2.3神经冲动的产生和传导课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第二章神经调节第3节神经冲动的产生和传导问题探讨短跑赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一

样冲出。讨论1：从运动员听到枪响到做出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？

耳蜗（感受器）传入神经神经中枢（大脑皮层）神经中枢（脊髓）传出神经效应器（传出神经末梢和它支配的肌肉）兴奋要想沿着反射弧进行传播，就必定要经过几个不同的结构？思考：兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递学习目标阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制（生命观念、科学思维）0103说明滥用兴奋剂、吸食毒品的危害，能自觉拒绝毒品并向他人宣传毒品的危害（社会责任）02说明突触传递的过程及特点（生命观念、科学思维）一1786年一天，伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他认为，这种收缩是由肌肉内部并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的。他还把这种电叫做“动物电”。【资料1】一、兴奋在神经纤维上的传导实验：在蛙神经外侧连接两个电极,并将它们连接到一个电表上。刺激蛙神经一侧，同时记录电流大小和方向。任务1：探究兴奋在神经纤维上的传导形式一、兴奋在神经纤维上的传导【资料2】指针发生偏转是因为有电流经过一、兴奋在神经纤维上的传导电表指针坐骨神经ab讨论1：实验中电表指针的偏转有什么特点？发生了两次方向相反的偏转讨论2：结合物理学中的电学知识，思考微电极的指针为什么会发生偏转？指针偏转说明微电极两侧存在什么？说明微电极两侧存在电位差。+-一、兴奋在神经纤维上的传导实验证明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。这种电信号也叫做___________。电信号神经冲动①静息时，电表

测出电位变化，说明神经表面各处电位

。没有相等②在图示神经的左侧一端给予刺激时，

靠近刺激端的电极处（a处）先变

为

电位，接着

。恢复正电位负③然后，另一电极（b处）变为

电位。负接着又

。恢复为正电位ab+-膜内膜外Na+通道K+通道Na+-K+泵ATP任务2：探究兴奋在神经纤维上产生和传导的机制一、兴奋在神经纤维上的传导【资料1】“生物电”发生的膜学说：生物膜具有选择透过性，神经兴奋的产生可能是细胞膜调节K+或者其他离子的透过性，进而调节细胞膜两侧电位差引发的。-75mV电极刺穿细胞膜后电极刺穿细胞膜前0mV1936年，科学家以枪乌贼的轴突进行电位的测定任务2：探究兴奋在神经纤维上产生和传导的机制一、兴奋在神经纤维上的传导【资料2】说明了神经细胞的细胞膜两侧存在电位差细胞类型细胞内浓度（mmol/L）细胞外浓度（mmol/L）Na+K+Na+K+枪乌贼神经元轴突5040046010蛙神经元151201201.5哺乳动物肌肉细胞101401504静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度K+：细胞外<细胞内Na+：细胞外>细胞内任务2：探究兴奋在神经纤维上产生和传导的机制一、兴奋在神经纤维上的传导【资料3】思考：1.神经细胞膜内外Na+、K+分布有什么特点？Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+通道K+通道1、静息电位的形成Na+通道Na+通道阅读教材P28第一自然段，思考：①静息时，膜两侧电位差产生的机制是什么？②静息时，膜电位表出何种特征？③离子跨膜运输的方式是什么？Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+通道K+通道1、静息电位的形成K+：细胞外<细胞内未受刺激时，膜主要对K+有通透性(K+通道开放),造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内。（协助扩散）膜电位表现:外正内负——称为静息电位。++++++++++--------------------++++++++++Na+通道Na+通道Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+通道K+通道2、动作电位的形成Na+通道Na+通道Na+Na+Na+Na+阅读教材P28第二自然段，思考：①受到刺激时，膜两侧电位差产生的机制是什么？②受到刺激时，膜电位表出何种特征？③离子跨膜运输的方式是什么？Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+Na+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+通道K+通道2、动作电位的形成Na+：细胞外>细胞内当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加(Na+通道开放),造成Na+内流,

使膜内阳离子浓度高于膜外。（协助扩散）膜电位表现:外负内正——称为动作电位。Na+通道Na+通道Na+Na+Na+Na+----++++++----+++++++++------++++------兴奋部位兴奋部位++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++刺激受到刺激后，膜两侧的电位由

变化为

兴奋状态。外正内负外负内正兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位在兴奋部位和未兴奋部位之间存在

