神经冲动的产生和传导课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

问题探讨

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？枪声感受器大脑皮层和脊髓效应器耳朵传入神经传出神经神经中枢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。传出神经末梢及所支配的肌肉第2章

神经调节第3节

神经冲动的产生和传导人教版（2019）高中生物选择性必修1·稳态与调节兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递一兴奋在神经纤维上的传导目录CONTENTS二兴奋在神经元之间的传递三滥用兴奋剂、吸食毒品的危害PART01兴奋在神经纤维上的传导一兴奋在神经纤维上的传导1、蛙的坐骨神经表面电位变化实验【资料1】18世纪，伽尔瓦尼意外地发现，用两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立回路，蛙腿剧烈地痉挛。经过反复实验，他认为痉挛起因于蛙体内存在的电，他还把这种电叫做“生物电”。神经通过生物电使肌肉收缩。坐骨神经腓肠肌【资料2】1820年电流表应用于生物电研究。在蛙神经外侧连接两个电极。随后，刺激蛙神经一侧，并在刺激的同时记录电流表的电流大小和方向。一兴奋在神经纤维上的传导1、蛙的坐骨神经表面电位变化实验蛙的坐骨神经相关实验表明：在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经传导的，这种电信号也叫神经冲动。＋＋ab＋ab＋ab＋ab＋ab一兴奋在神经纤维上的传导静息时在神经的左侧一端给予刺激刺激①②③④⑤①静息时，电表没有测出电位变化，说明神经表面各处电位相等。②在神经左侧一段给予刺激，靠近刺激端的电极处（a处）先变为负电位。③兴奋传至ab之间，a处恢复为正电位。④兴奋传至b处，b处变为负电位。⑤接着b处恢复为正电位。＋－－＋－＋＋－1、蛙的坐骨神经表面电位变化实验一兴奋在神经纤维上的传导

阅读课本P28，思考以下问题：1.什么是静息电位？形成原因？2.什么是动作电位？形成原因？3.什么是局部电流？4.兴奋传导方向和电流方向一致吗？5.如何恢复静息电位？电信号是在神经纤维上是如何产生的，如何传导的？？2、神经冲动的产生和传导一兴奋在神经纤维上的传导【资料3】静息时(未受刺激)神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度如下表：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

据表可知神经元膜内、外的离子分布不均匀，Na+、K+分布特点：细胞外>细胞内Na+细胞内>细胞外K+2、神经冲动的产生和传导知识拓展神经元内外Na+和K+浓度不平衡的原因一兴奋在神经纤维上的传导

钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能水解ATP释放能量，用于将膜外的K+泵入，同时将膜内的Na+泵出细胞。人体处于静息状态时，细胞25%的ATP被钠钾泵消耗掉，神经细胞70%的ATP被钠钾泵消耗掉。

钠钾泵每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个Na+和泵入2个K+。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。

思考：钠钾泵运输Na+和K+的方式是什么？【资料4】

丹麦生理学家斯科等人发现了细胞膜上存在钠钾泵，并因此获得了1997年的诺贝尔化学奖。主动运输①静息电位膜内膜外膜外K+通道Na+通道----------------------------------------------++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++K+外流K+外流未受刺激时K+外流主要对K+有通透性，即K+通道开放阳离子浓度：膜外高于膜内a、状态：c、离子分布：d、结果：b、膜通透性：内负外正——协助扩散2、神经冲动的产生和传导一兴奋在神经纤维上的传导细胞膜对Na+的通透性增加2、神经冲动的产生和传导一兴奋在神经纤维上的传导受刺激后→Na+内流阳离子浓度：膜内高于膜外a、状态：c、离子分布：d、结果：b、膜通透性：内正外负——协助扩散②动作电位膜内膜外膜外K+通道Na+通道----------------------------------------------++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++刺激+++++----------+++++-----+++++++++++

-----兴奋部位Na+内流思考：兴奋部位电位内正外负,邻近未兴奋部位仍为内负外正，兴奋部位和未兴奋部位会发生什么？-+-+一兴奋在神经纤维上的传导2、神经冲动的产生和传导③局部电流的形成-+-------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位刺激①膜外:

部位→

部位②膜内:

部位→

部位未兴奋兴奋兴奋未兴奋

与兴奋传导方向_______。

与兴奋传导方向_______。

相反相同在兴奋部位和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动，这就形成了局部电流。兴奋在离体的神经纤维上双向传导。一兴奋在神经纤维上的传导2、神经冲动的产生和传导④电流的传导过后恢复为静息电位。

钠钾泵保持膜内高钾，膜外高钠，膜内外离子分布不平衡的状态，是动作电位与静息电位产生的离子基础。一兴奋在神经纤维上的传导知识拓展膜电位的测量及电流表指针偏转的判断----++

++------

----

--+++

+++

++--

--++

++++

++--

--++

+++

+++--

------+

+++思考：如何测量静息电位的大小？电流表电极一个位于膜外，一个位于膜内。1.膜电位的测量一兴奋在神经纤维上的传导知识拓展膜电位的测量及电流表指针偏转的判断【例】请回答以下有关电流表指针偏转的问题。(1)未受刺激时,电流表指针

