新教材2023年秋高中生物2.3神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第1課時課件新人教版選擇性必修1

2.3神經(jīng)沖動的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

第1課時

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)選擇性必修1

——穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)溫故而知新在適當刺激且反射弧結(jié)構(gòu)完整的情況下反射活動的發(fā)生過程。反射活動的完成需要興奮在反射弧各個部分上傳導(dǎo)，特別是在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，及在神經(jīng)元之間傳遞。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。討論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)？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)。問題探討短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出。現(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2.短跑比賽規(guī)則中關(guān)于“搶跑”規(guī)定的科學依據(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間至少需要0.1

s。問題探討神經(jīng)中樞中樞神經(jīng)系統(tǒng)外周神經(jīng)系統(tǒng)效應(yīng)器感受器傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)1.通過觀察分析生物電的發(fā)現(xiàn)以及蛙坐骨神經(jīng)表面電位差實驗，概括興奮與神經(jīng)沖動的概念，歸納總結(jié)興奮產(chǎn)生的條件。2.通過查閱“生物電”發(fā)生的膜學說資料以及槍烏賊神經(jīng)細胞軸突膜兩側(cè)的電位變化實驗資料，觀看靜息電位維持模式圖以及產(chǎn)生原因動畫，能夠歸納和概括出靜息電位的維持機制以及產(chǎn)生原因。3.通過查閱動作電位的發(fā)現(xiàn)資料，觀看神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上產(chǎn)生和傳導(dǎo)的模式圖和動畫，歸納概括動作電位產(chǎn)生的機制和原因，概述興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)。教學目標與核心素養(yǎng)學習目標一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)生物電的發(fā)現(xiàn)意大利醫(yī)生、生理學家伽爾瓦尼（L.Galvani）蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標本1.兩種金屬導(dǎo)體在蛙的肌肉和神經(jīng)之間建立回路，肌肉會收縮。

2.使用蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌標本進行“無金屬收縮實驗”，驗證生物存在電信號。③然后，另一電極（b處）變?yōu)開___電位實驗現(xiàn)象+++++---圖1圖4圖2圖3abababab刺激-+++蛙坐骨神經(jīng)表面電位差實驗實驗：共發(fā)生了兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)①靜息時，電表_____測出電位差,說明靜息時神經(jīng)表面各處電位______沒有相等②在圖示神經(jīng)的左側(cè)的一端給予刺激時，______刺激端的電極處（a處）先變?yōu)開__電位，接著____________靠近恢復(fù)正電位負負④接著又_____________恢復(fù)為正電位說明在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以_______的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的。電信號這種電信號也叫做___________。神經(jīng)沖動因此可以說，興奮在神經(jīng)纖維上的傳遞形式為:

___________________神經(jīng)沖動（電信號）一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)（一）

興奮與神經(jīng)沖動的概念

興奮是指動物體或人體內(nèi)的某些組織或細胞感受外界刺激后，由相對靜止狀態(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。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)（二）興奮產(chǎn)生的條件:①取決于組織本身的機能狀態(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度適宜，也包括刺激的時間適宜。神經(jīng)沖動在神經(jīng)纖維上時怎樣產(chǎn)生和傳導(dǎo)的呢？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)（三）神經(jīng)沖動的產(chǎn)生“生物電”發(fā)生的膜學說槍烏賊插入槍烏賊軸突的微電極1.神經(jīng)在靜息狀態(tài)下電位高于興奮狀態(tài)下的電位。2.K+在細胞內(nèi)液的含量遠高于細胞外液。細胞膜具有選擇透過性，神經(jīng)興奮的產(chǎn)生是否是細胞膜調(diào)節(jié)K+或者其他離子的通過性，進而調(diào)節(jié)細胞膜兩側(cè)電位差引發(fā)的呢？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)靜息電位的確認赫胥黎和霍奇金研究裝置示意圖插入槍烏賊軸突的微電極局部放大圖片可見微電極內(nèi)部中空，充滿生理鹽水0mV-45mV電極刺穿細胞膜前電極刺穿細胞膜后1.靜息電位一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)靜息電位的維持未受刺激時：Na+濃度：神經(jīng)細胞膜外的濃度高于細胞膜內(nèi)。K+濃度：神經(jīng)細胞膜外的濃度低于細胞膜內(nèi)。細胞膜兩側(cè)電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正，稱為靜息電位。大分子不能出細胞K+

150mmol/LNa+

12mmol/LK+

4mmol/LNa+

145mmol/L靜息電位產(chǎn)生原因K通道Na通道膜外膜內(nèi)外正內(nèi)負K+外流K+Na+一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)大分子不能出細胞K+

150mmol/LNa+

12mmol/LK+

4mmol/LNa+

145mmol/LK+外流的原因：神經(jīng)細胞外的Na+濃度比膜內(nèi)要___，K+濃度比膜內(nèi)___，而神經(jīng)細胞膜對不同離子的______各不相同：靜息時，膜主要對___有通透性，造成_______，使膜外陽離子濃度___于膜內(nèi)。由于細胞膜內(nèi)外這種特異的離子分布特點，細胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負；高低通透性K+K+外流高一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)2.動作電位動作電位的發(fā)現(xiàn)霍奇金AlanHodgkin赫胥黎AndrewHuxley“膜學說”：靜息時細胞膜只對K+有通透性。由于帶正電荷的K+順濃度差向細胞外擴散，相應(yīng)的負電荷仍留在細胞內(nèi)，形成了“外正內(nèi)負“的靜息電位。神經(jīng)受到刺激興奮時，細胞膜對所有離子都通透，膜兩側(cè)電位差瞬間消失形成興奮。如果“膜學說”成立，赫胥黎和霍奇金在刺激槍烏賊軸突后，應(yīng)觀察到怎樣的電位變化？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)霍奇金和赫胥黎記錄的槍烏賊動作電位動作電位的發(fā)現(xiàn)一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)霍奇金和赫胥黎記錄的槍烏賊動作電位動作電位的發(fā)現(xiàn)興奮的形成依賴于Na+內(nèi)流和K+外流。動作電位發(fā)生時細胞膜內(nèi)電位迅速升高由Na+內(nèi)流決定。Na+由細胞外向細胞內(nèi)的大量內(nèi)流決定細胞膜內(nèi)的電位變化，并導(dǎo)致膜內(nèi)電位為正。動作電位恢復(fù)為靜息電位時，K+外流具有關(guān)鍵作用。一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)動作電位的發(fā)現(xiàn)霍奇金AlanHodgkin赫胥黎AndrewHuxley1963年，霍奇金和赫胥黎因在動作電位發(fā)生機制上的卓越工作與另一位神經(jīng)生理學家?？藸査构餐^得諾貝爾生理學與醫(yī)學獎。霍奇金-赫胥黎方程?？藸査笿ohnEccles一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)2.動作電位+++---+++---++++++++--------+++++++++---------++++++++--------+++++++++---------Na+刺激當神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時，細胞膜對____的通透性增加，造成___________，這個部位的膜兩側(cè)出現(xiàn)________的電位變化，表現(xiàn)為__________的興奮狀態(tài)，此時的膜電位稱為_______歸納:產(chǎn)生興奮時的電位是:__________；該電位形成的主要原因：___________________________________________________________；該電位的電位表現(xiàn)是:__________；Na+Na+內(nèi)流暫時性內(nèi)正外負動作電位動作電位細胞膜對Na+的通透性增加，Na+內(nèi)流內(nèi)正外負動作電位產(chǎn)生原因K+Na+K通道Na通道膜外膜內(nèi)3.興奮的產(chǎn)生與傳導(dǎo)興奮部位末興奮部位局部電流興奮部位的電位表現(xiàn)為________，而鄰近的未興奮部位仍然是________，在興奮部位和未興奮部位之間由于_______的存在而發(fā)生__________，這樣就形成了_________內(nèi)正外負內(nèi)負外正電位差電荷移動局部電流歸納:興奮部位和未興奮部位之間會形成__________；因此也可以說興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式為___________；局部電流局部電流3.興奮的產(chǎn)生與傳導(dǎo)興奮部位末興奮部位局部電流興奮部位的電位表現(xiàn)為________，而鄰近的未興奮部位仍然是________，在興奮部位和未興奮部位之間由于_______的存在而發(fā)生__________，這樣就形成了_________內(nèi)正外負內(nèi)負外正電位差電荷移動局部電流局部電流的方向:膜外:膜內(nèi):未興奮部位→興奮部位興奮部位→未興奮部位3.興奮的產(chǎn)生與傳導(dǎo)圖1圖2局部電流又刺激相近的_______部位產(chǎn)生_____的電位變化，如此進行下去（圖1-圖2），將興奮向前傳導(dǎo)，后方又_______________；未興奮同樣恢復(fù)靜息電位靜息狀態(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）動作電位（外負內(nèi)正）局部電流未興奮部位刺激Na+內(nèi)流【總結(jié)】興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)刺激興奮傳導(dǎo)方向興奮傳導(dǎo)方向興奮以局部電流（或電信號或神經(jīng)沖動）的形式沿著神經(jīng)纖維，從受刺激部位向兩邊快速傳導(dǎo)。興奮的傳導(dǎo)方向與膜內(nèi)電流方向相同，與膜外電流方向相反?！究偨Y(jié)】興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)即興奮在離體神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方向是雙向的。+++++++++++++------------靜息電位K＋外流動作電位Na＋內(nèi)流知識梳理：興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)局部電流興奮的傳導(dǎo)：

局部電流刺激相近未興奮部位，再產(chǎn)生動作電位及局部電流，興奮就向前傳導(dǎo)刺激膜電位變化外正內(nèi)負：外負內(nèi)正：（未興奮狀態(tài)）（興奮狀態(tài)）電位差：興奮部位與未興奮部位之間（電信號、神經(jīng)沖動）+++++++++++++-------------+++

---+++

---1.傳導(dǎo)過程產(chǎn)生

（但在生物體中總是單向傳導(dǎo)的）+++++++++++++------------知識梳理：神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)過程+++++++++++++-------------+++

---+++

---2.傳導(dǎo)特點：具有雙向性3.興奮的傳導(dǎo)方向：興奮部位未興奮部位4.電流方向膜外：與興奮方向相反膜內(nèi)：與興奮方向相同5.興奮后的恢復(fù)：迅速恢復(fù)為外正內(nèi)負主動運出Na＋興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方向解析②在反射過程中①在離體的神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)方向：________傳導(dǎo)方向：_________