2.3神经冲动的产生和传导第1课时课件(共22张PPT)2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1
文档属性
| 名称 | 2.3神经冲动的产生和传导第1课时课件(共22张PPT)2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-17 13:01:14 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
第二章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
目标
01
02
03
通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。（科学探究）
通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。
（科学思维）
通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”说明了兴奋的产生及传导过程。
(生命观念)
学习目标
情景视频一:
史上最牛的膝跳反射
问题1: 从腿被敲击到做出反应，信号的传导经过了哪些结构？
根据图解说出视频中膝跳反射具体的反射弧
感受器→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器
兴奋在神经纤维上的传导
问题2: 兴奋在神经纤维上是以什么形式且如何传导的呢？
（传出神经末梢和它所支配的伸肌等）
神经元之间
兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？
2
1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P27-28，小组合作思考讨论完成问题。
静息时神经细胞Na+、K+的分布特点？
3
静息电位产生的机理、电位表现分别是什么？
4
动作电位产生的机理、电位表现、结果分别是什么？
一、兴奋在神经纤维上的传导
问题3：兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？
一、兴奋在神经纤维上的传导
坐骨神经
腓肠肌
(意大利)伽尔瓦尼
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”。
兴奋在神经纤维上的传导形式
1
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）。
问题4: 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？
实验验证：
得出结论：
电信号
一、兴奋在神经纤维上的传导
2
静息时神经细胞Na+、K+分布特点
Na+浓度膜外高于膜内，K+浓度膜内高于膜外。
3
静息电位产生的机理、电位表现
（1）机理
（2）电位表现
①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。
②静息状态下，细胞膜上K+通道蛋白打开。
K+外流
膜电位表现为外正内负，称为静息电位
问题5: 动作电位产生的机理、电位表现、结果分别是什么？
4
动作电位产生的机理、电位表现、结果
（1）机理
①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。
②受到刺激时，细胞膜上Na+通道蛋白打开。
Na+内流
膜电位表现为外负内正，称为动作电位，即产生了兴奋
（2）电位表现
（3）结果
与邻近未兴奋部位部位产生电位差，发生电荷移动，形成了局部电流。
兴奋的传导
（1）兴奋传导方向：
从兴奋部位传导到未兴奋部位
（2）局部电流方向：
①膜外从未兴奋部位传导到兴奋部位
②膜内从兴奋部位传导到未兴奋部位
故：在神经纤维上，兴奋以电信号的形式传导。传导方向：
与膜内局部电流方向相同，与膜外局部电流方向相反。
5
兴奋传导方向
问题6: 在神经纤维上，兴奋的传导是双向的还是单向的？
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兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
在中部刺激神经纤维，形成兴奋区，与两侧邻近的未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
（1）在离体的神经纤维上：
未兴奋部位变成兴奋部位，兴奋部位恢复静息电位。兴奋不断地向前传导。
（2）在反射弧中的神经纤维上
在反射弧中，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。
问题7: 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反射弧的神经纤维上的传导是也双向的吗？
拓展延伸:
一、兴奋传导与电流表指针偏转问题
刺激位点 电流计指针偏转方向及次数
①刺激a点
发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
不偏转（因为b点和d点同时兴奋）
发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
发生2次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋）
①先左后右
③先左后右
④先右后左
②刺激c点（bc=cd）
③刺激c点左侧
④刺激c点右侧
拓展延伸:
二、膜电位的测量方法
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
——动作电位的形成
Na+大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流，膜电位恢复为静息电位后。
拓展延伸:
三、膜电位的解读
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）
刺激
拓展延伸:
三、膜电位的解读
问题8: 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。这个问题是如何解决的呢？
钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能水解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。
细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。
离子运输
Na+进细胞，K+出细胞
1
Na+出细胞，K+进细胞
2
（钠钾泵）
协助扩散
主动运输
（通道蛋白）
拓展延伸:
四、细胞外液中Na+、K+浓度变化对电位峰值的影响
(1)静息电位主要是K+外流所致。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+内流所致。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。
Na+浓度变化只影响动作电位的峰值，K+浓度变化只影响静息电位的绝对值
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
实战训练
1.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
实战训练
2．听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上的Na+通道打开，Na+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是（ ）
A．静息状态时纤毛膜外的Na+浓度低于膜内
B．纤毛膜上的Na+内流过程不消耗ATP
C．兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D．听觉的产生过程不属于反射
实战训练
3．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（ ）
A．物质通过该类离子泵跨膜运输的方式属于被动运输B．神经细胞的Na+-K+泵使大量K+外流从而产生静息电位C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
再 见
第二章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
目标
01
02
03
