【课件】 神经冲动的产生和传导（一）课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

神经冲动的产生和传导（一）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。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。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？它又是怎样传导的呢？2兴奋在神经元之间的传递1兴奋在神经纤维上的传导目录CONTENTS坐骨神经腓肠肌意大利医生、生理学家伽尔瓦尼（L.Galvani）

1786年有一天，加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在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个灵敏电流表上。兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导ab++①静息时,电表

测出电位变化,说明神经

表面各处电位

。没有相等刺激-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

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。结论神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？共发生了两次方向相反的偏转兴奋在神经纤维上以电信号传导静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态细胞类型细胞内浓度（mmol/L）细胞外浓度（mmol/L）Na+K+Na+K+枪乌贼神经元轴突5040046010蛙神经元151201201.5哺乳动物肌肉细胞101401504神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。

神经细胞Na+、K+分布特点静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么？K+通道Na+通道Na-K泵“生物电”发生的膜学说：生物膜具有选择透过性，神经兴奋的产生可能是细胞膜调节K+或者其他离子的透过性，进而调节细胞膜两侧电位差引发的。兴奋在神经纤维上以电信号传导三种通道蛋白①钠钾泵每消耗1分子ATP，就从细胞内泵出3个Na+，同时从细胞外泵入2个K+兴奋在神经纤维上以电信号传导②K+通道蛋白③Na+通道蛋白兴奋在神经纤维上以电信号传导——静息状态Na+膜外膜内膜外++++++++++++++----------------------------++++++++++++++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+通道蛋白开放，K+外流，膜电位表现为内负外正，称为静息电位。静息状态的电位是：_________________；该电位形成的主要原因：_________________；该电位的电位表现是：__________________；静息电位K+外流内负外正兴奋在神经纤维上以电信号传导——兴奋状态Na+膜外膜内膜外++++++++++++++----------------------------++++++++++++++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+通道蛋白打开，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，膜电位表现为内正外负，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。产生兴奋时的电位是:__________；该电位形成的主要原因：______________；该电位的电位表现是:

__________；动作电位Na+内流内正外负++++++++++----

+++++++++++--------------+

+++--------------++++++++++----+++++++++++--------------++++--------------兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位刺激3.局部电流刺激邻近的_______区发生同样的电位变化，兴奋向前传导。后方又恢复为__________。未兴奋静息电位2.电流方向膜外____________------____________膜内____________------_____________未兴奋部位兴奋部位兴奋部位未兴奋部位1.兴奋部位与相邻部位产生_________而发生电荷移动，形成由正电位到负电位的___________。电位差局部电流兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态++++++++++----

+++++++++++--------------+

+++--------------++++++++++----+++++++++++--------------++++--------------兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位刺激兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态4.由此可见，在神经纤维上，兴奋传导的方向可以是__________。双向传导离体5.神经冲动传导方向：与膜外局部电流方向相反与膜内局部电流方向一致注意：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。兴奋在神经纤维上传导的特点:(1)生理完整性:兴奋在神经纤维上顺利传导要求神经纤维在结构和生理功能上都必须是完整的。结构上的断裂或者是局部生理功能的改变(如局部麻醉、冷冻等)，都可以使兴奋的传导发生阻滞。(2)双向传导:离体神经纤维中的任何一点受到刺激，所产生的兴奋均可以向胞体和末梢两个方向同时传导。(3)绝缘性:一条神经包含着许多条神经纤维，各条纤维上传导的兴奋基本互不干扰。(4)相对不疲劳性:神经纤维可以以每秒钟上百次的频率连续传导兴奋数十万次。兴奋在神经纤维上以电信号传导(1)静息电位表现为

,是

外流形成的。(2)动作电位表现为

,是

内流形成的。(3)兴奋部位与

部位之间存在电位差,形成了

。(4)局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,兴奋向前传导,原兴奋部位又恢复为

。内负外正K+内正外负Na+未兴奋局部电流静息电位【总结】兴奋的产生和传导1、兴奋传导的机制和过程2、传导形式：5、传导特点:局部电流(或电信号或神经冲动)离体神经纤维：双向传导

生物体内：单向传导3、局部电流的方向膜外：未兴奋部位兴奋部位膜内：兴奋部位未兴奋部位4、兴奋传导方向兴奋部位未兴奋部位(与膜内相同)6、传导速度：非常快①K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输,K+外流需要通道蛋白的

协助,属于被动运输(协助扩散);②Na+在动作电位产生时内流,Na+的内流需要通道蛋白,同时从高浓度到

低浓度运输,故属于被动运输(协助扩散);③兴奋细胞每发生一次动作电位，膜内外的Na+、K+比例都会发生变化，于是钠-钾泵加速转运，钠钾泵每水解一个ATP释放能量，会逆浓度梯度向外泵出三个Na+，同时向内泵入两个K+，正是因为钠钾泵【载体蛋白】的辛勤工作，成功建立了钠钾离子浓度梯度，从而恢复静息时内外的离子分布，维持细胞的兴奋性。属于主动运输,需消耗能量。【总结】测量方法测量图解测量结果电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧

电表两极均置于神经纤维膜的外侧

测量膜电位的两种方法c-d：此时为_____电位，电位表现为________；b-d：此时细胞主要对____有通透性，离子运输方向为_______，运输方式为________；a-b：此时为_____电位，电位表现为________，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________；电位的高低取决于：

_________________静息内负外正K+K+外流协助扩散Na+Na+内流协助扩散动作内正外负c：此时为零电位，内外无电位差；细胞内外K+浓度差。图析静息电位和动作电位的产生机制d-e：此时为_____电位的恢复，__通道打开，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________；d：动作电位峰值，峰值大小（以及bd段斜率）与

_______________有关。e-f：______活动加强，消耗ATP分子，逆电化学梯度泵出3个___和泵入2个___，使膜内外离子分布恢复到初始静息水平；经钠钾泵的运输方式为_________；静息K+K+K+外流协助扩散钠钾泵Na+K+主动运输膜内外Na+浓度差①整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段；②整个过程