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传导（静息电位、动作电位、局部电流）和神经元间的传递（突触结构、神经递质作用），并延伸至兴奋剂与毒品危害。通过“运动员起跑反应”问题探讨导入，从反射弧过渡到兴奋传导形式，搭建宏观到微观的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，如通过蛙坐骨神经实验、离子浓度分析推导电位形成机制，结合膜电位曲线解读培养证据推理能力。任务驱动设计（如可卡因成瘾机制探究）引导主动探究，情境视频增强直观性。同时渗透态度责任，借毒品危害教育强化健康意识，助力学生构建结构与功能观，也为教师提供结构化探究式教学资源。

（1）运动员从听到发令枪响到做出起跑反应，信号的传导经过了哪些结构？ 神经中枢 中枢神经系统 外周神经系统 效应器 传出神经 听觉感受器 传入神经 （2）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。短跑比赛中判定运动员“抢跑”的依据是什么？ 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。 问题探讨 兴奋在神经纤维上的传导 兴奋在神经元之间的传递 兴奋在反射弧中是以何形式传导？是怎样传导的呢？ 第2章 第3节 神经冲动的产生和传导 坐骨神经 腓肠肌 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。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。 1 蛙坐骨神经表面电位变化实验 兴奋在神经纤维上的传导 一 刺激神经，腿部很快就作出反应，也就是兴奋的传递速度是很快的，那是什么形式的信号传递速度这么快呢？ 5 探究兴奋在神经纤维上产生和传导的原理 任务1 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 实验证明： 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_____________。 电信号 神经冲动 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。 细胞外液中主要的阳离子和阴离子是 ； 细胞内液中主要的阳离子是 ，带负电主要是 。 — — — — — + + + + + Na+和Cl- K+ 蛋白质 理想神经元分析： 细胞外液 3 K+ 117 Na+ 120 Cl- 0 A- 细胞内液 90 K+ 30 Na+ 4 Cl- 116 A- 单位：mmol/L 探究兴奋在神经纤维上产生和传导的原理 任务1 1.阅读资料，探究静息电位的产生原因。 内负外正是如何形成的？ 科学家测定了神经细胞膜内外的各种离子浓度，发现： 水是电中性的，分子是不带电的。分子溶于水发生解离（如HCl→H+＋Cl−），解离时产生的正电荷和负电荷一样多，因此，溶液也是电中性的。 对于细胞外而言整体呈电中性，对于细胞内而言，也呈电中性。 钾离子流出去的动力是什么？膜内外浓度差。浓度差越大，流出去就越多，浓度差越小，流出去越少 为什么细胞外的蛋白质含量几乎为0？ 7 据以上资料：静息电位形成的原因是 向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是 。 【资料】 科学家通过实验发现：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。 K＋ 外 协助扩散 单位：mmol/L 探究兴奋在神经纤维上产生和传导的原理 任务1 1.阅读资料，探究静息电位的产生原因。 K+从细胞内顺浓度扩散出去积聚在膜外表面，同时等量的阴离子贴附在膜内表面（相当于从细胞内液移除等量的阳离子和阴离子，细胞内液和细胞外液仍是电中性的），膜内外因此产生电位（电势差）。K+外流产生的膜电位会抑制K+外流。膜电位足够大时，K+净外流为零，即达到平衡。某离子的平衡电位由该离子扩散产生，反过来又会阻止该离子的扩散。计算表明未受刺激时的膜电位与K+和Cl-的平衡电位相近。 8 3.阅读资料，探究动作电位形成的原因。 资料　1949年，霍奇金和卡茨用不含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。细胞外Na＋浓度如果增加，也可以加快动作电位的上升速度、加大动作电位的幅度。 据资料可知，动作电位 形成的原因是 向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是 。 Na＋ 内 协助扩散 K+膜内高 Na+膜外高 静息状态 动作状态 Na+膜外高 K+膜内高 刺激 电位表现： 形成原因： 运输方式： 电位表现： 形成原因： 运输方式： 内负外正 K+外流 协助扩散 内正外负 Na+内流 协助扩散 兴奋在神经纤维上的传导 一 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＋ 局部电流的形成 兴奋在神经纤维上的传导 一 11 探究兴奋在神经纤维上产生和传导的原理 任务1 3.如图表示兴奋在离体神经纤维上的传导过程，请思考下列问题： (1)图中膜内、外都会形成局部电流，请说出它们的电流方向(用字母和箭头表示)。 (2)在此情况下兴奋传导的方向是怎样的(用字母和箭头表示)？ 。 (3)根据(1)和(2)，分析兴奋传导的方向与哪种电流方向一致？兴奋在离体神经纤维上的传导有什么特点？ 