2.3神经冲动的产生和传导（第一课时）课件高二上学期生物人教版选择性必修1

2.3课时1兴奋在神经纤维上的传导1.说出静息电位和动作电位的电荷分布;2.阐明静息电位和动作电位的产生机制;2.简述兴奋在神经纤维上的产生及传导过程。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。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。

运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列的结构。那么，兴奋在反射弧中是以什么形式以及如何传导的？兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间（或神经元和其他细胞）的传递探究一、兴奋在神经纤维上的传导资料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。资料1:1786年，意大利医生、生理学家伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙，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。伽尔瓦尼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“生物电”。坐骨神经腓肠肌阅读课本P27，思考兴奋在神经纤维上以什么形式传导？③然后，另一电极（b处）变为____电位实验现象++++--图1图4图2图3abababab刺激-++共发生了两次方向相反的偏转①静息时,电表_____测出电位差,说明静息时神经表面各处电位______。没有相等②在图示神经的左侧的一端给予刺激时，_________刺激端的电极处（a处）先变为______电位，接着__________________靠近恢复正电位负负④接着又________________恢复为正电位在蛙的坐骨神经外侧放置两个微电极，并连上电表。蛙坐骨神经表面电位差实验实验现象实验结论

在神经系统中，兴奋是以________的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做_____________。电信号神经冲动因此，兴奋在神经纤维上的传递形式为：____________神经冲动（或电信号）ab+—坐骨神经+—阅读课本P28,思考神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？资料3:无机盐离子是细胞生活必需的，但这些无机盐离子带有电荷，不能通过自由扩散穿过磷脂双分子层。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神经元和肌肉细胞膜内外Na+、K+分布特点？细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。膜内膜外膜外K+通道Na+通道-------------------------------------------------++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1.未受刺激时（静息状态）静息时，膜主要对

有通透性，造成

，使膜外阳离子浓度高于膜内。细胞膜两侧的电位表现为

，这称为

。K+外流K+外流神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？K+K+外流外正内负静息电位膜内膜外膜外K+通道Na+通道-------------------------------------------------++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++刺激+++++----------+++++-----+++++++++++

-----兴奋部位2.受刺激时（兴奋状态）细胞膜对

的通透性增加，

内流，表现为

的兴奋状态，此时的膜电位称为

。Na+内流Na+Na+动作电位外负内正K+通道-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++----------+++++-----+++++++++++

-----

未兴奋部位电位

，兴奋部位电位

，在兴奋部位和未兴奋部位之间由于

的存在而发生电荷移动，这就形成了

。+3.静息电位的恢复（由动作电位恢复到静息电位）局部电流局部电流膜外膜内膜外局部电流外正内负外负内正电位差

局部电流刺激相近的_________部位产生

的电位变化，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又_

____________。未兴奋同样恢复静息电位++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+---------------------------------------------------------------------++++++---+静息电位：外正内负未受刺激时（静息状态）

形成原因：K+外流【小

结】刺激++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+---------------------------------------------------------------------++++++---+受刺激时（兴奋状态）动作电位：外负内正

形成原因：？刺激++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+---------------------------------------------------------------------++++++---+受刺激时（兴奋状态）动作电位：外负内正

形成原因：Na+内流++

++

+++++

+++++

+++++

+++++

++

+++++

+++++

+++++

+++--

--

------

------

------

------

---

------

------

------

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

+++++

++++

+++

+++++

+++++

+++++

+++++

++

+++++

+++--

------

------

-------

------

------

------

------

--

--------

----

---+

+++

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

+++

+++---++

+++++

+++++

+++++

++++

++

+++++

+++++

+++++

+++++

--

-------

------

------

------

------

--

------

------

-------+

++-

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

+++

++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++++

+++--

------

------

------

------

------

------

------

------

------

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

+++

+1、兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向有何关系？3、静息状态K+外流，受刺激后Na+内流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态还能保持吗？2、兴奋在神经纤维的传导方向是怎样的？思考·讨论：1、兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向有何关系？

总结：兴奋传导方向与神经纤维膜内局部电流方向相同，都由兴奋部位流向未兴奋部位，与神经纤维膜外局部电流方向相反。兴奋区未兴奋区未兴奋区膜外：膜内：未兴奋区→兴奋区

兴奋区→未兴奋区兴奋传导方向：电流方向：-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++兴奋区未兴奋区未兴奋区具有双向性与兴奋方向相反与兴奋方向相同2、兴奋在神经纤维的传导方向是怎样的？②在反射弧中：①在离体的神经纤维上:单向传导双向传导在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器，因此，在生物体内的反射弧上，兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的。在中部刺激神经纤维，会形成兴奋区，而两侧临近的未兴奋区与该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。++++----+++++----++++-----++++----+++++----++++-----未兴奋区

兴奋区

未兴奋区3、静息状态K+外流，受刺激后Na+内流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态还能保持吗？资料4:丹麦生理学家斯科等人发现，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能分解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。总结：K+外流，Na+内流：协助扩散

K+进细胞，Na+出细胞：主动运输（钠钾泵）静息时电位：原因：外正内负K+外流(协助扩散)外负内正Na+内流（协助扩散）电信号静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流双向传导（离体）单向传导（体内）兴奋时刺激电位：原因：兴奋传导传导形式：传导过程：传导方向：与兴奋方向相反与兴奋方向相同电流方向膜外：膜内：归纳：兴奋在神经纤维上的传导测量方法测量图解测量结果测量目的电表两极均置于神经纤维膜外侧

电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧

测量静息电位和动作电位只能测量动作电位【拓展延伸】1.膜电位的测量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：

_________________静息外正内负K+K+外流协助扩散Na+Na+内流协助扩散动作外负内正2.电位变化曲线的解读c：此时为零电位，内外无电位差；细胞内外K+浓度差。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___和泵入___，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+主动运输特殊强调：整个过程中，细胞膜内K+始终比膜外多，Na+始终比膜外少膜内外Na+浓度差2.电位变化曲线的解读3、细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位的影响总结：Na+浓度只影响动作电位的峰值，K+浓度只影响静息电位。项目静息电位动作电位峰值Na＋增加Na＋降低K＋增加K＋降低增大不变变小不变变小不变