2.3神经冲动的产生和传导（第1课时）课件 高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第二章

神经调节第3节

神经冲动的产生和传导第1课时赛场上，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？【问题探讨】—导入神经中枢效应器传出神经听觉感受器传入神经2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？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兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？又是怎样传导的呢？思考一.兴奋在神经纤维上的传导二.兴奋在神经元之间的传递1786年一天，伽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”。坐骨神经腓肠肌(一)神经电信号的发现一.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(2)实验结果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

在蛙的坐骨神经上放置_____________，并将它们连接到__________上。这说明什么？(1)实验方法共发生了2次方向相反的偏转●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●【任务1】

阅读P27正文，完成以下问题：两个微电极一个电表注意：只要存在电位差，电流表指针就会偏转,方向从正电荷一极向负电荷一极偏转。(3)实验结论因此可以说，兴奋在神经纤维上的传导形式为：_________________神经冲动（电信号）说明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。电信号这种电信号也叫做___________。神经冲动神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？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【任务2】

阅读课本P28第1--3段，完成以下问题：1.神经冲动在神经纤维上产生的离子基础？2.什么是静息电位？形成原因？3.什么是动作电位？形成原因？4.神经细胞胞内K+浓度高于胞外，胞外Na+高于胞内，如何来实现这一离子梯度呢？5.什么是局部电流？6.归纳兴奋的传导方向与膜内、膜外局部电流之间的关系。(二)神经冲动的产生和传导一.兴奋在神经纤维上的传导【资料】未受刺激时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度细胞类型（mmol/L）

细胞内浓度细胞外浓度（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神经细胞膜内外离子分布不均衡，即神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。（正常细胞膜外Na+浓度约为膜内Na+浓度的12倍。膜内K+的浓度约为膜外的30倍。）1.神经冲动产生的离子基础比较：细胞内、外的Na+和K+的浓度，它们的分布什么特点？(二)神经冲动的产生和传导2.静息电位产生机制在未受到刺激时，神经纤维处于__________静息状态原因：①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。②静息时，膜主要对K+有通透性(K+通道蛋白打开)。K+外流Na+膜外膜内膜外++++++++++++++----------------------------++++++++++++++K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+K+Na+Na+Na+K+K+K+静息电位电位表现：_________形成原因：_________运输方式：_________内负外正K+外流

协助扩散思考1：K＋的跨膜运输有何特点？顺浓度梯度运输，不消耗ATP，需要通道蛋白的协助。原因：①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。②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+3.动作电位产生机制动作电位电位表现：_________形成原因：_________运输方式：_________内正外负Na+内流

协助扩散兴奋状态适宜刺激思考2：Na＋的跨膜运输有何特点？顺浓度梯度运输，不消耗ATP，需要通道蛋白的协助。-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++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

（1）形成：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。(二)神经冲动的产生和传导4.局部电流形成与方向（2）方向相反相同

丹麦生理学家斯科（JensC.Skou）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。

钠钾泵：（Na+出细胞，K+进细胞）神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题是如何解决的呢？主动运输注意：无论是静息状态还是兴奋状态，都有神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。电位表现：__________原因：_________原因：_______电位表现：__________【小结】兴奋的产生和传导内负外正K+外流内正外负Na+内流传导形式：__________传导过程：_________________局部电流静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流5.兴奋在神经纤维上的传导方向（1）在离体的神经纤维上：（2）在反射过程中：传导方向：__________双向传导传导方向：__________单向传导在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器，因此，传导方向是单向的。(二)神经冲动的产生和传导刺激①a点之前——静息电位主要是K+外流

(协助扩散),

膜电位：内负外正。②ac段——动作电位的形成

Na+大量内流

(协助扩散),膜电位：内正外负。③ce段——静息电位的恢复K+大量外流,膜电位恢复为静息电位。④ef段

钠钾泵活动加强，泵入K＋泵出Na＋Na+-K+泵通过将Na+泵出膜外,将K+泵入膜内,以维持膜外高Na+膜内高K+的状态,为下一次兴奋准备。(主动运输)题型1：膜电位变化曲线解读——一次兴奋完成后注意：题型1：膜电位变化曲线解读（1）整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段；（2）整个过程中，K+始终膜内多于膜外，Na+始终膜外多于膜内；（3）整个过程中，动作电位的传导不会随着时间而衰减。反射的发生不仅需要完整的反射弧，还需要适宜的刺激。如图所示将刺激强度逐渐增加(S1～S8)，一个神经细胞细胞膜电位的变化规律：①刺激要达到一定的强度才能诱导神经细胞产生动作电位；资料分析：②刺激强度达到S5以后，随刺激强度增加动作电位基本不变。题型2：膜电位的影响因素浓度变化静息电位绝对值动作电位峰值细胞外Na+浓度增加细胞外Na+浓度降低细胞外K+浓度增加细胞外K+浓度降低不变不变变小增大不变不变增大变小思考：细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位有影响吗？K+浓度只影响静息电位的绝对值。Na+浓度只影响动作电位的峰值，汉水丑生侯伟作品习题巩固1.在离体实验条件下神经纤维的动作电位示意图如图所示。下列叙述正确的是（）A.ab段主要是Na＋内流，是需要消耗能量的B.bc段主要是Na＋外流，是不需要消耗能量的C.cd段主要是K＋外流，是不需要消耗能量的D.de段主要是K＋内流，是需要消耗能量的C(1)图中兴奋部位是_________(用字母表示)。(2)图中弧线最可能表示_______________。(3)图中兴奋的传导方向是_______________

(用字母和“→”表示)。(4)受到刺激后膜内电位变化为__________；膜外电位变化为________；膜内外电位变化为_________________________。A

局部电流方向

A→C和A→B由负变为正由正变为负由内负外正变为内正外负2.如图是兴奋在神经纤维上产生和传导的示意图，据图回答有关问题：习题巩固1.传导形式：

。电信号（或神经冲动）3.传导过程：刺激兴奋时局部电流静息时兴奋传导①静息状态的电位称为

。

形成原因：

。

电位表现：

。

静息电位细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流内负外正②兴奋时的电位称为

。

形成原因：

。

电位表现：