(共23张PPT)
2.2 神经系统的结构和功能
景宁中学 周丽芬
①
③
②
树突
: 短而多
轴突
: 长而少
胞体
神经元的一般结构
一、神经元(P19)
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
a
腓肠肌
刺激
b
c
结论
神经元是一种可兴奋细胞。
神经元受到刺激后能产生神经冲动并沿轴突传送出去。
2.神经元的基本特性
1.静息状态
二、神经冲动的产生
+
-
+
+
静息时膜电位分布:外 内 ;此时,膜处于 状态。
正
负
极化
2.动作电位的形成和恢复
静息时:
(外正内负)
极化状态
(内正外负)
反极化状态
(外正内负)
极化状态
复极化
+
-
+
-
刺激
去极化
+
-
+
-
表1:枪乌贼神经细胞测量结果
细胞膜内 细胞膜外
[K+] [Na+] [K+] [Na+]
400 mmol/L 50 mmol/L 20 mmol/L 440 mmol/L
3.神经元膜上各状态的形成原因
结果分析
钾离子浓度:
钠离子浓度:
膜外>膜内
膜内>膜外
膜外
膜内
静息状态时
3.细胞膜上各种状态形成的原因
(1)极化状态的成因
膜外
膜内
受刺激后
3.细胞膜上各种状态形成的原因
(2)反极化状态的成因
膜外
膜内
恢复极化状态
3.细胞膜上各种状态形成的原因
(3)恢复极化状态的原因
2.C:在静息状态时,细胞膜内电位比膜外低。
【及时巩固】
1.D:动作电位由刺激点向右传导过程中,电表发生了两次方向不同的偏转。
3.A:Na+离子通道活性受抑制,膜外的Na+离子不能扩散进膜内,所以动作电位形成受抑制。
4:(1)磷脂、蛋白质;流动;选择透。
(2)a~b
(3)由外正内负变成内正外负
【及时巩固】神经系统的结构与功能(第1课时)
周丽芬(浙江省景宁中学)
一、教学分析
1.教材分析
(1)知识结构分析:本课时内容包括神经系统的重要作用、神经元是构成人神经系统的基本单位、神经冲动的产生与传导。其中“神经元是构成人神经系统的基本单位”内容在初中义务教育教材中有详细介绍,但时隔较长,应引导学生回忆所学知识神经元的结构以及各部分的基本功能。此外,“人的神经系统”部分知识在初中《科学》课程中已有详细介绍,且在《浙江省普通高中新课程实验学科教学指导意见》有明确说明不作要求,考虑到课时的时间安排,在本课时教学中不再涉及。
(2)教学重难点:神经冲动的产生
2.学情分析
本课题教学对象为高二学生。在必修1分子与细胞模块中,学生已经学习了物质出入细胞的方式,为本节的重难点神经冲动产生在离子水平的认知奠定了一定的基础。但神经冲动的产生对学生而言是全新的知识。本内容知识点繁多并且比较抽象,各知识点间的关系比较复杂,这既会对知识的深入理解产生困难,也易造成遗忘。因此,设计上借助模型、示意图等,从实验现象观察、分析、再到离子水平上的理论解释,层层深入,引导学生深入理解神经冲动的概念及神经冲动产生过程。
二、教学目标
1.简述神经元的基本结构以及各部分功能。
2.简述神经冲动、静息电位、动作电位、极化状态、反极化状态、去极化、复极化的含义及彼此的关系。
3.概述神经冲动产生的过程以及细胞膜各种状态的成因。
三、教学用具:多媒体课件
四、教学过程
【课前准备】:制作多媒体课件、导学案,收集整理神经调节有关实验资料。
导入:
【教师活动】介绍游戏——打手背,示范、指导活动。
【学生活动】游戏,感受神经调节快速、准确的特点。
【设计意图】激发学生兴趣,感受神经调节的特点。
【教师活动】联系已学知识,指出在游戏中神经调节占主要地位,引入课题“神经系统的结构与功能”。
板书:第二节 神经系统的结构与功能
【教师活动】提出问题:刚才同学们的反应都特别快,而且一般能够准确地拍到其他同学的手。这说明神经调节有什么特点?提出神经调节的特点:迅速、准确。
指出神经系统的重要作用“对内:协调各器官、各系统的活动,使它们相互配合形成一个整体。对外:使人和动物适应外部环境的变化。”
【教师活动】引导回忆初中已学知识“神经元是神经系统的基本单位”,并引导在初中已学知识基础上更深入学习神经元的知识。
板书:一、神经元
【学生活动】回忆神经元的结构主要由胞体、树突、轴突组成。
【教师活动】
板书:1.神经元的结构
讲解树突、轴突在形态上的区别,指导学生完成学案中的读图题。
【学生活动】完成读图题,形象记忆神经元的基本结构。
【教师活动】提出问题,引入新知:刚才我们一起复习了神经元的结构,我们不禁去想,为什么神经元能够作为神经系统的基本单位呢?它有怎样的特性呢?
板书:2.神经元的基本特性
展示蛙坐骨神经腓肠肌标本,利用多媒体引导分析得出神经元的基本特性。
提问:在a点提供一个刺激,发现肌肉发生收缩,这种现象说明了什么问题呢?
