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”，涵盖神经纤维上电信号传导、神经元间突触传递及兴奋剂危害。以运动员起跑反应问题导入，从反射弧过渡到神经冲动机制，通过实验、曲线、表格搭建学习支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观）、科学思维（实验分析与模型构建），如蛙坐骨神经实验、膜电位曲线解读及离子浓度影响分析。设置现学现用、概念检测等环节，助学生具象化抽象知识，教师可高效开展互动教学。

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？ 问题探讨 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 为什么不是0秒，0.05秒？ 必须是枪响0.1秒后起跑才合规 1 第2章 神经调节 第3节 神经冲动的产生和传导 兴奋是如何在神经纤维上传导的？ 兴奋在突触处是如何传递的？ 为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品？ 本节聚焦 一、兴奋在神经纤维上的传导 1、兴奋是如何在神经纤维上传导的？ 2、静息电位和动作电位形成的原因分别是什么？ 阅读P27--28初步解决以下问题，限时2分钟 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 实验结论：兴奋在神经纤维上以 的形式传导，这种电信号也叫做_____________。 电信号 神经冲动 一、兴奋在神经纤维上的传导 1、蛙坐骨神经表面电位变化实验 共发生了两次方向相反的偏转 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？ 1、神经细胞膜内外Na+、K+分布特点？ 　【资料】神经细胞内外部分离子浓度 组分 细胞内浓度(mmol/L) 细胞外浓度(mmol/L) Na＋ 5～15 145 K＋ 140 5 Cl－ 5～15 110 带负电的蛋白质 高 低 Na+浓度：细胞内˂细胞外 K＋浓度：细胞内 ˃ 细胞外 2、Na+从细胞外→细胞内，K＋从细胞内→细胞外的跨膜运输方式？ 3、Na+从细胞内→细胞外，K＋从细胞外→细胞内的跨膜运输方式？ 协助扩散 主动运输 2.兴奋在神经纤维上的产生和传导过程 (1)未受刺激时处于 ,胞外Na+浓度比膜内高,K+浓度比膜内低,膜主要 ,造成 ,使 。 静息电位：内负外正 (2)当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜 ， ，这个部位的膜两侧出现 （ ） 动作电位：内正外负 (3)邻近未兴奋部位仍然是内负外正，在兴奋部位与未兴奋部位之间由于 的存在而发生 ，这样就形成了 。局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，如此进行下去，将 ，后方又 。 (通过K+通道蛋白，方式：协助扩散) 静息状态 对K+有通透性 K+外流 膜外阳离子浓度高于膜内 对Na+ 通透性增加 Na+内流 暂时性的电位变化 兴奋状态 电位差 电荷移动 局部电流 兴奋向前传导 恢复为静息电位 (通过Na+通道蛋白，方式：协助扩散) (K+外流) 兴奋部位 未兴奋部位 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 兴奋部位 未兴奋部位 未兴奋部位 刺激 兴奋传导方向和局部电流方向 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 兴奋传导方向： 兴奋部位 未兴奋部位 7 兴奋在神经纤维上的传导方向 （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。 以上是用蛙的坐骨神经实验，是离体生物神经纤维。那么兴奋在生物体内的反射弧上的传导是也双向传导的吗？ 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。 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。 8 （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： 兴奋在神经纤维上的传导 1.传导形式： 。 电信号（或神经冲动） 3.传导过程： 刺激 兴奋时 局部电流 静息时 兴奋传导 ①静息状态的电位称为 。 形成原因： 。方式： 电位表现： 。 静息电位 K+外流 内负外正 ②兴奋时的电位称为 。 形成原因： 。方式： 电位表现： 。 动作电位 Na+内流 内正外负 ③兴奋部位和未兴奋部位之间由于 的存在而发生 ，而形成 。 电位差 电荷移动 局部电流 ④局部电流方向： 膜外: 部位流向 部位；膜内: 部位流向 部位。 兴奋传导的方向与膜 电流相同。 内 恢复静息电位 2.在离体神经纤维上的传导是 向的。 双 小结 未兴奋 兴奋 兴奋 未兴奋 协助扩散 协助扩散 枪乌贼的巨大神经纤维直径可达1mm，是研究生物电的理想材料。霍奇金和科尔用100微米的玻璃毛细管从断端纵向插入枪乌贼的巨大神经纤维，并在细胞外安置参考电极用以测定静息电位和动作电位取得了成功。 膜电位的测量方法 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 12 刺激 ①a点之前 —— 静息电位 主要是K+外流 (协助扩散), 膜电位：内负外正。 ②ac段 —— 动作电位的形成 Na+大量内流 (协助扩散), C点是动作电位的峰值 ③ce段 —— 静息电位的恢复 K+大量外流,膜电位恢复为静息电位。 ④ef段 钠钾泵活动加强，泵入K＋泵出Na＋ Na+-K+泵通过将Na+泵出膜外,将K+泵入膜内,以维持膜外高Na+膜内高K+的状态,为下一次兴奋准备。(主动运输) 膜电位变化曲线解读 —— 一次兴奋完成后 以上是用蛙的坐骨神经实验，是离体生物神经纤维。那么兴奋在生物体内的反射弧上的传导是也双向传导的吗？ 13 注意： 膜电位变化曲线解读 （1）整个兴奋传导过程中，K+始终膜内多于膜外，Na+始终膜外多于膜内； （2）整个过程中，动作电位的传导不会随着时间而衰减。 