【公開課】神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第1課時課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

問題探討P27短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出?，F(xiàn)在世界短跑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。1.從運動員聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號的傳導(dǎo)經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？問題探討P27耳蝸（感受器）傳入神經(jīng)神經(jīng)中樞（大腦皮層）神經(jīng)中樞（脊髓）傳出神經(jīng)效應(yīng)器（傳出神經(jīng)末梢和它支配的肌肉）1.從運動員聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號的傳導(dǎo)經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？問題探討P27短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出?，F(xiàn)在世界短跑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。2.

短跑比賽規(guī)則中關(guān)于“搶跑”規(guī)定的科學(xué)依據(jù)是什么？人類從聽到聲音到作出反應(yīng)起跑需要經(jīng)過反射弧的各個結(jié)構(gòu)，完成這一反射活動所需的時間至少需要0.1s。興奮在反射弧中是以什么形式傳導(dǎo)的？它又是怎樣傳導(dǎo)的？神經(jīng)調(diào)節(jié)第二章神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第3節(jié)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P27

1786年一天，伽爾瓦尼在實驗室解剖青蛙，把剝了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神經(jīng)時，蛙腿劇烈地痙攣，同時出現(xiàn)電火花。經(jīng)過反復(fù)實驗，他認為痙攣起因于動物體上本來就存在的電，他還把這種電叫做“動物電”。坐骨神經(jīng)腓腸肌興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P27興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P27靜息指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)說明：神經(jīng)表面各處電位相等興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P27ab++左側(cè)刺激指針向左偏轉(zhuǎn)說明：a處為負電位，電流方向為

指針偏轉(zhuǎn)方向-●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P27ab++左側(cè)刺激指針恢復(fù)說明：無電流，a處恢復(fù)為正電位，a、b兩處電位差為零-興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P27ab++-左側(cè)刺激指針向右偏轉(zhuǎn)●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●說明：b處為負電位，電流方向為

指針偏轉(zhuǎn)方向興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P27ab++-左側(cè)刺激指針恢復(fù)說明：無電流，b處恢復(fù)為正電位，a、b兩處電位差為零興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P27ab++ab++-●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●ab++-●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●ab++-說明：在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的，這種電信號也叫神經(jīng)沖動。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P28神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上是怎樣產(chǎn)生和傳導(dǎo)的呢？1.Na+和K+分別是膜內(nèi)更高還是膜外更高？Na+膜外更高，K+膜內(nèi)更高。正常細胞膜外Na?濃度約為膜內(nèi)Na?濃度的12倍，膜內(nèi)K+的濃度約為膜外的30倍。2.什么原因?qū)е翹a+和K+濃度不平衡的？鈉鉀泵（保鉀排鈉）！每消耗一個ATP分子，逆電化學(xué)梯度泵出3個Na+和泵入2個K+。保持膜內(nèi)高鉀，膜外高鈉的不均勻離子分布。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P28膜內(nèi)膜外鉀離子高鉀離子低鈉離子高鈉離子低在未受到刺激時，神經(jīng)細胞外的Na+比膜內(nèi)高，K+濃度比膜內(nèi)低。靜息時，膜對K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的陽離子濃度高于膜內(nèi)，出現(xiàn)外正內(nèi)負的現(xiàn)象，叫靜息電位。膜內(nèi)膜外鉀離子高鉀離子低鈉離子高鈉離子低K+通道1打開Na+通道關(guān)閉在未受到刺激時，神經(jīng)細胞外的Na+比膜內(nèi)高，K+濃度比膜內(nèi)低。靜息時，膜對K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的陽離子濃度高于膜內(nèi)，出現(xiàn)外正內(nèi)負的現(xiàn)象，叫靜息電位。K+通道2關(guān)閉膜內(nèi)膜外鉀離子高鉀離子低鈉離子高鈉離子低K+通道1

