2.3神经冲动的产生与传导课件（共28张PPT）2023-2024学年高中生物人教版选择性必修1 (1)

(共28张PPT)
高中生物互动 教学
第二章
兴奋在神经纤维上的产生和传导
第3节
1
兴奋在神经纤维上的传导
目 录
兴奋在神经纤维上的产生和传导
2
兴奋在神经元之间的传递
3
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界短跑比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
经过了感受器（耳）、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（传出神经末梢和它所支配的肌肉）
问题探讨
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？
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。
短跑比赛中判定运动员“抢跑”的依据是什么？
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什么形式传导的？又是怎样传导的呢？
思考
第一部分
兴奋在神经纤维上的传导
2.3神经冲动的产生和传导
科学实验1：生物电的发现
意大利医生、生理学家
伽尔瓦尼（L.Galvani）
（1）1786年的一个偶然发现。伽尔瓦尼发现挂在铁栅栏铜钩上的蛙腿在风的吹动下左右摇晃，蛙腿一碰到铁栅栏，就能观察到较明显的收缩。伽尔瓦尼认为这种收缩是肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的，即动物的组织可以产生生物电。
2.3神经冲动的产生和传导
科学实验1：生物电的发现
（2）伏特等科学家认为伽尔瓦尼的发现可能是铜铁两种金属的电位差引起的，而不是所谓的生物电。
意大利物理学家
伏特
2.3神经冲动的产生和传导
科学实验1：生物电的发现
意大利医生、生理学家
伽尔瓦尼（L.Galvani）
（3）为此，伽尔瓦尼和他的后继者设计了“无金属收缩实验”，在蛙坐骨神经-腓肠肌标本中，截断蛙的坐骨神经可以导致蛙腓肠肌收缩，这一过程中，没有涉及任何金属，说明生物电确实存在。
a
b
+
+
①
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
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
a
b
+
+
②
a
b
+
+
③
a
b
+
+
④
说明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。
电信号
这种电信号也叫做___________。
神经冲动
实验 探究
蛙的坐骨神经表面电位变化实验
共发生了几次偏转？方向如何？
共发生了两次方向相反的偏转
在静息的时候神经纤维膜内和膜外的电位是怎样的
接受刺激时，兴奋部位膜内外发生了什么变化 为什么会出现这种变化呢
兴奋在神经纤维上是怎样传导的
【归纳概括】
任务一
请同学们阅读课本28页，回答以下问题:
(一)兴奋在神经纤维上的传导
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？
1.静息电位产生机制
Na+
膜外
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
2.3神经冲动的产生和传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
K+
Na+
K通道
Na通道
膜外
膜内
外正内负
K+外流
1.静息电位产生机制
一、兴奋在神经纤维上的传导
2.3神经冲动的产生和传导
静息电位
讨论：K+外流是否需要消耗能量？为什么？
K+外流是顺浓度梯度，不需要消耗能量，但是需要膜上转运蛋白参与，属于协助扩散的运输方式
（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)
2.动作电位产生机制
Na+
膜外
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
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+
+
+
+
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+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
2.3神经冲动的产生和传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
K+
Na+
K通道
Na通道
膜外
膜内
2.动作电位产生机制
讨论：1、Na+内流是否需要消耗能量？为什么？
一、兴奋在神经纤维上的传导
2.3神经冲动的产生和传导
外负内正
Na+内流
动作电位
2、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？
协助扩散
兴奋部位
未兴奋部位
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_________。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_______________。