14 兴奋传导与电表指针偏转问题 （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。 （4）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 （3）刺激bc之间的一点： 点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转 b d 两 15 细胞外液Na＋、K＋浓度大小与膜电位变化的关系 K+ 、Na+正常 K+ ↑ 细胞外液 K+ 外流 ↓ Na+ ↓ Na+ 内流 ↓ 浓度差↓ 浓度差↓ 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 细胞外液中K+浓度升高，静息电位的绝对值降低。 细胞外液中Na+浓度降低，动作电位的峰值降低 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， Na+多 K+少 Na+少 K+多 兴奋在神经纤维上的传导 1.传导形式： 。 电信号（或神经冲动） 3.传导过程： 刺激 兴奋时 局部电流 静息时 兴奋传导 ①静息状态的电位称为 。 形成原因： 。方式： 电位表现： 。 静息电位 K+外流 内负外正 ②兴奋时的电位称为 。 形成原因： 。方式： 电位表现： 。 动作电位 Na+内流 内正外负 ③兴奋部位和未兴奋部位之间由于 的存在而发生 ，而形成 。 电位差 电荷移动 局部电流 ④局部电流方向： 膜外: 部位流向 部位；膜内: 部位流向 部位。 兴奋传导的方向与膜 电流相同。 内 恢复静息电位 2.在离体神经纤维上的传导是 向的。 双 小结 未兴奋 兴奋 兴奋 未兴奋 协助扩散 协助扩散 二、兴奋在神经元之间的传递 1.什么是突触小体？ 2.突触的形成？ 3.突触有哪些结构？ 4.兴奋如何通过突触进行传递？ 5.神经递质有哪些？作用结果及去向？ 6.神经元之间兴奋的传递为什么是单向的？ 7.突触处的兴奋传递速度和神经纤维传导速度相比有什么特点？为什么？ 阅读P28-29，初步解决以下问题，限时2分钟 一、兴奋在神经元之间的传递 1、突触 (1)突触的形成 突触小体可以与其他神经元胞体或树突等相接近，共同形成突触。 神经元的轴突末梢经过多次分枝，每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫做突触小体。 突触的常见类型： 轴突—树突型 轴突—胞体型 (2)突触的结构 突触前膜 突触后膜 突触间隙 突触 突触小泡(与高尔基体有关) 神经递质 神经递质受体(特异性) 线粒体(提供能量) 含组织液 兴奋传导的方向 主要有乙酰胆碱、氨基酸类（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。 突触小体 本质：糖蛋白 一、兴奋在神经元之间的传递 1、突触 （突触小体膜） （后一个神经元的树突膜或胞体膜） 受体 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 神经递质 ②神经递质通过突触间隙_______到 附近； 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 一、兴奋在神经元之间的传递 2、兴奋经突触传递的过程 （方式：胞吐） 使下一个神经元兴奋或抑制 体现了细胞膜能进行 细胞间的信息交流 一、兴奋在神经元之间的传递 3、兴奋经突触传递的特点 a.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。 b.传递速度比在神经纤维上慢 突触处的兴奋传递需要通过化学信号的转换。 ？突触前膜：____________________； ？突触后膜：____________________。 电信号→化学信号 化学信号→电信号 突触结构只存在于两个神经元之间吗？ 4、突触传递的形式 电信号→化学信号→电信号； 思考•拓展 神经递质作用于突触后膜上的相关受体后，一定会引起突触后膜产生动作电位吗？ 神经递质的种类 兴奋性递质 抑制性递质 突触后膜Na+通道打开，Na+内流，突触后膜产生动作电位，引起突触后神经元兴奋。 突触后膜Cl-通道打开，Cl-内流，强化外正内负的静息电位，使后膜难以兴奋，即表现为抑制作用。 引发下一个神经元兴奋或抑制 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 1、化学物质对神经系统的影响（作用机理） 化学物质影响神经系统的作用位点往往是突触，兴奋剂和毒品也大多是通过突触来起作用的。 表现 有些物质能促进神经递质的合成和释放速率。 1 有些会干扰神经递质与受体的结合。 2 有些会影响分解神经递质的酶的活性。 3 2、兴奋剂与毒品 概念及作用 兴奋剂 毒品 概念：指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺(冰毒)、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。 作用：增强人的兴奋程度、提高运动速度等。 概念：原指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物。现为运动禁用药物的统称。 注意：有些兴奋剂就是毒品（如可卡因）。 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 3、可卡因的作用机理 会影响大脑中与愉悦传递有关的神经元，这些神经元利用神经递质—多巴胺来传递愉悦感。 ①在正常情况下，多巴胺发挥完作用后会被突触前膜上的转运蛋白从突触间隙回收。 ②吸食可卡因后，可卡因会使转运蛋白失去回收多巴胺的功能，于是多巴胺就留在突触间隙持续发挥作用。 ③这样，导致突触后膜上多巴胺受体减少。 ④当可卡因药效失去后，由于多巴胺受体减少，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维持这些神经元的活动，于是形成恶性循环，毒瘾难戒。 三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害 小结 下节课前提问 1.