受到刺激時，細胞膜對Na+的通透性增加，Na+

內(nèi)流，這個部位的膜兩側(cè)出現(xiàn)暫時性的電位變化，表現(xiàn)為內(nèi)正外負的興奮狀態(tài)。此時的膜電位稱為動作電位。而鄰近的未興奮部位仍然是內(nèi)負外正。刺激Na+通道打開K+通道2還未打開膜內(nèi)膜外刺激膜內(nèi)膜外刺激-----++++++++++興奮部位未興奮部位在興奮部位和未興奮部位之間由于電位差的存在而發(fā)生電荷移動，這樣就形成了局部電流。+++++++++++++++------------------------膜內(nèi)膜外+++++K+通道2打開K+外流-----++++++++++++++++++++--------------------膜內(nèi)膜外------++++++++++++++++++++---------------未興奮部位+++++-----K+通道2打開K+外流膜內(nèi)膜外-----++++++++++++++++++++-----未興奮部位+++++-----興奮部位興奮部位與未興奮部位之間由于電位差發(fā)生電荷移動形成局部電流K+通道2關(guān)閉鈉鉀泵繼續(xù)發(fā)揮作用恢復(fù)原狀----------這種局部電流又刺激相近的未興奮部位發(fā)生同樣的電位變化，如此進行下去，將興奮向前傳導(dǎo)，后方又恢復(fù)為靜息電位。膜內(nèi)膜外-----++++++++++++++++++++-----未興奮部位+++++-----興奮部位興奮部位與未興奮部位之間由于電位差發(fā)生電荷移動形成局部電流K+通道2關(guān)閉鈉鉀泵繼續(xù)發(fā)揮作用恢復(fù)原狀----------興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P28++++++++++----

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

+++--------------++++++++++----+++++++++++--------------++++--------------興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激神經(jīng)沖動傳導(dǎo)方向：與膜外局部電流方向相反與膜內(nèi)局部電流方向一致注意：在生物體內(nèi)，通常興奮來自感受器，因此，興奮在生物體內(nèi)的反射弧上的傳導(dǎo)是單向傳導(dǎo)。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P28②興奮在反射弧中傳導(dǎo)方向：單向傳導(dǎo)①興奮在離體的神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)方向：雙向傳導(dǎo)

在反射過程中，興奮只能從感受器傳到效應(yīng)器，因此，在生物體內(nèi)的反射弧上，興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方向是單向的。

雙向傳導(dǎo)的前提除神經(jīng)纖維需離體之外，刺激還不能發(fā)生在神經(jīng)元的端點；在中部刺激神經(jīng)纖維，會形成興奮區(qū)，而兩側(cè)臨近的未興奮區(qū)與該興奮區(qū)都存在電位差，形成局部電流，因此可以雙向傳導(dǎo)。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)P285．興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方式_________復(fù)習(xí)鞏固1．未受到刺激時（靜息狀態(tài)）的膜電位：_________，興奮區(qū)域的膜電位：____________3．電流方向在膜外由____________流向__________，在膜內(nèi)由__________流向_____________4．興奮傳導(dǎo)方向與膜外電流方向

，與膜內(nèi)電流方向______內(nèi)負外正內(nèi)正外負未興奮部位興奮部位興奮部位未興奮部位電信號相反相同2．興奮狀態(tài)時膜電位變化

由內(nèi)負外正變?yōu)閮?nèi)正外負膜電位的測量測量方法測量圖解測量結(jié)果電表兩極分別置于神經(jīng)纖維膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè)

電表兩極均置于神經(jīng)纖維膜的外側(cè)

膜電位的測量刺激①a點之前——靜息電位主要表現(xiàn)為K+外流，使膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負。②ac段——動作電位的形成Na+大量內(nèi)流，導(dǎo)致膜電位迅速逆轉(zhuǎn)，表現(xiàn)為外負內(nèi)正。③ce段——靜息電位的恢復(fù)K+大量外流，膜電位恢復(fù)為靜息電位后。膜電位的測量刺激④ef段——一次興奮完成后鈉鉀泵將流入的Na+泵出膜外,將流出的K+泵入膜內(nèi),以維持細胞外Na+濃度高和細胞內(nèi)K+濃度高的狀態(tài),恢復(fù)到靜息水平,為下一次興奮做好準備。a-c：Na+內(nèi)流（協(xié)助擴散）c-e：K+外流（協(xié)助擴散）e-f：泵出Na+，泵入K+（主動運輸）膜電位的測量[注意]