【学生活动】思考并回答:说明刺激使a点产生了一定的信息,而且这种信息还能沿着神经纤维传送给肌肉,使肌肉发生收缩。
【教师活动】指出:这种受到刺激后能迅速做出反应的特点叫做可兴奋性,因此,神经元是一种可兴奋的细胞。并提出把a点产生的信息称为神经冲动,总结出神经元的基本特性是受到刺激后会产生神经冲动,并沿着轴突传送出去。
板书:2.神经元的基本特性:能产生并传送神经冲动。
【教师活动】提出新问题:a点产生的神经冲动是一种怎样的信息呢?它的本质是什么?
板书:3.神经冲动
提出用实验结果说明。解释在a点与肌肉之间放置两个电极,电极之间连有电表的实验装置。
利用P20图2-5分析蛙坐骨神经上检测到的动作电位示意图。
【学生活动】听讲,理解神经冲动在神经纤维上传导导致的b、c点之间电位差变化情况。
【教师活动】提问:当神经冲动某个点时,该点电位有什么特点?从中我们能得出什么结论?
【学生活动】回答:当神经冲动某个点时,该点表现为负电位,结果说明刺激产生的神经冲动实际上是一个负电波。
【教师活动】指出该负电波能沿着神经纤维传导,所以又可以称为动作电位。
板书3.神经冲动(动作电位):负电波
指出:刺激神经元产生的神经冲动就是动作电位,神经冲动的传导就是动作电位的传播。
提出补充问题:通过对图3到图4,图5到图6的实验结果分析,还发现了什么现象?
【学生活动】回答:某点上的神经冲动传导出去后,该位置的电位会恢复为原来的状态。
【教师活动】小结:神经元的基本特性是能产生并传导神经冲动,而神经冲动的本质就是动作电位。所以,换个说法就是受刺激后神经元能够形成动作电位,并将动作电位传导出去。
提出新问题:动作电位是怎么产生的呢?它产生的过程是怎样的?跟神经元的结构有没有关系呢?
板书:二、神经冲动的产生
1.静息状态
提出问题:静息状态时,神经元的细胞膜有什么特点呢?给出示意图,并解释示意图各部分代表的含义。
比较左右两套装置的差别?
【学生活动】回答:电极的位置不同;电表偏转方向不同。
【教师活动】提问:如果要测量静息状态时,细胞膜内外的电位差,应该选用哪个装置?为什么?
【学生活动】回答:右。静息状态时,细胞膜外的电位相等,左图指针不偏转。
【教师活动】提出学习要求:根据指针偏转方向,在学案上对应的位置标出正负电位。
提问:静息时,细胞膜内外的点位分布有什么特点?
【学生活动】回答:外正内负。
【教师活动】强调,不仅仅是这一个点,在静息时,神经元细胞膜上处处都是这种外正内负的情况(课本图2-6)。
指出:这时,细胞膜内外存在电位差,也就是有极性的状态,简称极化状态。
板书:1.静息状态:极化状态
提问:如果在膜的某一位置提供刺激,膜内外电位分布又会发生什么变化呢?根据已知的知识,刺激会使神经元形成动作电位。所以,接下来我们要分析的就是动作电位的形成和恢复过程中膜的电位分布情况。
板书:2.动作电位的形成和恢复
展示示意图
【学生活动】边分析,边完成空格内容。
【教师活动】分析去极化、反极化、复极化过程,提出反极化状态等新概念。
板书:2.动作电位的形成和恢复
极化状态 反极化状态 极化状态
小结:刺激能使原本处于外正内负的极化状态的膜变成内正外负的反极化状态,所以受刺激后神经元能产生动作电位。
提出新问题:为什么静息时,细胞膜上会出现极化状态?为什么刺激后会出现反极化状态?之后,又是怎样恢复为计划状态的呢?
板书:3.神经元膜各种状态的成因
复习细胞膜的主要成分、功能特性。
【学生活动】回答:细胞膜的主要成分是磷脂、蛋白质;功能特性是选择透性。
【教师活动】提问:这些膜上各种状态的形成会不会跟膜的选择透性有关呢
展示“枪乌贼神经细胞的测量结果”
【学生活动】分析得出结论:细胞膜内外的离子浓度不同。[K+]膜内大于膜外;[Na+]膜外大于膜内。
【教师活动】
板书:①极化状态的成因
展示静息状态时细胞膜结构示意图
引导学生完成极化状态成因的分析。
鼓励学生在分析完极化状态成因的基础上分析反极化状态的成因与复极化的原因。
板书:②反极化状态的成因
③复极化的原因
【学生活动】独立思考,分析反极化状态的成因、复极化的原因。
【教师活动】指导利用学案中的表格小结神经冲动的产生过程以及各状态发生的原因。
膜电位变化 K+通道 K+扩散方向 Na+通道 Na+扩散方向
极化状态
去极化
复极化
【学生活动】完成表格。
【教师活动】指导学生完成课堂巩固练习。
a
腓肠肌
b
c
刺激
静息时: 状态
外 内
状态
内 外
状态
外 内
( )过程
( )过程