，这样就形成了局部电流。电位差膜内局部电流方向：

膜外局部电流方向：方向：特点：与膜内电流方向相同双向传导兴奋部位

→未兴奋部位未兴奋部位

→兴奋部位2、兴奋在神经纤维上的传导小组活动：在离体神经纤维的中断给予适宜的刺激，尝试描述兴奋产生和传导过程Na+注意：在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导。总结：兴奋在神经纤维上产生和传导内负外正K+外流内正外负Na+内流离子的运输方式协助扩散、电信号、神经冲动总结：兴奋在神经纤维上产生和传导注意：在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导。膜内膜外Na+通道K+通道Na+-K+泵ATP【资料】

丹麦生理学家斯科（JensC.Skou）等人发现，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能分解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。

神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，细胞是如何维持Na+和K+在细胞内外的浓度差？思考·讨论

？（主动运输）有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯，但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重可导致死亡。思考·讨论

？【情境1】1、乌头碱主要影响的是动作电位还是静息电位的产生？2、如何缓解乌头碱中毒的症状？拓展与应用

阻遏钠离子通道开放的药物枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。【情境2】拓展与应用1、如果要测定枪乌贼神经元的正常电位，应该在何种溶液中测定？2、如果要测定枪乌贼神经元的正常电位，微电极应该如何连接？Na+、K+离子浓度与内环境相同的溶液中进行膜内外存在离子浓度差，可测量静息电位，起点不为0a-b：_______电位，电位表现为__________，离子运输方向为__________，运输方式为____________；b-c：离子运输方向为___________，

运输方式为____________；c-d：此时为_______电位，电位表现为__________，离子运输方向为__________，运输方式为____________。静息内负外正K+外流协助扩散Na+内流协助扩散动作内正外负Na+内流协助扩散d：动作电位峰值，峰值大小（以及bd段斜率）与__________________有关d-e：此时为________电位的恢复，离子运输方向为_________，

运输方式为___________；ef段：一次兴奋完成后，钠钾泵吸钾排钠（主动运输），以维持细胞外Na＋浓度高和细胞内K＋浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。静息K+外流协助扩散膜内外Na+浓度差膜电位差变化曲线解读疑难突破项目静息电位动作电位峰值Na＋增加Na＋降低K＋增加K＋降低增大不变变小不变（绝对值）变小不变（绝对值）增大不变Na+浓度只影响动作电位的峰值，K+浓度只影响静息电位的绝对值溶液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位的影响疑难突破

判断电流表指针偏转问题刺激位点电流表指针偏转方向及次数①刺激a点②刺激c点（bc=cd）③刺激bc之间的一点，④刺激cd之间的一点2次

方向相反（b点先兴奋，d点后兴奋）不偏转（b点和d点同时兴奋）2次

方向相反（b点先兴奋，d点后兴奋）2次

方向相反（d点先兴奋，b点后兴奋）先左后右先左后右先右后左疑难突破离子浓度相等，测量动作电位起点为01.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．动作电位峰值降低现学现用2.(2024·湖南卷，12)细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性，膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后，才能产生兴奋。如图所示，甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是(

)A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境C.细胞膜电位达到阈电位后，钠离子通道才开放D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋细胞膜电位达到阈电位前，钠离子通道就已经开放兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递在完成一个反射的过程中，兴奋要经过多个神经元。一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。当兴奋传导到一个神经元的末端时，它是如何传递到另一个神经元的呢?传导形式？在完成一个反射活动的过程中，相邻的两个神经元是通过突触连接。突触由突触小体与其他神经元的胞体或树突等相接近，共同形成。神经元轴突末梢的小枝末端膨大，呈杯状或球状突触小体二、兴奋在神经元之间的传递1.突触的类型轴突——细胞体1．轴突—胞体型轴突——树突2．轴突—树突型3．轴突-肌细胞型轴突-腺体细胞型突触前膜突触后膜突触间隙突触突触小泡线粒体包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。▲突触结构的模式图（充斥着组织液）2.突触的结构突触小体上一个神经元的轴突末梢的细胞膜下一个神经元的树突膜或细胞体膜，也可能是肌肉细胞膜或某些腺细胞膜。问题：兴奋在两个细胞间的传递形式是什么呢？兴奋在两个细胞之间是靠化学信号传递的问题：兴奋在两个细胞间的传递形式是什么呢？科学家得出结论：该神经释放一种化学物质，这种物质可以使心跳变慢。兴奋在两个细胞之间是靠化学信号传递的突触小泡神经递质受体（与神经递质特异性结合）包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。▲突触结构的模式图2.突触的结构突触小体离子通道突触后膜（3）类型：①兴奋性神经递质（促进Na+内流）：如乙酰胆碱、谷氨酸等。②抑制性神经递质（促进Cl-内流）：如甘氨酸、去甲肾上腺素等。神经递质（1）本质：小分子化合物。（2）种类：主要有乙酰胆碱、氨基酸类（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。产生动作电位强化静息电位3.兴奋在神经元之间传递的过程观看视频，完成以下思考题：1、突触前膜以何种方式释放神经递质？2、神经递质如何发挥作用？3、突触后膜会有什么变化？4、兴奋在传递的过程中，信号在突触处会发生哪些变化？5、信号的传递方向是怎样的？突触前膜以何种方式释放神经递质？胞吐（需要能量）