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：
2.3神经冲动的产生和传导
与兴奋传导方向
与兴奋传导方向 。
相反
相同
未兴奋
恢复静息电位
静息电位是如何恢复的？
刺激
刺激
①a点之前:
静息电位
主要表现为K+外流，使膜电位表现为外正内负。
②ac段:
动作电位形成
Na+大量内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正
③ce段:
静息电位恢复
K+大量外流，膜电位恢复为静息电位后，K+通道关闭。
④ef段:
一次兴奋完成后
钠钾泵将流入的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。
a-c:Na+内流（协助扩散）
c-e:K+外流（协助扩散）
e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输)
拓展应用1 电位变化曲线问题
膜内
膜外
Na +通道
K +通道
只在特殊时段开放，
只允许Na+内流。
协助扩散
持续开放，只允许K+外流。
协助扩散
Na+-K +泵
膜上三种通道蛋白
每消耗1分子ATP，泵出
3个Na+的同时泵入2个K+，
结果：细胞内K+始终高
于膜外，细胞外Na+始终
高于膜内。 主动运输
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
细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响
膜电位变化影响因素
拓展应用2
不同刺激位置，电流表指针的偏转情况
a点左侧：先左偏再右偏
b点右侧：
ab点之间(靠近a)：
ab点之间(靠近b)：
ab中点：
2.3神经冲动的产生和传导
先右偏再左偏
先左偏再右偏
先右偏再左偏
不偏转
刺激
刺激
刺激
刺激
刺激
1.兴奋在离体神经纤维上以电信号的形式双向传导。( )
2.静息时,神经细胞膜对K+的通透性低于Na+。( )
3.动作电位的形成由Na+内流引起,不消耗能量。( )
4.静息电位是由K+外流形成的,外流的方式为主动运输。( )
5.神经纤维受到刺激后,兴奋部位和未兴奋部位之间,膜内和膜外的局部电流方向相反。( )
√
×
√
×
√
即时训练
1.（2023秋·高二课时练习）下列关于兴奋在神经纤维上的传导有关的叙述，错误的是（ ）
A．兴奋的传导方向和神经元膜内的电流方向相同
B．在反射弧中，当神经纤维某一部位受到刺激时，兴奋双向传导
C．神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D．维持神经细胞静息电位主要与K+有关
课堂检测
B
课堂检测
2.（2023秋·高二课时练习）如图为某一离体神经纤维受到适宜刺激后发生的电位变化。下列相关叙述错误的是（ ）


A．兴奋在神经纤维上的传导方向是a→c→b
B．在离体的神经纤维上，兴奋是以电信号的形式进行传导的
C．a和b处电位的维持主要与膜对K＋通透性大有关
D．c处兴奋传导方向与膜内局部电流的方向相同
A
课堂检测
3.如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是（ ）
A.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
B.乙区发生了Na＋内流
C.乙区与丁区间膜内局部电流的方向是从乙到丁
D.据图可判断神经冲动的传导方向是从左到右
D
课堂检测
4.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
5.实验小组将离体的神经纤维置于适宜浓度的细胞培养液中，并用不同的强度刺激神经纤维，神经纤维膜两侧的电位变化如图，下列说法正确的是（　　）
A．刺激Ⅰ和刺激Ⅱ都会使神经纤维上产生
外负内正的电位
B．刺激Ⅱ作用于正常反射弧的感受器时一
定会发生反射活动
C．ac段主要与细胞外Na+内流有关，Na+
内流会消耗能量
D．适当提高培养液中的K+浓度，a点上移，
c点位置基本不变
D
课堂检测
课堂检测
6.某刺激产生的兴奋在神经纤维上的传导过程如图所示，①~⑤是膜电位变化的不同阶段，A、B是神经纤维膜外的两个点。下列说法正确的是（ ）
A.①~③段是动作电位的形成过程，此时Na+大量内流
B.③~⑤段是静息电位的恢复过程，此时K+大量外流
C.A、B两点之间的电位差大约为110mV
D.该神经纤维取自神经元的树突或轴突
C
课堂检测
7.实验测得高Na＋海水和低Na＋海水中枪乌贼离体神经纤维受到刺激后膜电位变化曲线如下图所示，下列有关说法错误的是（ ）
A.接受刺激后Na+大量内流，需要载体蛋
白的协助，并消耗能量
B.代表高Na＋海水中电位变化的是曲线a
C.两曲线间的差异是Na＋内流的量和速度不同，
从而造成电位变化的幅度和速率不同
D.未受刺激时，高Na＋海水和低Na＋海水中神经纤维膜内外电位差基本相同
A
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：_________
？
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？
2.3神经冲动的产生和传导