第1課時(shí)

興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

人教版高中生物選擇性必修1第2章神經(jīng)調(diào)節(jié)第3節(jié)

神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.闡明靜息電位和動(dòng)作電位產(chǎn)生的機(jī)制(重點(diǎn))。2.闡述興奮在神經(jīng)纖維上的產(chǎn)生及傳導(dǎo)機(jī)制(重、難點(diǎn))。

蘇炳添9秒83創(chuàng)造歷史時(shí)刻情境導(dǎo)入短跑賽場(chǎng)上，發(fā)令槍一響，運(yùn)動(dòng)員會(huì)像離弦的箭一樣沖出。現(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．運(yùn)動(dòng)員從聽到發(fā)令槍響到做出

起跑反應(yīng)，信號(hào)的傳導(dǎo)經(jīng)過了

哪些結(jié)構(gòu)？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)器傳出神經(jīng)感受器傳入神經(jīng)(耳蝸內(nèi)的聽覺感受器)(傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉群)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(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。2．短跑比賽中判定運(yùn)動(dòng)員“搶跑”

的依據(jù)是什么？生物科學(xué)史——生物電的發(fā)現(xiàn)資料1：18世紀(jì)，伽爾瓦尼意外地發(fā)現(xiàn)，用兩種金屬導(dǎo)體在蛙的肌肉和神經(jīng)之間建立回路，蛙腿劇烈地痙攣。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)為痙攣起因于蛙體內(nèi)存在的電，他還把這種電叫做“生物電”。神經(jīng)通過生物電使肌肉收縮。(意大利)伽爾瓦尼（1738-1798）使肌肉收縮起因真的是生物電嗎？這個(gè)電可測(cè)嗎？資料2：意大利物理學(xué)家伏特認(rèn)為這只是一種純物理現(xiàn)象，是兩種金屬的電位差引起的，而不是所謂的生物電。資料3：蛙的坐骨神經(jīng)表面電位變化實(shí)驗(yàn)原理：存在電位差，電流表指針就會(huì)從正電荷一極向負(fù)電荷一極偏轉(zhuǎn)。生物科學(xué)史——生物電的發(fā)現(xiàn)刺激蛙的坐骨神經(jīng)電流表無刺激時(shí)，電表指針怎么偏轉(zhuǎn)？說明什么？給予刺激，發(fā)生了怎樣變化？又說明什么？思考傳導(dǎo)形式ab++刺激--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(hào)生物科學(xué)史——生物電的發(fā)現(xiàn)這種電信號(hào)也叫神經(jīng)沖動(dòng)。結(jié)論：共發(fā)生了兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)思考1膜電位的形成機(jī)制一目錄一膜電位的形成機(jī)制二興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程膜電位的形成機(jī)制一根據(jù)資料2分析神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞膜內(nèi)外Na+、K+分布特點(diǎn)？資料1

無機(jī)鹽離子是細(xì)胞生活必需的，但這些無機(jī)鹽離子帶有電荷，不能通過自由擴(kuò)散穿過磷脂雙分子層。資料2

神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)外部分離子濃度。組分細(xì)胞內(nèi)濃度(mmol/L)細(xì)胞外濃度(mmol/L)Na＋5～15145K＋1405Cl－5～15110帶負(fù)電的蛋白質(zhì)高低膜外的Na+濃度高，膜內(nèi)的K+濃度高。膜電位的形成機(jī)制一

靜息電位的形成機(jī)制1膜電位的形成機(jī)制一（1）機(jī)理：（2）電位表現(xiàn)：①神經(jīng)細(xì)胞膜外的Na+濃度高，膜內(nèi)K+濃度高②靜息狀態(tài)下，細(xì)胞膜上K+通道蛋白打開K+外流膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)，稱為靜息電位

靜息電位的形成機(jī)制1跨膜運(yùn)輸方式：協(xié)助擴(kuò)散膜電位的形成機(jī)制一

動(dòng)作電位的形成機(jī)制2膜電位的形成機(jī)制一（1）機(jī)理：（2）電位表現(xiàn)：①神經(jīng)細(xì)胞膜外的Na+濃度高，膜內(nèi)K+濃度高②受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜上Na+通道蛋白打開Na+內(nèi)流膜電位表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正，稱為動(dòng)作電位，即產(chǎn)生了興奮

動(dòng)作電位的形成機(jī)制2跨膜運(yùn)輸方式：協(xié)助擴(kuò)散興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程二目錄一膜電位的形成機(jī)制二興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程二Na＋

Na＋

----++++++++++++++++++++++++++++++++----------------------------++++++++--------++++++++--------Na＋

Na＋

++++++++--------Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

局部電流的形成1未刺激部位膜電位變化形成局部電流，興奮傳導(dǎo)興奮區(qū)域與未興奮區(qū)域形成電位差興奮因此向前傳導(dǎo)刺激膜電位變化，產(chǎn)生興奮局部電流方向：膜外:________________________膜內(nèi):________________________興奮傳導(dǎo)的方向與膜___電流相同興奮部位和未興奮部位之間由于______的存在而發(fā)生________，而形成_______電位差電荷移動(dòng)局部電流未興奮區(qū)域流向興奮區(qū)域興奮區(qū)域流向未興奮區(qū)域內(nèi)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)過程二

