高二生物同步課堂課件-神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)（第1課時(shí)）

神經(jīng)調(diào)節(jié)第2章第3節(jié)神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)本節(jié)聚焦興奮是如何在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的？興奮在突觸處是如何傳遞的？為什么不能濫用興奮劑和吸食毒品？因個人精力和能力有限，課件百分百有錯誤，歡迎批評指正！問題探討短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運(yùn)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。討論

1.從運(yùn)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)？經(jīng)過了耳(感受器)、傳入神經(jīng)(聽覺神經(jīng))、神經(jīng)中樞(大腦皮層-脊髓)、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器(肌肉)等結(jié)構(gòu)。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(shí)間至少需要0.1s。一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)坐骨神經(jīng)腓腸肌伽爾瓦尼在實(shí)驗(yàn)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(shí)，蛙腿劇烈地痙攣，同時(shí)出現(xiàn)電火花。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)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”。意大利醫(yī)生、生理學(xué)家伽爾瓦尼（L.Galvani）

科學(xué)家做過如下實(shí)驗(yàn)：在蛙的坐骨神經(jīng)上放置兩個微電極，并將它們連接到一個電表上。一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.興奮與神經(jīng)沖動的概念

興奮是指動物體或人體內(nèi)的某些組織或細(xì)胞感受外界刺激后，由相對靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)轱@著活躍狀態(tài)的過程。興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的，這種電信號也叫作神經(jīng)沖動。2.興奮產(chǎn)生的條件:①取決于組織本身的機(jī)能狀態(tài)，興奮的引起和興奮的維持依賴于可產(chǎn)生興奮的組織的新陳代謝；②興奮的產(chǎn)生需要有適宜的刺激，這里的適宜既包括刺激的強(qiáng)度適宜，也包括刺激的時(shí)間適宜。

有人做過如下實(shí)驗(yàn)：在蛙的坐骨神經(jīng)上放置兩個微電極，并將它們連接到一個電表上。靜息時(shí)，電表沒有測出電位變化（圖2-6,①）,說明神經(jīng)表面各處電位相等。當(dāng)在圖示神經(jīng)的左側(cè)一端給予刺激時(shí)，靠近刺激端的電極處（a處）先變?yōu)樨?fù)電位，接著恢復(fù)正電位（圖2-6,②、③）;然后，另一電極處（b處）變?yōu)樨?fù)電位，接著又恢復(fù)為正電位（圖2-6,③、④）。這說明在神經(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（neuralimpulse)。神經(jīng)電信號的發(fā)現(xiàn)++-++-++①②③④abababab圖2-6神經(jīng)表面電位差的實(shí)驗(yàn)示意圖ab++①靜息時(shí),電表

測出電位變化,說明神經(jīng)表面各處電位

。沒有相等刺激-②在圖示神經(jīng)的左側(cè)一端給予刺激時(shí)，

刺激端

的電極處（a處）先變?yōu)?/p>

電位，接著

?？拷謴?fù)正電位負(fù)-③然后，另一電極（b處）變?yōu)?/p>

電位。負(fù)④接著又

。恢復(fù)為正電位一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)++-++-++①②③④abababab圖2-6神經(jīng)表面電位差的實(shí)驗(yàn)示意圖興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維來傳導(dǎo)的，這種電信號也被稱之為神經(jīng)沖動。神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上是怎樣產(chǎn)生和傳導(dǎo)的？一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.靜息狀態(tài)在未受到刺激時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞外的Na+比膜內(nèi)高，K+濃度比膜內(nèi)低。靜息時(shí)，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)內(nèi)負(fù)外正的現(xiàn)象，叫靜息電位。一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)在受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜對Na+的通透性增加，造成Na+內(nèi)流，使膜內(nèi)的陽離子濃度高于膜外，出現(xiàn)內(nèi)正外負(fù)的現(xiàn)象，叫動作電位，此部位稱為興奮部位。2.動作電位一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)3.傳導(dǎo)與恢復(fù)在興奮部位與未興奮部位之間由于電位差的存在，而發(fā)生了電荷移動，這樣就形成的局部電流。局部電流刺激相鄰未興奮部位發(fā)生同樣的電位變化，如此進(jìn)行下去，將興奮向前傳導(dǎo)，后方又恢復(fù)為靜息電位。一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

靜息狀態(tài)未興奮部位興奮狀態(tài)興奮部位刺激刺激興奮傳導(dǎo)方向興奮傳導(dǎo)方向K+外流Na+內(nèi)流靜息電位(外正內(nèi)負(fù))動作電位(外負(fù)內(nèi)正)局部電流未興奮部位刺激Na+內(nèi)流一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)刺激興奮傳導(dǎo)方向興奮傳導(dǎo)方向②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(diǎn)；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)。神經(jīng)鞘的絕緣性，跳躍式傳導(dǎo)膜內(nèi)局部電流方向：興奮部位→未興奮部位膜外局部電流方向：未興奮部位→興奮部位一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

丹麥生理學(xué)家斯科（JensC.Skou）等人發(fā)現(xiàn)，鈉鉀泵是一種鈉鉀依賴的ATP酶，能分解ATP釋放能量，將膜外的K+運(yùn)進(jìn)細(xì)胞，同時(shí)將膜內(nèi)的Na+運(yùn)出細(xì)胞。細(xì)胞內(nèi)K+濃度高，細(xì)胞外Na+濃度高，正是由鈉鉀泵維持的。Na+進(jìn)細(xì)胞，K+出細(xì)胞：協(xié)助擴(kuò)散Na+出細(xì)胞，K+進(jìn)細(xì)胞：主動運(yùn)輸