(1)由于靜息電位和動作電位形成的過程中，跨膜移動的K＋和Na＋的量是非常有限的，所以無論是靜息狀態(tài)還是受到刺激產(chǎn)生興奮時，神經(jīng)纖維膜內(nèi)K＋濃度都比膜外高、Na＋濃度都比膜外低。(2)靜息電位≠零電位。靜息電位時，膜外的陽離子濃度大于膜內(nèi)的陽離子濃度，膜內(nèi)外存在電位差，而不是零電位。用電表測量時一般表現(xiàn)為負電位。細胞外液中Na+、K+濃度變化對電位峰值的影響(1)靜息電位主要是K+的平衡電位，就是K+向胞外擴散達到平衡時的膜電位。由于此時細胞膜對Na+等離子的通透性極小，所以Na+濃度的改變不會影響靜息電位。(2)動作電位主要是Na+的平衡電位，就是Na+向胞內(nèi)擴散達到平衡時的電位。由于此時細胞膜對K+等離子的通透性極小，所以K+濃度的改變不會影響動作電位。Na+濃度只影響動作電位的峰值，K+濃度只影響靜息電位的絕對值細胞外液中Na+、K+濃度變化對電位峰值的影響溶液中離子濃度變化靜息電位變化動作電位變化適當(dāng)降低溶液中Na+濃度適當(dāng)增加溶液中Na+濃度適當(dāng)降低溶液中K+濃度適當(dāng)增加溶液中K+濃度不變變小不變變大增大不變不變變小膜電位的測量測量方法測量圖解測量結(jié)果電表兩極分別置于神經(jīng)纖維膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè)

電表兩極均置于神經(jīng)纖維膜的外側(cè)

膜電位的測量興奮傳導(dǎo)與電流表指針偏轉(zhuǎn)問題1.靜息電位和動作電位的電流計偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷靜息電位靈敏電流計的兩極都與神經(jīng)纖維膜外側(cè)連接（如圖2），指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)靈敏電流計一極與神經(jīng)纖維膜外側(cè)連接，另一極與膜內(nèi)側(cè)連接（如圖1），指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn)興奮傳導(dǎo)與電流表指針偏轉(zhuǎn)問題動作電位靈敏電流計兩極都連接在神經(jīng)纖維膜外側(cè)，可觀察到指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)。過程如圖所示，其中“”為動作電位。1.靜息電位和動作電位的電流計偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷興奮傳導(dǎo)與電流表指針偏轉(zhuǎn)問題2.同一神經(jīng)元及神經(jīng)元之間的電流計偏轉(zhuǎn)次數(shù)的判斷刺激位點電流計指針偏轉(zhuǎn)方向及次數(shù)①刺激a點②刺激c點（bc=cd）③刺激bc之間的一點④刺激cd之間的一點發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因為b點先興奮，d點后興奮）不偏轉(zhuǎn)（因為b點和d點同時興奮）發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因為b點先興奮，d點后興奮）發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因為d點先興奮，b點后興奮）①先左后右③先左后右④先右后左①④③②

1．(2022·全國100所名校模擬)右圖為有髓神經(jīng)纖維的局部，被髓鞘細胞包裹的軸突區(qū)域(b、d)里，Na＋、K＋不能進出細胞，裸露的軸突區(qū)域(a、c、e)里，Na＋、K＋可以進出細胞。下列敘述不正確的是(

)A．c區(qū)域處于興奮狀態(tài)，膜內(nèi)有陰離子B．e區(qū)域處于靜息狀態(tài)，膜對Na＋的通透性較大C．b和d區(qū)域不會出現(xiàn)電位變化，不能產(chǎn)生興奮D．局部電流在軸突內(nèi)的傳導(dǎo)方向為c→a和c→e√2．(2022·浙江嘉興模擬)將一靈敏電表電極置于蛙的坐骨神經(jīng)—腓腸肌的神經(jīng)上(如下圖