高中生物 1.3.1 神经冲动的产生和传导同步课件 中图版必修3.ppt

第三章动物稳态维持的生理基础 第一单元 第一节神经冲动的产生和传导 学习导航1 说出生物电的发现过程 重点 2 说明静息电位的产生和机理 重 难点 3 说明动作电位的产生和传导的关系 一 生物电的发现1 伽伐尼的观点 的放电回路 引起肌肉收缩 2 伏打的观点 刺激了神经和肌肉 而引起肌肉收缩 动物电 双金属电流 3 无金属实验 证明了 4 霍奇金的贡献 测量了单个细胞膜内外的 及其变化情况 证明了 的事实 生物电的存在 电位差 生物电存在 判一判 1 伽伐尼的实验设计是合理的 能说明生物电的存在 2 蛙腿论战 的结果证明生物电的存在 3 脑电图 心电图都是利用不同器官的生物电变化来监测疾病的 二 膜电位的产生1 概念 存在于细胞膜内外的 2 产生原因 1 细胞膜内外的 这种膜内外离子浓度的差别主要是由膜上的 产生和维持的 2 离子的 电位差 离子浓度不同 钠 钾泵 跨膜运输 3 产生机理 1 静息电位 k 通道开放 k 从 流向 使膜内带 电 膜外带 电 2 动作电位 na 通道开放 na 从 流向 使膜内带 电 膜外带 电 膜内 膜外 负 正 膜外 膜内 正 负 想一想在上述过程中离子进入细胞所需能量来自哪些细胞结构 能量的形式是如何变化的 提示 产生atp的细胞结构为细胞质基质和线粒体 由atp中活跃的化学能转化为电能 三 动作电位的传导1 神经冲动的传导 细胞的动作电位一旦发生 就会向该细胞的其它部位 地传送或扩展 2 原理 兴奋区和静息区之间形成 不衰减 局部电流 3 传导方向 1 神经冲动由兴奋区传向静息区 2 电流在膜内由 传向 在膜外 由 传向 4 特征 生理完整性 双向传导 非递减性传导 绝缘性 相对不疲劳性 兴奋区 静息区 静息区 兴奋区 要点一静息电位和动作电位的比较 特别提醒 1 静息状态和动作电位产生前细胞内k 都多于细胞外k 而细胞外的na 多于细胞内的na 2 静息状态时 膜内a 等带负电的物质远远多于k 等带正电的离子 导致膜内整体带负电 膜外na 等带正电的离子远远多于cl 等带负电的离子 导致膜外整体带正电 3 兴奋时 由于静息时k 的外流及兴奋后na 的内流 na 内流远多于k 外流 膜内na k 等带正电的离子多于a 等带负电的物质 膜外na 等带正电离子少于c1 等带负电的离子 导致膜电位为外负内正 2010 高考课标全国卷 将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液 溶液s 中 可测得静息电位 给予细胞一个适宜的刺激 膜两侧出现一个暂时性的电位变化 这种膜电位变化称为动作电位 适当降低溶液s中的na 浓度 测量该细胞的静息电位和动作电位 可观察到 a 静息电位值减小b 静息电位值增大c 动作电位峰值升高d 动作电位峰值降低 关键点 思路点拨 解答本题时 应注意区分以下两点 k 主要维持细胞内液渗透压 na 主要维持细胞外液渗透压 神经细胞未受刺激时k 外流形成静息电位 神经细胞受刺激时na 内流产生动作电位 解析 静息电位主要是未受到刺激时细胞内外k 的浓度差所造成的 适当降低溶液s中的na 浓度 不会影响静息电位 动作电位主要和细胞外的na 在神经细胞受到刺激时的快速内流有关 适当降低溶液s中的na 浓度 会使动作电位峰值降低 答案 d 变式训练通常情况下 细胞外液和细胞内液na 和k 浓度的差别主要由什么产生和维持 a 渗透压b 酸碱度c 离子通道d 钠 钾泵 解析 选d 在细胞外液中na 浓度远高于细胞内液 而细胞内液中k 浓度远高于细胞外液 但在这种情况下细胞仍源源不断将细胞内na 运到细胞外 将细胞外k 运到细胞内 维持各自高浓度 这是主动运输过程 靠 钠 钾泵 维持 要点二神经冲动在神经纤维上的传导1 神经细胞形成静息电位及动作电位的原因 1 细胞内液 外液中k na 的分布 2 神经冲动的产生和传导 2 神经冲动的传导方向与局部电流的方向 1 局部电流的方向膜外 静息区 兴奋区膜内 兴奋区 静息区 2 神经冲动传导方向 兴奋区 静息区 归纳总结 1 神经冲动在神经纤维上的传导具有双向性 2 在神经纤维膜内 神经冲动传导方向与局部电流方向相同 在神经纤维膜外 神经冲动传导方向与局部电流方向相反 2012 兰州一中高二检测 图1是测量神经纤维内外电位的装置 图2是测定的膜电位变化 请回答下列问题 1 图1中的装置a测得的电位相当于图2中 点的电位 该电位称为 电位 装置b测得的电位相当于图2中 点的电位 该电位称为 电位 2 当神经受到适当刺激后 在兴奋区 膜主要对离子的 性发生变化 离子大量流入膜 引起电位逐步变化 此时相当于图2中的 段 关键点 思路点拨 解答此题应从以下三个方面分析 膜电位形成的离子基础 离子跨膜运输与离子通道的关系 膜电位类型及膜内外电位差正 负关系 解析 1 在静息的神经纤维中 细胞膜使大量的钠离子留在细胞外的组织液中 钾离子集中在细胞内 但钾离子透过细胞膜向外扩散比钠离子向内扩散更容易 于是膜内的阳离子比细胞外的阳离子少 结果形成离子分布的内负外正 这个电位为静息电位 即图1中装置a 对应图2中的a点 2 当神经纤维受到刺激产生动作电位时 兴奋区细胞膜的通透性发生改变 使钠离子内流 这时膜内外离子分布的情况迅速由内负外正变成内正外负的动作电位 即图1中装置b 对应图2中的c点 答案 1 a静息c动作 2 通透钠内b 互动探究如果将上题中的离体神经置于高浓度k 溶液中 还会产生静息电位和动作电位吗 提示 不会 静息电位形成的离子基础是 细胞内k 浓度很高 当k 通道打开后 k 大量外流 现将细胞置于高浓度k 溶液中 k 不会外流 静息电位不能形成 当细胞接受刺激后 na 大量内流是形成动作电位的原因 现在由于没形成静息电位也无法实现动作电位 所以将离体神经置于高浓度k 溶液中 以上情况都不再出现 神经细胞表面电位差实验 实战演练 某科学家取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜环境中 进行下列实验 g表示灵敏电流计 a b为两个微型电极 阴影部分表示开始发生局部电流的区域 请据图分析回答 1 静息时 神经纤维膜内外的电位状况是 2 如果将a b两电极置于神经纤维外 同时在c处给予一个强刺激 电流计的指针会发生两次方向 选填 相同 或 相反 的偏转 若将b电极置于d处膜外 a电极位置不变 则刺激c处后 电流计如何偏转 解析 兴奋部位与未兴奋部位的膜外电位是相反的 1 静息时神经纤维膜内外电位表现为内负外正 也叫静息电位 当接受刺激产生兴奋时 产生动作电位 内正外负 兴奋部位与未兴奋部位出现电位差 从而出现局部电流 2 图示在c处给