突触的结构包括 、 与 。 2.突触前膜释放的 可扩散到突触间隙，与突触后膜上的 结合，从而改变了突触后膜对离子的通透性，引发电位变化。(导致下一个神经元 ） 3.信号转变：前膜 信号转变成 信号，后膜 信号转变成 信号。 4.神经递质发挥作用后，迅速被酶 或被突触前膜 。 5.神经元之间兴奋的传递是 向的，原因是： 。 6.突触处兴奋传递速度比神经纤维上要 。 7.神经元之间通过 传递兴奋，神经元与肌肉细胞或某些腺体细胞之间也是通过 联系的，神经元释放的神经递质作用于肌肉细胞或腺细胞，引起 或 。 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 突触前膜 突触间隙 突触后膜 神经递质 受体 兴奋或抑制 慢 突触 突触 肌肉的收缩 腺体的分泌 降解 回收 单 电 电 化学 化学 课前提问 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 ； 2. 原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称； 3.作用机理 ①有些能促进神经递质的合成和释放速率，导致后膜 ； ②有些会 ，导致后膜 ； ③有些会 ，导致后膜持续兴奋或抑制； ④有些会影响神经递质的回收，导致后膜 ； 4.可卡因会使 的功能，于是多巴胺就就留在突触间隙持续发挥作用，使下一个神经元 ，经机体调节， 逐渐减少。 持续兴奋或抑制 持续兴奋或抑制 干扰神经递质与受体的结合 影响分解神经递质的酶的活性 转运蛋白失去回收多巴胺 持续兴奋 多巴胺受体 兴奋剂 突触 不兴奋或不抑制 A B 思维•训练 推断假说与预期 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？” 实验：取两个蛙的心脏(A和B，保持活性)置于成分相同的营养液中，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心脏的营养液中(如右图)，B心脏跳动也减慢。 结论： 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 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 蛙心灌流实验 A、B心脏跳动减慢 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 2. 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 C 一、概念检测 A 细胞外液Na＋、K＋浓度大小与膜电位变化的关系 K+ 、Na+正常 K+ ↑ 细胞外液 K+ 外流 ↓ Na+ ↓ Na+ 内流 ↓ 浓度差↓ 浓度差↓ 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 细胞外液中K+浓度升高，静息电位的绝对值降低。 细胞外液中Na+浓度降低，动作电位的峰值降低 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， Na+多 K+少 Na+少 K+多 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。 33 1. 枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明，当改变神经元轴突外Na+浓度的 时候，静息电位并不受影响，但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。 （1）请对上述实验现象作出解释。 （2）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？ 二、拓展应用 静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关，所以神经元轴突外Na+ 浓度的改变并不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关，细胞外Na+ 浓度降低，细胞内外Na+ 浓度差变小，Na+ 内流减少，动作电位值下降。 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。 Na+ ↓ Na+ 内流 ↓ 浓度差↓ 2. 一般的高速路都有限速的规定。例如，我国道路交通安全法规定，机动车在高速公路行驶, 车速最高不得超过120 km/h。在高速路上行车, 要与前车保持适当的距离，如200 m。另外，我国相关法律规定，禁止酒后驾驶机动车。请你从本节所学知识的角度，解释这几项规定的合理性。如果遇到酒后还想开车的人，你将怎样做？ 在行车过程中，发现危险进行紧急处置，实际上需要经过一个复杂的反射过程。视觉器官等接受信号并将信号传至大脑皮层作出综合的分析与处理，最后作出应急的反应，要经过兴奋在神经纤维上的传导以及多次突触传递，因此从发现危险到作出反应需要一定的时间。车速过快或车距过小，就缺少足够的时间来完成反应的过程。此外，酒精会对神经系统产生麻痹，使神经系统的反应减缓，所以酒后要禁止驾驶机动车。 遇到酒后还想开车的人，需告诫：酒后不开车，开车不喝酒；酒驾、醉驾是违法行为。 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？ 发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋） 发生两次方向相反的偏转（因为a点先兴奋，d点后兴奋） 兴奋在神经元之间传递与电流表指针偏转问题 ③刺激c点，电流计指针如何偏转？ ④刺激d点右侧，电流计指针如何偏转？ 发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋） ⑤上述④⑤现象发生的原因 发生一次偏转（因为a点不兴奋，d点兴奋） 神经元之间兴奋的传递只能是单方向，因为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。 兴奋在神经元之间传递与电流表指针偏转问题 $