（鈉鉀泵）神經(jīng)細(xì)胞每興奮一次，會有部分Na+內(nèi)流和部分K+外流，長此以往，神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)高K+膜外高Na+的狀態(tài)將不復(fù)存在。這個問題是如何解決的呢？一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)4.膜電位的測量＋－軸突接膜電位記錄裝置刺激參考電極（相當(dāng)于負(fù)接線柱）記錄電極（相當(dāng)于正接線柱）一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)4.膜電位的測量①a點(diǎn)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(fù)。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(fù)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,K+通道關(guān)閉。了解：為什么e點(diǎn)比a點(diǎn)低而不是持平？恢復(fù)靜息電位的力道比較大，會使膜電位的恢復(fù)超過靜息電位值，產(chǎn)生一個比靜息電位還要負(fù)的電位，這種現(xiàn)象叫超極化。一

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)④ef段——一次興奮完成后Na+-K+泵將流入的Na+泵出膜外,將流出的K+泵入膜內(nèi),以維持細(xì)胞外Na+濃度高和細(xì)胞內(nèi)K+濃度高的狀態(tài),為下一次興奮做好準(zhǔn)備。課堂小結(jié)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)膜電位傳導(dǎo)方式特點(diǎn)：靜息電位動作電位鉀離子外流外正內(nèi)負(fù)影響因素：鉀離子的濃度差協(xié)助擴(kuò)散鈉離子內(nèi)流外負(fù)內(nèi)正影響因素：鈉離子的濃度差電信號電流方向膜內(nèi)：與興奮傳導(dǎo)方向相同膜外：與興奮傳導(dǎo)方向相反雙向傳導(dǎo)注：在反射弧中，興奮是單向傳遞的拓展

膜電位的測量方法拓展槍烏賊的神經(jīng)元是研究神經(jīng)興奮的好材料。研究表明,當(dāng)改變神經(jīng)元軸突外Na+濃度的時(shí)候，靜息電位并不受影響，但動作電位的幅度會隨著Na+濃度的降低而降低。（1）請對上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象作出解釋。靜息電位與神經(jīng)元內(nèi)的K+外流相關(guān)而與Na+無關(guān)，故神經(jīng)元軸突外Na+濃度的改變不影響靜息電位。動作電位與神經(jīng)元外的Na+內(nèi)流相關(guān)，細(xì)胞外Na+濃度降低，細(xì)胞內(nèi)外Na+濃度差變小，Na+內(nèi)流減少，動作電位值下降。（2）若要測定槍烏賊神經(jīng)元的正常電位，應(yīng)該在何種溶液中測定？為什么？要測定槍烏賊神經(jīng)元的正常電位，應(yīng)在鈉鉀離子濃度與內(nèi)環(huán)境相同的環(huán)境中進(jìn)行。因?yàn)轶w內(nèi)的神經(jīng)元處于內(nèi)環(huán)境之中，其鈉鉀離子具有一定的濃度，要使測定的電位與體內(nèi)的一致，也就必須將神經(jīng)元放在鈉鉀離子濃度與體內(nèi)相同的環(huán)境中。拓展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+濃度不變峰值下降不變峰值上升上升不變不變下降拓展【例】請回答以下有關(guān)電流表指針偏轉(zhuǎn)的問題。(1)未受刺激時(shí),電流表指針

。

(2)若在d處給予適宜刺激,電流表指針

。

(3)若在ab中點(diǎn)c處給予適宜刺激,電流表指針

。不偏轉(zhuǎn)發(fā)生兩次方向不同的偏轉(zhuǎn)先左后右不偏轉(zhuǎn)練習(xí)鞏固下圖是測量神經(jīng)纖維膜電位變化情況的示意圖,相關(guān)敘述錯誤的是()A.圖甲中指針偏轉(zhuǎn)說明膜內(nèi)外電位不同,測出的是動作電位B.圖甲中的膜內(nèi)外電位不同,主要是由K+外流形成的C.圖乙中刺激神經(jīng)纖維會引起指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)D.圖乙中產(chǎn)生的興奮會以局部電流的形式向兩側(cè)快速傳導(dǎo)A(2022·山東名校聯(lián)考)耳蝸中的毛細(xì)胞能感知聲音，其基底部浸浴在外淋巴液中，頂部浸浴在內(nèi)淋巴液中。外淋巴液和一般細(xì)胞外液的成分類似；內(nèi)淋巴液卻相反，其中含有較高濃度的K＋(高于毛細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)液的K＋濃度)和較低濃度的Na＋。下列敘述正確的是(

)A.未受刺激時(shí)毛細(xì)胞基底部和頂部膜兩側(cè)的電位差相等B.毛細(xì)胞受到刺激時(shí)內(nèi)淋巴液中的Na＋內(nèi)流進(jìn)入毛細(xì)胞C.內(nèi)淋巴液中含有較高濃度的K＋與主動運(yùn)輸無關(guān)D.K＋可以通過毛細(xì)胞基底部外流進(jìn)入外淋巴液D解析

毛細(xì)胞基底部浸浴在外淋巴液中，此處膜兩側(cè)的電位差是外淋巴液和毛細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)液的電位差，毛細(xì)胞頂部浸浴在內(nèi)淋巴液中，此處膜兩側(cè)的電位差是內(nèi)淋巴液和毛細(xì)胞細(xì)胞內(nèi)液的電位差，由于內(nèi)淋巴液和外淋巴液的成分不同，因此兩處