2.3神经冲动的产生和传导（第一课时）2026-2027学年高二上学期选择性必修1生物人教版(2019)

该高中生物学课件聚焦神经冲动在神经纤维上的产生和传导，通过“问题探讨”中田径抢跑规则导入，结合1820年蛙坐骨神经实验视频、离子浓度对比表等学习支架，引导学生从静息电位、动作电位逐步理解兴奋传导机制。 其亮点在于以经典实验和合作探究培养科学思维，通过电位变化曲线解读和电表偏转分析深化探究实践，体现结构与功能观的生命观念。如合作探究问题引导自主构建知识，实战训练联系生活实例，助力学生理解抽象概念，也为教师提供互动教学的系统资源。

第二章 神经调节 第3节神经冲动的产生和传导 (第一课时+第二课时) 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。 问题探讨 一、兴奋在神经纤维上的传导 腓肠肌 【资料1】1820年，灵敏电流计应用于生物电研究。在蛙的坐骨神经外侧连接两个电极。刺激蛙神经一侧，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。 坐骨神经 思考：观看视频并结合教材P27正文第二段，思考无刺激时，电表指针怎么偏转？这又说明什么？当给予刺激，又发生了怎样变化？这又说明什么？ a b + + ①静息时,电表 测出电位变化,说明神经 表面各处电位 。 没有 相等 刺激 - ②在图示神经的左侧一端给予刺激时， 刺激端 的电极处（a处）先变为 电位，接着 。 靠近 恢复正电位 负 - ③然后，另一电极（b处）变为 电位。 负 ④接着又 。 恢复为正电位 电表指针共发生了两次方向相反的偏转 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（neural impulse）。（P27） 一、兴奋在神经纤维上的传导 分析： 问：共发生了几次偏转？方向如何？ 一、兴奋在神经纤维上的传导 合作探究一：请同学们自主阅读教材P28，思考以下问题：（4min） 1.什么是静息电位？形成原因？ 2.什么是动作电位？形成原因？ 3.神经细胞胞内K+浓度高于胞外，胞外Na+高于胞内，如何来实现这一离子梯度呢？ 4.什么是局部电流？ 5.兴奋传导方向和电流方向一致吗？ 一、兴奋在神经纤维上的传导 【资料2】无机盐离子是细胞生活必需的，但这些无机盐离子带有电荷，不能通过自由扩散穿过磷脂双分子层。静息时(未受刺激)神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度如下表： 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 细胞外>细胞内 Na+ 细胞内>细胞外 比较：细胞内、外的Na+和K+的浓度，它们的分布什么特点？ K+ K+主内Na+主外 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ 静息时，膜对K+的通透性大，即K +通道蛋白开放，造成K+外流，使膜外的阳离子浓度高于膜内，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，称为静息电位。 一、兴奋在神经纤维上的传导 7 电位表现：___________ 形成原因：___________ 运输方式：___________________ 外正内负 K+外流 协助扩散（离子通道） ①静息电位 一、兴奋在神经纤维上的传导 静息电位：... text has been truncated due to evaluation version limitation. Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ Na+ 在受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，造成Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，出现外负内正的现象，叫动作电位。 一、兴奋在神经纤维上的传导 9 ②动作电位 电位表现：___________ 形成原因：___________ 运输方式：___________________ 外负内正 Na+内流 协助扩散（离子通道） 刺激 一、兴奋在神经纤维上的传导 一、兴奋在神经纤维上的传导 兴奋部位的电位表现为内正外负，而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_____ _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＋ 局部电流的形成及其原因 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。 一、兴奋在神经纤维上的传导 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺激 (2)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 从兴奋部位传导到未兴奋部位 (1)兴奋传导方向： 一、兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经纤维上的传导方向解析 传导方向：_________ 双向传导 （1）在离体的神经纤维上 在中部刺激神经纤维，会形成兴奋区，而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差，都可以产生电荷移动，形成局部电流，因此可以双向传导。 （2）在反射过程中： 传导方向：________ 单向传导 在反射过程中，总是从感受器一端接受刺激产生兴奋然后传向另一端，再加上反射弧中的突触也决定兴奋在反射弧中的传导方向是单向的。 延伸拓展 13 一、兴奋在神经纤维上的传导 静息状态 未兴奋部位 兴奋状态 兴奋部位 刺激 K+外流 Na+内流 静息电位 (外正内负) 动作电位 (外负内正) 局部电流 未兴奋部位 刺激 Na+内流 总结 延伸拓展 一、兴奋在神经纤维上的传导 反射的发生不仅需要完整的反射弧，还需要适宜的刺激。