通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。（科学探究）
通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。
（科学思维）
通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”说明了兴奋的产生及传导过程。
(生命观念)
学习目标
情景视频一:
史上最牛的膝跳反射
问题1: 从腿被敲击到做出反应，信号的传导经过了哪些结构？
根据图解说出视频中膝跳反射具体的反射弧
感受器→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器
兴奋在神经纤维上的传导
问题2: 兴奋在神经纤维上是以什么形式且如何传导的呢？
（传出神经末梢和它所支配的伸肌等）
神经元之间
兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？
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1
合作探究一：请同学们自主阅读教材P27-28，小组合作思考讨论完成问题。
静息时神经细胞Na+、K+的分布特点？
3
静息电位产生的机理、电位表现分别是什么？
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动作电位产生的机理、电位表现、结果分别是什么？
一、兴奋在神经纤维上的传导
问题3：兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？
一、兴奋在神经纤维上的传导
坐骨神经
腓肠肌
(意大利)伽尔瓦尼
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”。
兴奋在神经纤维上的传导形式
1
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）。
问题4: 神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？
实验验证：
得出结论：
电信号
一、兴奋在神经纤维上的传导
2
静息时神经细胞Na+、K+分布特点
Na+浓度膜外高于膜内，K+浓度膜内高于膜外。
3
静息电位产生的机理、电位表现
（1）机理
（2）电位表现
①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。
②静息状态下，细胞膜上K+通道蛋白打开。
K+外流
膜电位表现为外正内负，称为静息电位
问题5: 动作电位产生的机理、电位表现、结果分别是什么？
4
动作电位产生的机理、电位表现、结果
（1）机理
①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。
②受到刺激时，细胞膜上Na+通道蛋白打开。
Na+内流
膜电位表现为外负内正，称为动作电位，即产生了兴奋
（2）电位表现
（3）结果
与邻近未兴奋部位部位产生电位差，发生电荷移动，形成了局部电流。
兴奋的传导
（1）兴奋传导方向：
从兴奋部位传导到未兴奋部位
（2）局部电流方向：
①膜外从未兴奋部位传导到兴奋部位
②膜内从兴奋部位传导到未兴奋部位
故：在神经纤维上，兴奋以电信号的形式传导。传导方向：
与膜内局部电流方向相同，与膜外局部电流方向相反。
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兴奋传导方向
问题6: 在神经纤维上，兴奋的传导是双向的还是单向的？
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兴奋部位
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未兴奋部位
刺激
在中部刺激神经纤维，形成兴奋区，与两侧邻近的未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
（1）在离体的神经纤维上：
未兴奋部位变成兴奋部位，兴奋部位恢复静息电位。兴奋不断地向前传导。
（2）在反射弧中的神经纤维上
在反射弧中，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。
问题7: 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反射弧的神经纤维上的传导是也双向的吗？
拓展延伸:
一、兴奋传导与电流表指针偏转问题
刺激位点 电流计指针偏转方向及次数
①刺激a点
发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
不偏转（因为b点和d点同时兴奋）
发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
发生2次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋）
①先左后右
③先左后右
④先右后左
②刺激c点（bc=cd）
③刺激c点左侧
④刺激c点右侧
拓展延伸:
二、膜电位的测量方法
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
——动作电位的形成
Na+大量内流，导致膜电位迅速逆转，表现为外负内正。
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流，膜电位恢复为静息电位后。
拓展延伸:
三、膜电位的解读
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）
刺激
拓展延伸:
三、膜电位的解读
问题8: 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。这个问题是如何解决的呢？
钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能水解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。
细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。
离子运输
Na+进细胞，K+出细胞
1
Na+出细胞，K+进细胞
2
（钠钾泵）
协助扩散
主动运输
（通道蛋白）
拓展延伸:
四、细胞外液中Na+、K+浓度变化对电位峰值的影响
(1)静息电位主要是K+外流所致。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+内流所致。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。
Na+浓度变化只影响动作电位的峰值，K+浓度变化只影响静息电位的绝对值
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
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变小
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实战训练
1.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
实战训练
2．听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转，使位于纤毛膜上的Na+通道打开，Na+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞，最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是（ ）
A．静息状态时纤毛膜外的Na+浓度低于膜内
B．纤毛膜上的Na+内流过程不消耗ATP
C．兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D．听觉的产生过程不属于反射
实战训练
3．离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确的是（ ）
A．物质通过该类离子泵跨膜运输的方式属于被动运输B．神经细胞的Na+-K+泵使大量K+外流从而产生静息电位C．动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D．加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率
再 见