。

(2)若在d处给予适宜刺激,电流表指针

。

(3)若在ab中点c处给予适宜刺激,电流表指针

。不偏转发生两次方向不同的偏转（先左后右）不偏转一兴奋在神经纤维上的传导知识拓展膜电位的测量及电流表指针偏转的判断2.膜电位变化曲线分析【资料】如图表示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。①ab段——静息电位主要是K+外流(协助扩散)，膜电位为外正内负。②bd段——动作电位的形成Na+大量内流(协助扩散)，膜电位为外负内正。③de段——静息电位的恢复K+大量外流，膜电位恢复为静息电位。一兴奋在神经纤维上的传导3、神经冲动在神经纤维上的传导方向(1)在离体的神经纤维上，兴奋的是双向的，即刺激神经纤维中部的任何一点，兴奋沿神经纤维向两端同时传导。(2)在生物体内反射过程中，神经冲动只能由感受器传至效应器，因此在生物体内反射弧上，兴奋的传导是单向的。一兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导膜电位传导方式特点：静息电位动作电位钾离子外流内负外正影响因素：胞内外K+浓度差协助扩散钠离子内流内正外负影响因素：胞内外Na+浓度差电信号电流方向膜内：与兴奋传导方向相同膜外：与兴奋传导方向相反双向传导注：在反射弧中，兴奋是单向传递的（K+通道开放）（Na+通道开放）协助扩散无论何时膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高钠钾泵（主动运输）知识小结兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递在完成一个反射的过程中兴奋要经过多个神经元。一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。当兴奋传导到神经元的末端时，是如何传递到另一个神经元的呢？兴奋在神经元之间传递的结构基础是什么？PART02兴奋在神经元之间的传递二兴奋在神经元之间的传递1、突触小体神经元轴突末梢的小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。在突触小体内靠近突触前膜处含有大量的小泡（突触小泡），其内含有神经递质。线粒体突触小泡神经递质二兴奋在神经元之间的传递兴奋传导的方向①突触前膜②突触间隙③突触后膜突触前神经元

的膜，还可以说是

的膜轴突末梢突触小体突触间隙中充满了_________。组织液一般为突触后神经元________或________的膜，在效应器的突触中，也可能为___________膜或某些___________的膜。树突细胞体肌肉细胞腺体细胞2、突触的结构二兴奋在神经元之间的传递3、突触的类型轴突-轴突型轴突-树突型轴突-胞体型轴突-肌细胞突触轴突-腺体细胞突触A．轴突—胞体型B．轴突—树突型C．轴突—轴突型轴突末梢（兴奋）突触小泡突触前膜神经递质突触间隙（扩散）神经递质与突触后膜的受体结合突触后膜离子通道打开突触后膜电位变化（产生兴奋）神经递质被降解或回收释放电信号化学信号电信号二兴奋在神经元之间的传递4、兴奋在突触的传递过程神经递质受体：本质是蛋白质，能识别相应的神经递质并与之发生特异性结合。二兴奋在神经元之间的传递4、兴奋在突触的传递过程电信号化学信号电信号（速度快）（速度慢）（速度快）二兴奋在神经元之间的传递5、兴奋在突触传递的特点（1）单向传递原因：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜特异性受体上。原因：突触处的兴奋传递需要_____________________________的转换，以及神经递质的_____、______、____________________都需要一定的时间。电信号→化学信号→电信号释放扩散对突触后膜的作用思考：神经递质作用后有哪些去向？（2）突触延搁：兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢发生效应后，被酶分解而失活，或被突触前膜回收。二兴奋在神经元之间的传递6、神经递质——信号分子（1）化学本质：（2）种类和作用：（3）去向：

避免持续起作用，为下一次兴奋做准备。乙酰胆碱、胺类（多巴胺、5-羟色胺）、氨基酸类（谷氨酸、甘氨酸）、激素类（肾上腺素）、NO等。兴奋性递质：抑制性递质：Na+通道打开，Na+内流，后膜产生动作电位，后神经元兴奋Cl-通道打开，Cl-内流后，强化外正内负的静息电位，使后膜难以兴奋，表现为抑制作用神经递质会与受体分开，并迅速被降解或回收进细胞。二兴奋在神经元之间的传递二兴奋在神经元之间的传递比较项目兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递结构基础神经元(神经纤维)突触信号形式(或变化)电信号电信号→化学信号→电信号速度快慢方向可以双向单向传递知识拓展比较兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递PART03滥用兴奋剂、吸食毒品的危害三滥用兴奋剂、吸食毒品的危害作用机理突触某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是______。兴奋剂、毒品等作用位点及机理有些物质能促进神经递质的合成和释放速率1有些会干扰神经递质与受体的结合2有些会影响分解神经递质的酶的活性3有些会影响神经递质的回收4三滥用兴奋剂、吸食毒品的危害兴奋剂(1)概念:

原指能____________________________的一类药物，如今是________________的统称。(2)作用：兴奋剂具有增强________________、提高__________等作用。

提高中枢神经系统机能活动