如图所示将刺激强度逐渐增加(S1～S8)，一个神经细胞细胞膜电位的变化规律： 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； 资料分析： 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。 15 (1)产生和维持神经细胞静息电位主要与K＋有关(　　) (2)兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na＋大量内流(　　) (3)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 (　　) (4)刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导(　　) (5)神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同(　　) √ √ × √ 判断正误 √ （2）在反射弧中传导方向：__________ 单向传导 2、传导方向： （1）在离体神经纤维上传导方向：__________ 双向传导 [现学现用] 兴奋部位膜电位表现____________。 内正外负 兴奋部位膜电位变化_____________________________________。 兴奋部位膜外电位是___________。 兴奋部位膜外电位变化是_____________________。 由“内负外正”变为“内正外负” 负电位 由正电位变为负电位 1、膜电位： △一定要看清楚题干！ 3．产生和维持静息电位的主要原因是____________ 产生和维持动作电位的主要原因是____________ K+外流 Na+内流 二、电表指针偏转问题 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 二、电表指针偏转问题 A B ①0～t1段 兴奋从刺激位点传到A点所用时间。 ②t1～t2段 A点兴奋，Na+内流，形成动作电位所用时间。 ③t2～t3段 K+外流，A点恢复静息电位所用时间。 电表发生两次方向相反的偏转 电位变化曲线解读 二、电表指针偏转问题 ①AB段，神经细胞静息时，非门控的K+通道蛋白一直开放，K+外流，膜两侧的电位表现为内负外正； （协助扩散） ②BC段，神经细胞受刺激时，受刺激部位的膜上门控的Na+通道蛋白短暂开放，Na+大量内流，膜内外的电位出现反转，表现为内正外负；（协助扩散） ③CD段，门控的Na+通道蛋白关闭，门控的K+通道蛋白打开，K+大量外流，膜电位恢复为静息电位后，门控的K+通道蛋白关闭；（协助扩散） ④一次兴奋完成后，钠钾泵将细胞内的Na+泵出，将细胞外的K+泵入，以维持细胞内K+浓度高和细胞外Na+浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。（主动） 兴奋传导过程中的膜电位变化 二、电表指针偏转问题 当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜一部分Na+离子通道开放，对细胞外Na+的通透性增加，Na+内流，细胞膜内电位开始升高。 如果刺激足够强烈，当细胞膜内电位从静息电位升高到一定程度时，细胞膜上的大量Na+离子通道开放，从而使得Na+大量内流，从而推动细胞膜内电位迅速升高，使得细胞膜两侧电位由静息电位的内负外正转变为内正外负，从而形成动作电位。能够诱导细胞膜大量Na+离子通道开放的电位称为阈电位，只有刺激诱导Na+内流使细胞膜内电位到达阈电位，才能够诱导动作电位形成，使得神经纤维刺激部位兴奋。 动作电位形成后，神经纤维刺激部位需要及时恢复为静息电位，以便及时感知后续刺激。此时，细胞膜上的Na+离子通道关闭。由于此时细胞膜内K+浓度远高于细胞外，细胞膜上的K+离子通道开放，大量K+外流，从而使细胞膜内电位快速下降，由内正外负的动作电位重新恢复为内负外正的静息电位。在恢复为静息电位后，神经纤维刺激部位需要产生动作电位过程中大量内流的Na+通过主动运输的形式运输到细胞外，将由动作电位恢复为静息电位过程中大量外流的K+通过主动运输的形式运输到细胞内，从而恢复原有的细胞内外Na+和K+离子浓度分布，以便在之后刺激时能够继续形成动作电位 。 Na+-K+泵：细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。 吸K+排Na+ 延伸拓展 一、兴奋在神经纤维上的传导 二、电表指针偏转问题 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 二、电表指针偏转问题 注意： （1）整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段； （2）整个过程中，K+始终膜内多于膜外，Na+始终膜外多于膜内； （3）整个过程中，动作电位的传导不会随着时间而衰减 课堂小结 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 1.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 实战训练 2．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 实战训练 +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 A.丁区是Na＋内流所致 B．甲区与丙区可能刚恢复为静息电位 C．乙区与丁区间膜内局部电流的方向 是从乙到丁 D．图示神经冲动的传导方向可能是从左到右，也可能是从右到左 实战训练 3.下图表示某时刻神经纤维膜电位状态。下列叙述错误的是 (　　) for watching Thank you 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 Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.65 $