及神经纤维—肌肉标本可探究兴奋的产生与传导(图中的刺激强度均能引起动作电位的产生)。下列相关叙述错误的是 A.图1中电流计的指针出现两次方向相反的偏转不能证明兴奋的传导具有双向性 B.图2中电流计的指针出现两次方向相反的偏转，能证明兴奋的传导具有双向性 C.利用图3装置可以判断兴奋在神经纤维上是单向传导还是双向传导 D.若图1中刺激点改为c点，电流计的指针不偏转，不能说明兴奋的传导具有双 向性 √ 10.科学工作者为研究兴奋在神经纤维上传导及突触间传递的情况，设计如图所示实验。图中c点位于灵敏电流计①两条接线的中点，且X＝Y。 请回答下列问题： (1)在a点受刺激时，膜外电位为____电位。若刺激b点，电流计①指针_______________________(填偏转方向和次数)；若刺激c点，电流计①指针________。 负 发生两次方向相反的偏转 不偏转 (2)若利用电流计②验证兴奋在突触间只能单向传递。请设计实验进行证明(请注明刺激的位点、指针偏转的情况)： Ⅰ.______________________________________________________，说明兴奋可以从A传到B； Ⅱ.____________________________________，说明兴奋不能从B传到A。 刺激d(或a或b或c)点，电流计②指针发生两次方向相反的偏转 刺激e点，电流计②指针只发生一次偏转 (3)请利用电流计①②设计一个简单实验，证明兴奋在神经纤维上的传导速度快于其在突触间的传递速度。 实验思路：_____________________________________________________。 结果预测：______________________________________________。 刺激d点，观察电流计①②指针发生第二次偏转的先后顺序 电流计①指针发生第二次偏转的时间早于电流计② $