2.3+神经冲动的产生和传导（第一课时）-2022-2023学年高二生物同步精讲课件（人教版2019选择性必修1）(共26张PPT)

(共26张PPT)
核心问题：女排运动员作出精准反应获取胜利，神经系统精准调节过程中神经冲动是如何产生的？又是如何传导的？
感觉输入
信息整合
运动输出
第3节 神经冲动的产生和传导
(第一课时)
本节聚焦:
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？
第2章 神经调节
【问题探讨】
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。
讨论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？
经过了耳蜗（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层－脊髓）、传出神经、效应器（传出神经末梢和肌肉）等结构。
讨论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。
讨论3：兴奋在反射弧中是以什么形式传导的呢？
神经元之间
伸肌
屈肌
肌梭
神经纤维
根据图解写出膝跳反射具体的反射弧：
感受器(肌梭)→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器
问题：兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？
坐骨神经
腓肠肌
(意大利)伽尔瓦尼
一、兴奋在神经纤维上的传导
1786年有一天，伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“动物电”。
解剖蛙坐骨神经（视频）
a
b
+
+
①静息时,电表没有测出电位变化,说明神经表面各处电位 。
相等
刺激
-
②在图示神经的左侧一端给予刺激时，a处先变为
电位，接着 。
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
一、兴奋在神经纤维上的传导
——蛙坐骨神经表面电位差实验
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。（P27）
问1：共发生了几次偏转？方向如何？
问2：兴奋在神经纤维上以什么形式传导？
K+内高外低
K+通道开放
↓
K+外流
静息电位(内负外正)
（1）神经细胞膜内外K+和Na+分布特点？
（2）未受到刺激时，膜主要对什么离子有通透性？
一、兴奋在神经纤维上的传导
1.静息电位产生机制
Na+
膜外
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
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-
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-
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-
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
静息电位产生原因动画视频演示
K+
Na+
K通道
Na通道
膜外
膜内
外正内负
K+外流
一、兴奋在神经纤维上的传导
1.静息电位产生机制
（1）当受到刺激时，膜主要对什么离子有通透性？
（2）动作电位的电位表现？
Na+外高内低
Na +通道开放
↓
Na+内流
动作电位(内正外负)
一、兴奋在神经纤维上的传导
2.动作电位产生机制
Na+
膜外
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
K+
Na+
K通道
Na通道
膜外
膜内
动作电位产生原因动画视频演示
一、兴奋在神经纤维上的传导
2.动作电位产生机制
问题：兴奋部位的电位表现为内正外负,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会发生什么现象呢？
兴奋部位
末兴奋部位
局部电流
兴奋部位的电位表现为________，而邻近的未兴奋部位仍然是________，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_________
内正外负
内负外正
电位差
电荷移动
局部电流
膜外:
未兴奋部位→兴奋部位
膜内:
兴奋部位→未兴奋部位
3.局部电流的形成
局部电流方向：
-
+
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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+
+
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+
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
双向传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
4.兴奋的传导
局部电流方向：
①膜外与兴奋传导方向
②膜内与兴奋传导方向 .
相反
相同
Na＋
Na＋
- - - -
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
++++
++++
- - - -
- - - -
++++
++++
- - - -
- - - -
Na＋
Na＋
++++
++++
- - - -
- - - -
Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
局部电流动画视频演示
一、兴奋在神经纤维上的传导
局部电流刺激相近的_______部位产生同样的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又_______________。
未兴奋
恢复静息电位
②在反射过程中
①在离体的神经纤维上
传导方向：________
传导方向：_________
单向传导
双向传导
问题：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？
总结：兴奋在神经纤维上的传导方向解析
(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
√
1.神经细胞处于静息状态时，细胞内外K＋和Na＋的分布特征是
A.细胞外K＋和Na＋浓度均高于细胞内
B.细胞外K＋和Na＋浓度均低于细胞内
C.细胞外K＋浓度高于细胞内，Na＋相反
D.细胞外K＋浓度低于细胞内，Na＋相反
√
跟踪训练
2.如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图。下列说法与图示相符的是
A.图中兴奋部位是B和C
B.图中弧线最可能表示局部电流方向
C.图中兴奋传导的方向是C→A→B
D.兴奋传导方向与膜外局部电流方向一致
√
1.（教材P31拓展应用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＋浓度时，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)请对上述实验现象做出解释。
二、膜电位的测量
(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？
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。
①静息电位与神经元内的K+外流相关，与Na+无关；
②细胞外Na+浓度降低，细胞内外Na+浓度差减小，Na+内流减少，动作电位值下降。
2.根据膜电位曲线变化图，回答下列问题。
(1)ab段代表静息电位，产生的原因是什么？需不需要消耗能量？
K＋外流
(2)bd段是动作电位产生的过程，其产生的原因是什么？需不需要消耗能量？
Na＋内流，不需要消耗能量。
(3)de段是静息电位恢复的过程，其产生的原因是什么？
K＋外流
二、膜电位的测量
不需要消耗能量
2.根据膜电位曲线变化图，回答下列问题。
二、膜电位的测量
(4)神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题如何解决？
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。
(5)如降低外界溶液中Na＋的浓度，则动作电位的峰值(d点)将怎么变化？
动作电位的峰值将减小。
a-c:
c-e:
e-f:
静息电位，K+外流
（协助扩散）
形成动作电位，Na+内流
(协助扩散)
恢复静息电位，K+外流
(协助扩散)
Na+—K+泵，吸Na+，排K+（Na+内流，K+外流）
(主动运输)
a点:
【总结】神经纤维膜电位差变化曲线解读
3.在离体实验条件下神经纤维的动作电位示意图如图所示。下列叙述正确的是
A.ab段主要是Na＋内流，是需要消耗能量的
B.bc段主要是Na＋外流，是不需要消耗能量的
C.cd段主要是K＋外流，是不需要消耗能量的
D.de段主要是K＋内流，是需要消耗能量的
√
跟踪训练
b、d点 ，电表 发生偏转。
点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转(即先向 后向 偏转)
1.刺激a点:
2.刺激c点:
b
d
两
同时兴奋
不
左
右
三、兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
3.刺激c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)
b
d
两
左
右
三、兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
4.刺激c点:
b处电流表先向 后向 偏转 次，肌肉发生收缩。
左
右
两
三、兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
4.如图甲所示，在神经纤维上安装两个完全相同的灵敏电表。表1两电极分别在a、b处膜外，表2两电极分别在d处膜的内外侧，在bd中点c处给予适宜刺激，相关的电位变化曲线如图乙、图丙所示。下列分析中，错误的是
A.表1记录得到图丙所示的双向电位
变化曲线
B.图乙②点时Na＋的内流速率比①点
时的大
C.图乙曲线处于③点时，图丙曲线正
处于⑤点
D.图丙曲线处于④点时，图甲a处正处
于静息电位状态
√
跟踪训练