興奮的傳導(dǎo)方向2②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：________單向傳導(dǎo)雙向傳導(dǎo)----++++++++--------++++++++----提醒在離體的神經(jīng)纖維上，興奮的傳導(dǎo)是雙向的；在反射弧中的神經(jīng)纖維上，興奮的傳導(dǎo)是單向的，因?yàn)榉瓷浠≈猩窠?jīng)纖維上的神經(jīng)沖動(dòng)只能來自感受器。思考2圖甲為動(dòng)作電位產(chǎn)生過程中膜電位變化曲線，圖乙表示該離體神經(jīng)纖維局部放大后膜內(nèi)外電荷的分布情況。請(qǐng)據(jù)圖回答：(1)分段分析圖甲中電位變化情況：①A點(diǎn)時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞的膜電位為

(填“靜息電位”或“動(dòng)作電位”)，形成原因主要是

。靜息電位K＋外流思考2圖甲為動(dòng)作電位產(chǎn)生過程中膜電位變化曲線，圖乙表示該離體神經(jīng)纖維局部放大后膜內(nèi)外電荷的分布情況。請(qǐng)據(jù)圖回答：②BC段時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞的膜電位為

(填“靜息電位”或“動(dòng)作電位”)，形成原因是

。③CE段時(shí)，K＋通道打開，相應(yīng)離子以

的方式大量外流，膜電位恢復(fù)靜息電位。動(dòng)作電位Na＋內(nèi)流協(xié)助擴(kuò)散思考2圖甲為動(dòng)作電位產(chǎn)生過程中膜電位變化曲線，圖乙表示該離體神經(jīng)纖維局部放大后膜內(nèi)外電荷的分布情況。請(qǐng)據(jù)圖回答：(2)K＋外流和Na＋內(nèi)流屬于哪種運(yùn)輸方式？需要借助什么類型的蛋白？K＋外流和Na＋內(nèi)流的運(yùn)輸方式都屬于協(xié)助擴(kuò)散，需要借助通道蛋白。(3)圖乙中②為刺激點(diǎn)，該處膜電位發(fā)生的變化是

。由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正思考2圖甲為動(dòng)作電位產(chǎn)生過程中膜電位變化曲線，圖乙表示該離體神經(jīng)纖維局部放大后膜內(nèi)外電荷的分布情況。請(qǐng)據(jù)圖回答：雙向傳導(dǎo)膜內(nèi)的電流方向是①←②→③，膜外的電流方向是①→②←③。(4)圖乙中膜內(nèi)、外都會(huì)形成局部電流，請(qǐng)說出它們的電流方向(用字母和箭頭表示)，興奮傳導(dǎo)的方向與哪種電流方向一致？興奮的傳導(dǎo)有什么特點(diǎn)？思考2圖甲為動(dòng)作電位產(chǎn)生過程中膜電位變化曲線，圖乙表示該離體神經(jīng)纖維局部放大后膜內(nèi)外電荷的分布情況。請(qǐng)據(jù)圖回答：(5)當(dāng)靜息電位和動(dòng)作電位形成之后，細(xì)胞內(nèi)外的K＋和Na＋的濃度大小是怎樣的？靜息電位形成之后，細(xì)胞內(nèi)K＋濃度仍然大于細(xì)胞外；動(dòng)作電位形成之后，細(xì)胞外Na＋的濃度仍然大于細(xì)胞內(nèi)。1.神經(jīng)纖維上膜電位差變化曲線解讀核心歸納2.膜電位的測(cè)量方法核心歸納測(cè)量方法測(cè)量圖解測(cè)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)

細(xì)胞外液Na＋、K＋濃度大小與膜電位變化的關(guān)系

思考3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?cè)龃蟛蛔僈+

、Na+正常K+↑細(xì)胞外液K+

外流↓Na+↓Na+

內(nèi)流↓Na+濃度只影響動(dòng)作電位K+

濃度只影響靜息電位濃度差↓Na+多K+多Na+少K+少濃度差↓組成神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞二應(yīng)用體驗(yàn)1.判斷正誤(1)興奮部位的膜內(nèi)側(cè)發(fā)生的變化是由負(fù)電位變?yōu)檎娢?

)(2)興奮部位的膜內(nèi)外發(fā)生的變化是從外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正(

)(3)靜息時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞膜主要對(duì)K＋有通透性，造成K＋內(nèi)流(

)√√√2.(2024·湖南，12)細(xì)胞所處的內(nèi)環(huán)境變化可影響其興奮性、膜電位達(dá)到閾電位(即引發(fā)動(dòng)作電位的臨界值)后，才能產(chǎn)生興奮。如圖所示，甲、乙和丙表示不同環(huán)境下靜息電位或閾電位的變化情況。下列敘述錯(cuò)誤的是A.正常環(huán)境中細(xì)胞的動(dòng)作電位峰值受膜內(nèi)外

鈉離子濃度差影響B(tài).環(huán)境甲中鉀離子濃度低于正常環(huán)境C.細(xì)胞膜電位達(dá)到閾電位后，鈉離子通道才開放D.同一細(xì)胞在環(huán)境乙中比丙中更難發(fā)生興奮√組成神經(jīng)系統(tǒng)的細(xì)胞二應(yīng)用體驗(yàn)動(dòng)作電位的產(chǎn)生主要與鈉離子順濃度梯度內(nèi)流有關(guān)，細(xì)胞內(nèi)外鈉離子濃度差會(huì)影響動(dòng)作電位峰值，A正確；由題圖可知，甲表示靜息電位絕對(duì)值增大，