膜内的电流方向是a←b→c，膜外的电流方向是a→b←c。 a b c a←b→c 兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致。 双向传导 反射过程中： 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，再加上反射弧中突触也决定兴奋在反射弧中传导方向是 的。 探究兴奋在神经纤维上产生和传导的原理 任务1 单向 （1）刺激a点： 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转 (即先向 后向 偏转) （2）刺激c点：b、d点 ，电表 发生偏转。 b d 两 同时兴奋 不 左 右 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。 （3）刺激a点兴奋时：膜电位变化是 ， 膜内电位变化是 。 内负外正→内正外负 由负电位变为正电位 兴奋传导与电流表指针偏转问题 兴奋在神经纤维上的传导 一 14 测量方法 测量图解 测量结果 测量目的 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外侧     测量静息电位和动作电位 只能测量动作电位 膜电位的测量方法 兴奋在神经纤维上的传导 一 15 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。 膜电位变化曲线解读 兴奋在神经纤维上的传导 一 17 兴奋在神经纤维上的传导 一 2．细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响 项目 静息电位 动作电位峰值 Na＋增加 Na＋降低 K＋增加 K＋降低 增大 不变 变小 不变 变小 不变 增大 不变 (1)静息电位主要是K+的平衡电位，就是K+向胞外扩散达到平衡时的膜电位。由于此时细胞膜对Na+等离子的通透性极小，所以Na+浓度的改变不会影响静息电位。 (2)动作电位主要是Na+的平衡电位，就是Na+向胞内扩散达到平衡时的电位。由于此时细胞膜对K+等离子的通透性极小，所以K+浓度的改变不会影响动作电位。 18 刺激：产生__________ 膜电位变化 未兴奋部位膜电位也发生变化 形成局部电流 静息状态 膜电位：__________ 1、兴奋区域的膜电位：___________ 2、未兴奋区域的膜电位__________ 兴奋区域与未兴奋区域形成电位差 兴奋因此向前传导 电流方向： 膜外:________________________ 膜内:________________________ 外正内负 外负内正 外正内负 未兴奋区域流向兴奋区域 兴奋区域流向未兴奋区域 总结 兴奋在神经纤维上传导特点： 双向传导 兴奋 兴奋在神经纤维上的传导 20 兴奋在神经元之间的传递 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） 兴奋在神经纤维上的传导形式： ——神经元的__________经过多次分支，最后每个小枝末端_____， 呈_____状或_____状。 轴突末梢 膨大 杯 球 突触小体 线粒体 突触小泡 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。 突触小体 1 兴奋在神经元之间的传递 二 突触前膜 突触间隙 突触后膜 神经递质受体 突触小体可以与其他神经元的胞体或树突等相接近，共同形成突触。 突触 （含组织液） 突触的结构 2 兴奋在神经元之间的传递 二 轴突—细胞体型 轴突—树突型 ①神经元之间 轴突-轴突 轴突-树突 轴突-细胞体 兴奋在神经元之间的传递 二 突触的类型 3 突触只存在于神经元之间吗？根据以下实验回答相关问题。 已知副交感神经可以使心率降低。A组保留副交感神经，B组剔除副交感神经，刺激A组中的副交感神经，A的跳动减慢。从A组的营养液中取一些液体注入B组的营养液中，B组的跳动也减慢。 请思考：该实验的自变量是 。该实验表明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 信号。 从这一实验可知： 之间存在突触。 有无副交感神经 化学 神经元和心肌细胞 腺体细胞 突触前膜 ②轴突—肌肉细胞、 轴突—腺体细胞 兴奋在神经元之间的传递 二 突触的类型 3 在效应器的突触中， 突触后膜通常是神经元 或_______， 细胞体膜 腺细胞 肌肉细胞 在效应器的突触中，也可能为_______膜或某些__________的膜； 树突膜 突触前膜是上一个神经元 或 的膜 轴突的膜 突触小体 兴奋在神经元之间的传递 二 传递过程 4 兴奋在神经元之间的传递 二 结合突触结构图，请同学们说一下突触传递兴奋的过程？ 28 传递过程 4 兴奋在神经元之间的传递 二 受体 阅读教材P29，请完成兴奋在神经元之间传递的过程。 ①兴奋到达突触前膜所在神经元的 ，引起 向 移动并释放 ； 轴突末梢 突触小泡 神经递质 ②神经递质通过_______________到 附近； 突触间隙扩散 突触后膜的受体 ③神经递质与 结合，形成 ； 突触后膜的受体 ④突触后膜上的 发生变化，引发 ； 离子通道 电位变化 ⑤神经递质被______或_____。 降解 回收 递质-受体复合物 突触前膜 结合突触结构图，请同学们说一下突触传递兴奋的过程？ 29 （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 突触中信号传递特点 5 兴奋在神经元之间的传递 二 不同部位的信号转化形式 ①突触小体： 。 ②突触后膜： 。 电信号→化学信号 化学信号→电信号 30 ①刺激a点左侧，电流计指针如何偏转？ ②刺激b点（ab=bd），电流计指针如何偏转？ 先向左偏转，再向右偏转 先向左偏转，再向右偏转 ③刺激c点，电流计指针如何偏转？ 向右偏转 电极均连在神经纤维膜外 神经递质作用于突触后膜并引起电位变化，该变化一定是兴奋吗？ 根据图1和图2分析，神经递质作用于突触后膜产生的结果分别是什么？ Na+内流 Cl-内流 突触后膜产生动作电位 后膜兴奋 强化内负外正的静息电位 使后膜抑制（更难兴奋） 突触中信号作用机理 6 兴奋在神经元之间的传递 二 32 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。 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: ⑤去向: (需要消耗能量) ④作用效果： 使后膜兴奋或抑制。 Na+内流引发动作电位 Cl-内流加强静息电位 神经递质 7 兴奋在神经元之间的传递 二 33 神经递质 7 兴奋在神经元之间的传递 二 α-银环蛇毒能与突触后膜上的乙酰胆碱(常为兴奋性递质)受体牢固结合，因此，α-银环蛇毒中毒的人会出现 的症状； 有机磷农药能抑制乙酰胆碱酯酶的活性，而乙酰胆碱酯酶的作用是清除与突触后膜上受体结合的乙酰胆碱，据此推测发生有机磷农药中毒的病人，肌肉将 。 肌肉松弛 持续收缩 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_____； ②有些会干扰： ； ③有些会影响_______________的____的_______； 影响 合成 释放 神经递质与受体的结合 分解神经递质 酶 活性 情境视频 兴奋剂 兴奋剂 (1)概念： (2)作用： 原指能 的一类药物，如今是 的统称。 提高中枢神经系统机能活动 运动禁用药物 兴奋剂具有增强_____________、提高__________等作用。 人的兴奋程度 运动速度 毒 品 (1)概念： (2)注意： 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。 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 三 可卡因成瘾的原因 任务2 可卡因既是一种兴奋剂，也是一种毒品，它会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元，如图为神经递质——多巴胺作用于突触后膜及可卡因作用机理的示意图。据图回答下列问题： (1)据图分析，多巴胺发挥作用后去向是什么？ 被多巴胺转运体回收进突触小体。 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 三 可卡因成瘾的原因 任务2 (2)据图分析，吸食可卡因导致多巴胺留在突触间隙持续发挥作用的原因是什么？ 可卡因会使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能。 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 三 大脑需要维持正常的信号传递平衡。当多巴胺信号过强时，通过减少受体来使神经元的兴奋水平维持在相对正常的范围内。 可卡因成瘾的原因 任务2 滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 三 (3)吸食可卡因可能会对突触后膜产生什么影响？ 使多巴胺转运体失去回收多巴胺的功能，突触间隙中的多巴胺浓度增加，导致突触后膜上的受体减少，影响机体正常的生命活动。 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，可卡因会使转运蛋白失去 的功能，于是多巴胺就留在 持续发挥作用，对突触后膜过多刺激。 (4)服用可卡因为什么会使吸毒者产生异常快感？ 可卡因成瘾的原因 任务2 突触前膜 转运蛋白 回收 突触间隙 回收多巴胺 ③突触间隙多巴胺增多导致突触后膜上 。 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 (5)服用可卡因为什么会使人上瘾？ 可卡因成瘾的原因 任务2 多巴胺受体减少 多巴胺受体已减少 服用可卡因 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； 交感神经 心脏功能 免疫系统 心理依赖性 触幻觉 嗅幻觉 皮下虫行蚁走感 (6)服用可卡因的危害 43 (7)长期吸食后突然停药人会出现什么症状？ (8)对于毒品我们应该采用的正确的做法是什么？ 可卡因成瘾的原因 任务2 抑郁，焦虑，疲惫，失眠厌食，失望，免疫功能下降等。 不参与制毒、贩毒或引诱他人吸毒，自己不吸毒，珍爱生命，远离毒品，向社会宣传毒品的危害。 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。 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 可双向传导 单向传递 迅速 较慢 使未兴奋部位兴奋 使下一个神经元兴奋或抑制 兴奋在神经纤维上的传导与在神经元之间传递的比较 46 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 Lavf58.39.101 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $