2.3神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)（第一課時(shí)）課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

2.3課時(shí)1興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.說(shuō)出靜息電位和動(dòng)作電位的電荷分布;2.闡明靜息電位和動(dòng)作電位的產(chǎn)生機(jī)制;2.簡(jiǎn)述興奮在神經(jīng)纖維上的產(chǎn)生及傳導(dǎo)過(guò)程。賽場(chǎng)上，發(fā)令槍一響，運(yùn)動(dòng)員會(huì)像離弦的箭一樣沖出?，F(xiàn)在世界田徑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。1.從運(yùn)動(dòng)員聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號(hào)的傳導(dǎo)經(jīng)過(guò)了哪些結(jié)構(gòu)？經(jīng)過(guò)了耳蝸（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（傳出神經(jīng)末梢和肌肉）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反應(yīng)起跑需要經(jīng)過(guò)反射弧的各個(gè)結(jié)構(gòu)，完成這一反射活動(dòng)所需的時(shí)間至少需要0.1s。

運(yùn)動(dòng)員聽到信號(hào)后神經(jīng)產(chǎn)生興奮，興奮的傳導(dǎo)經(jīng)過(guò)了一系列的結(jié)構(gòu)。那么，興奮在反射弧中是以什么形式以及如何傳導(dǎo)的？興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮在神經(jīng)元之間（或神經(jīng)元和其他細(xì)胞）的傳遞探究一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)資料2:1820年電流表應(yīng)用于生物電研究。在蛙神經(jīng)外側(cè)連接兩個(gè)電極。隨后，刺激蛙神經(jīng)一側(cè)，并在刺激的同時(shí)記錄電流表的電流大小和方向。資料1:1786年，意大利醫(yī)生、生理學(xué)家伽爾瓦尼在實(shí)驗(yàn)室解剖青蛙，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。伽爾瓦尼認(rèn)為痙攣起因于動(dòng)物體上本來(lái)就存在的電，他還把這種電叫做“生物電”。坐骨神經(jīng)腓腸肌閱讀課本P27，思考興奮在神經(jīng)纖維上以什么形式傳導(dǎo)？③然后，另一電極（b處）變?yōu)開___電位實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象++++--圖1圖4圖2圖3abababab刺激-++共發(fā)生了兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)①靜息時(shí),電表_____測(cè)出電位差,說(shuō)明靜息時(shí)神經(jīng)表面各處電位______。沒(méi)有相等②在圖示神經(jīng)的左側(cè)的一端給予刺激時(shí)，_________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(fù)負(fù)④接著又________________恢復(fù)為正電位在蛙的坐骨神經(jīng)外側(cè)放置兩個(gè)微電極，并連上電表。蛙坐骨神經(jīng)表面電位差實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論

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，這種電信號(hào)也叫做_____________。電信號(hào)神經(jīng)沖動(dòng)因此，興奮在神經(jīng)纖維上的傳遞形式為：____________神經(jīng)沖動(dòng)（或電信號(hào)）ab+—坐骨神經(jīng)+—閱讀課本P28,思考神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上是怎樣產(chǎn)生和傳導(dǎo)的？資料3:無(wú)機(jī)鹽離子是細(xì)胞生活必需的，但這些無(wú)機(jī)鹽離子帶有電荷，不能通過(guò)自由擴(kuò)散穿過(guò)磷脂雙分子層。靜息時(shí)(未受刺激)神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞膜內(nèi)、外某些離子的濃度如下表：細(xì)胞類型細(xì)胞內(nèi)濃度(mmol/L)細(xì)胞外濃度(mmol/L)Na+K+Na+K+槍烏賊神經(jīng)元軸突5040046010蛙神經(jīng)元151201201.5哺乳動(dòng)物肌肉細(xì)胞101401504神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞膜內(nèi)外Na+、K+分布特點(diǎn)？細(xì)胞膜外的Na+濃度高，膜內(nèi)的K+濃度高。膜內(nèi)膜外膜外K+通道Na+通道-------------------------------------------------++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++1.未受刺激時(shí)（靜息狀態(tài)）靜息時(shí)，膜主要對(duì)

有通透性，造成

，使膜外陽(yáng)離子濃度高于膜內(nèi)。細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為

，這稱為

。K+外流K+外流神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上是怎樣產(chǎn)生和傳導(dǎo)的？K+K+外流外正內(nèi)負(fù)靜息電位膜內(nèi)膜外膜外K+通道Na+通道-------------------------------------------------++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++刺激+++++----------+++++-----+++++++++++

-----興奮部位2.受刺激時(shí)（興奮狀態(tài)）細(xì)胞膜對(duì)

的通透性增加，

內(nèi)流，表現(xiàn)為

的興奮狀態(tài)，此時(shí)的膜電位稱為

。Na+內(nèi)流Na+Na+動(dòng)作電位外負(fù)內(nèi)正K+通道-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++----------+++++-----+++++++++++

-----

未興奮部位電位

，興奮部位電位

，在興奮部位和未興奮部位之間由于

的存在而發(fā)生電荷移動(dòng)，這就形成了

。+3.靜息電位的恢復(fù)（由動(dòng)作電位恢復(fù)到靜息電位）局部電流局部電流膜外膜內(nèi)膜外局部電流外正內(nèi)負(fù)外負(fù)內(nèi)正電位差

局部電流刺激相近的_________部位產(chǎn)生

的電位變化，如此進(jìn)行下去，將興奮向前傳導(dǎo)，后方又_

____________。未興奮同樣恢復(fù)靜息電位++

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+---------------------------------------------------------------------++++++---+靜息電位：外正內(nèi)負(fù)未受刺激時(shí)（靜息狀態(tài)）

形成原因：K+外流【小

結(jié)】刺激++

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形成原因：？刺激++

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+---------------------------------------------------------------------++++++---+受刺激時(shí)（興奮狀態(tài)）動(dòng)作電位：外負(fù)內(nèi)正

形成原因：Na+內(nèi)流++

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+1、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方向與局部電流方向有何關(guān)系？3、靜息狀態(tài)K+外流，受刺激后Na+內(nèi)流，長(zhǎng)此以往，神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)高K+膜外高Na+的狀態(tài)還能保持嗎？2、興奮在神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)方向是怎樣的？思考·討論：1、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方向與局部電流方向有何關(guān)系？

總結(jié)：興奮傳導(dǎo)方向與神經(jīng)纖維膜內(nèi)局部電流方向相同，都由興奮部位流向未興奮部位，與神經(jīng)纖維膜外局部電流方向相反。興奮區(qū)未興奮區(qū)未興奮區(qū)膜外：膜內(nèi)：未興奮區(qū)→興奮區(qū)

興奮區(qū)→未興奮區(qū)興奮傳導(dǎo)方向：電流方向：-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮區(qū)未興奮區(qū)未興奮區(qū)具有雙向性與興奮方向相反與興奮方向相同2、興奮在神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)方向是怎樣的？②在反射弧中：①在離體的神經(jīng)纖維上:單向傳導(dǎo)雙向傳導(dǎo)在反射過(guò)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。在中部刺激神經(jīng)纖維，會(huì)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，都可以產(chǎn)生電荷移動(dòng)，形成局部電流，因此可以雙向傳導(dǎo)。++++----+++++----++++-----++++----+++++----++++-----未興奮區(qū)

興奮區(qū)

未興奮區(qū)3、靜息狀態(tài)K+外流，受刺激后Na+內(nèi)流，長(zhǎng)此以往，神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)高K+膜外高Na+的狀態(tài)還能保持嗎？資料4:丹麥生理學(xué)家斯科等人發(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?？偨Y(jié)：K+外流，Na+內(nèi)流：協(xié)助擴(kuò)散

K+進(jìn)細(xì)胞，Na+出細(xì)胞：主動(dòng)運(yùn)輸（鈉鉀泵）靜息時(shí)電位：原因：外正內(nèi)負(fù)K+外流(協(xié)助擴(kuò)散)外負(fù)內(nèi)正Na+內(nèi)流（協(xié)助擴(kuò)散）電信號(hào)靜息電位→刺激→動(dòng)作電位→電位差→局部電流雙向傳導(dǎo)（離體）單向傳導(dǎo)（體內(nèi)）興奮時(shí)刺激電位：原因：興奮傳導(dǎo)傳導(dǎo)形式：傳導(dǎo)過(guò)程：傳導(dǎo)方向：與興奮方向相反與興奮方向相同電流方向膜外：膜內(nèi)：歸納：興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)測(cè)量方法測(cè)量圖解測(cè)量結(jié)果測(cè)量目的電表兩極均置于神經(jīng)纖維膜外側(cè)

電表兩極分別置于神經(jīng)纖維膜的內(nèi)側(cè)和外側(cè)

測(cè)量靜息電位和動(dòng)作電位只能測(cè)量動(dòng)作電位【拓展延伸】1.膜電位的測(cè)量c-d：此時(shí)為_____電位，電位表現(xiàn)為__________；b-d：此時(shí)細(xì)胞主要對(duì)____有通透性，離子運(yùn)輸方向?yàn)開________，運(yùn)輸方式為__________；a-b：此時(shí)為_____電位，電位表現(xiàn)為________，此時(shí)細(xì)胞膜主要對(duì)___有通透性，離子運(yùn)輸方向?yàn)開_____，運(yùn)輸方式為________；電位的高低取決于：

_________________靜息外正內(nèi)負(fù)K+K+外流協(xié)助擴(kuò)散Na+Na+內(nèi)流協(xié)助擴(kuò)散動(dòng)作外負(fù)內(nèi)正2.電位變化曲線的解讀c：此時(shí)為零電位，內(nèi)外無(wú)電位差；細(xì)胞內(nèi)外K+濃度差。d-e：此時(shí)為_____電位的恢復(fù)，__通道打開，此時(shí)細(xì)胞膜主要對(duì)___有通透性，離子運(yùn)輸方向?yàn)開_______，運(yùn)輸方式為__________；d：動(dòng)作電位峰值，峰值大?。ㄒ约癰d段斜率）與_____________________有關(guān)。e-f：______活動(dòng)加強(qiáng)，消耗ATP分子，逆電化學(xué)梯度泵出___和泵入___，使膜內(nèi)外離子分布恢復(fù)到初始靜息水平；經(jīng)鈉鉀泵的運(yùn)輸方式為_________；靜息K+K+K+外流協(xié)助擴(kuò)散鈉鉀泵Na+K+主動(dòng)運(yùn)輸特殊強(qiáng)調(diào)：整個(gè)過(guò)程中，細(xì)胞膜內(nèi)K+始終比膜外多，Na+始終比膜外少膜內(nèi)外Na+濃度差2.電位變化曲線的解讀3、細(xì)胞外液中Na+和K+濃度變化對(duì)靜息電位和動(dòng)作電位的影響總結(jié)：Na+濃度只影響動(dòng)作電位的峰值，K+濃度只影響靜息電位。項(xiàng)目靜息電位動(dòng)作電位峰值Na＋增加Na＋降低K＋增加K＋降低增大不變變小不變變小不變