2.3 神经冲动的产生和传导（第1课时）课件(共27张PPT)-2025-2026学年高二上学期《生物》（人教版）选择性必修1

(共27张PPT)
第2章　神经调节
人教版高中生物 选择性必修1
第3节
第1课时 兴奋在神经纤维上的传导
1
阐明静息电位和动作电位产生的机制(重点)。
2
阐述兴奋在神经纤维上的产生及传导机制(重、难点)。
>
<
目标一
兴奋在神经纤维上的传导
　冬奥会赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界速滑比赛与短跑比赛规则一样，在枪响后0.1 s内起跑被视为抢跑。
1
事实
（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
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？
请思考以下问题：
1
事实
　运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋在神经纤维上以何种形式传导。早在1786年，意大利生理学家伽尔瓦尼，使用蛙坐骨神经-腓肠肌标本进行“无金属收缩实验”, 验证了生物电的存在。
意大利
医生、生理学家伽尔瓦尼
（L.Galvani）
坐骨神经
腓肠肌
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
2
事实
1820年电流计应用于生物电研究，在蛙神经外侧连接两个电极。并将它们连接到一个电表上。随后刺激刺激蛙神经一侧，并在刺激的同时记录电表的电流大小和方向。
a
b
+
+
刺激
-
-
2
事实
第一问
兴奋是以_______________________的形式沿着神经纤维传导的。
电信号
（局部电流）
神经细胞膜内外离子分布的不平衡，即膜内的K＋浓度比膜外高，Na＋浓度比膜外低。
2
事实
第二问
下表列举了不同生物静息时神经元和肌肉细胞膜内外与兴奋传导有关的某些离子的浓度，请思考从Na+、K+的角度分析，静息电位和动作电位产生的离子基础是什么？
根据静息电位和动作电位产生的原理，以及兴奋在神经纤维上的传导过程，回答下列问题。
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
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-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
静息时，细胞膜主要对K +有通透性，即K +通道开放，K +外流，膜电位表现为外正内负，称为静息电位。
2
事实
第三问
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
-
-
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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+
K+
Na+
Na+
受到刺激时，细胞膜对Na +的通透性增加，Na + 内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 膜电位表现为外负内正，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。
2
事实
Na＋内流。
b；
由内负外正变为内正外负；
2
事实
第三问
①在a、b、c中哪一个处于兴奋状态？请描述其膜内外电位的变化是怎样的？产生这种变化的原因是什么？
第三问
②a、c仍是内负外正，此时是什么电位？
其形成的原因是什么？
K＋外流。
静息电位；
2
事实
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
刺激
由于存在电位差而发生电荷移动，从而形成局部电流。
a b c
2
事实
第三问
③在兴奋部位和相邻的未兴奋部位之间怎样形成局部电流的？
第三问
④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)。兴奋传导的方向与哪种电流方向一致？兴奋的传导有什么特点？
膜内的电流方向是a←b→c，膜外的电流方向是a→b←c。兴奋传导的方向与膜内局部电流方向一致。
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
a b c
2
事实
双向传导
兴奋在神经纤维上的传导
注意：在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导。
兴奋在神经纤维上的传导
　根据以上静息电位和动作电位产生的机理，请同学们尝试建立并分析兴奋在神经纤维上传导的曲线模型。
3
事实
第一问
ab段代表静息电位，这种膜电位状态称为极化状态，产生的原因是什么？K＋的这种跨膜运输属于什么方式？有何特点？
K＋外流。
协助扩散
需要通道蛋白的协助，不需要消耗ATP，顺浓度梯度进行。
Na＋内流，不需要消耗能量。
K＋外流。
3
事实
第二问
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？
第三问
动作电位达到峰值后，de段是静息电位恢复的过程，其产生的原因是什么？
当膜外K＋浓度适当升高时，膜内外K＋浓度差变小，静息电位的绝对值将减小。
3
事实
动作电位的峰值将减小。
第四问
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？
第五问
静息电位的本质是一种K＋平衡电位，其绝对值的大小与膜内外K＋浓度差呈正相关。当膜外K＋浓度适当升高(仍低于膜内K＋浓度)时，静息电位的绝对值（a点）怎么变化？
1.离体神经纤维上和生物体内神经纤维上兴奋传导的方向不同
(1)离体神经纤维上兴奋的传导方向是双向的。
(2)在生物体内，神经纤维上的神经冲动只能来自感受器，因此，在生物体内，兴奋在神经纤维上是单向传导的。
2.静息电位≠零电位
静息电位时，膜外的阳离子浓度大于膜内的阳离子浓度，膜内外存在电位差，而不是零电位。用电表测量时一般表现为负电位。
1.膜电位的测量方法
方法 图解 结果
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
2.膜电位的影响因素
溶液中离子浓度变化 静息电位变化 动作电位变化
适当降低溶液中Na＋浓度 不变 峰值下降
适当增加溶液中Na＋ 浓度 不变 峰值上升
适当降低溶液中K＋浓度 上升 不变
适当增加溶液中K＋浓度 下降 不变
1.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
√
解析　兴奋部位的电位为动作电位，即内正外负，所以兴奋部位是a，A错误；
正电荷移动的方向为电流的方向，因此图中弧线最可能表示局部电流方向，B正确；
兴奋的传导方向与膜内局部电流方向一致，与膜外局部电流方向相反，因此图中兴奋传导方向为a→c、a→b，C、D错误。
2.在一定浓度的Na＋溶液中，离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。如图表示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。下列相关说法正确的是
A.受刺激产生的神经冲动，只能向轴突的方向
传导
B.a～b段，Na＋大量外流，需要载体蛋白协助
并消耗能量
C.c～d段，K＋通道开放，K＋大量内流使膜两侧出现暂时性的电位变化
D.f～g段的变化可能是由无机盐离子进出细胞造成的
√
解析　受刺激产生的神经冲动，在神经纤维上的传导是双向的，在反射弧中只能向轴突的方向传导，A错误；
a～b段是静息电位，主要是由于K＋外流形成的，B错误；
c～d段是动作电位的形成过程，主要是Na＋内流造成的，C错误；
f～g段的变化可能是由无机盐离子进出细胞(比如Na＋出细胞，K＋进入细胞)造成的，D正确。
课堂小结
静息状态
未兴奋部位
兴奋状态
兴奋部位
刺激
K+外流
Na+内流
静息电位
(外正内负)
动作电位
(外负内正)
局部电流
未兴奋部位
刺激
Na+内流
谢谢观看
2026