3.兴奋在神经元之间传递的过程兴奋传导的方向兴奋到达突触前膜所在神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。1体现了细胞膜具有一定的流动性突触后膜会有什么变化？3.兴奋在神经元之间传递的过程兴奋传导的方向2神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。3神经递质与突触后膜上的受体结合。体现了细胞膜能进行细胞间的信息交流4突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。突触后膜的电位会如何变化？①兴奋性神经递质（促进Na+内流）②抑制性神经递质（促进Cl-内流）产生动作电位强化静息电位突触后膜会持续兴奋或抑制吗，为什么？3.兴奋在神经元之间传递的过程兴奋传导的方向5神经递质被降解或回收进细胞。以免持续发挥作用不会神经递质（4）作用机制：（5）作用效果：与突触后膜上的受体结合，改变突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化。使突触后膜兴奋或抑制。（6）去向：被降解或回收进细胞兴奋在传递的过程中，信号在突触处会发生哪些变化？突触前膜处电信号

化学信号突触后膜处化学信号

电信号3.兴奋在神经元之间传递的过程兴奋传导的方向电信号化学信号电信号兴奋在突触处的传递形式：电信号化学信号电信号3.兴奋在神经元之间传递的过程兴奋在突触处的传递形式：兴奋传导的方向在神经元之间，信号的传递方向是怎样的，为什么？原因：神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，作用于突触后膜。单向电信号化学信号电信号3.兴奋在神经元之间传递的过程兴奋在突触处的传递形式：兴奋传导的方向兴奋在神经纤维传导速度快，还是在神经元之间传导速度快，为什么？原因：突触处的兴奋传递会发生电信号→化学信号→电信号的转换电信号化学信号电信号3.兴奋在神经元之间传递的过程兴奋在突触处的传递形式：兴奋传导的方向兴奋在神经纤维传导速度快，还是在神经元之间传导速度快，为什么？原因：突触处的兴奋传递会发生电信号→化学信号→电信号的转换

兴奋在神经纤维上的传导与在神经元之间传递的比较项目神经纤维上的兴奋传导神经元之间的兴奋传递涉及细胞数

个神经元

个神经元结构基础形式

信号

信号→

信号→

信号方向可

向传导

向传递速度效果使

部位兴奋使

神经元兴奋或

。单多神经纤维突触电电化学电双单迅速较慢未兴奋下一个抑制兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递从运动员听到枪响到做出起跑的反应，信号使如何传递的？现学现用⑩⑨1.结构①为

，神经递质通过

释放，由

（填序号）提供能力，体现了细胞膜的

特点。2.当兴奋传导到③时，膜内电位变化为

，信号传递方式为

。3.结构④为

，与

特异性结合后引起突触后膜电位的变化，之后②被

。左图为突触结构示意图，根据已学的知识回答下列问题：4.一般情况下，兴奋性神经递质引起兴奋，抑制性神经递质引起抑制，但是也有例外，例如兴奋性神经递质乙酰胆碱，作用于骨骼肌引起骨骼肌细胞兴奋，但对心肌细胞则是抑制的，两种不同效果的产生是由于：__________________________________________。突触后膜胞吐⑥结构由负变正化学信号转化为电信号受体神经递质降解或回收心肌细胞上的受体和骨骼肌细胞上的受体性质不同因此，兴奋和抑制的产生是神经递质和受体共同决定的探究兴奋在反射弧中的传导与传递方向科学探究图中字母表示结构，其中A为肌肉，序号表示刺激位点或接灵敏电流表的位点。（1）探究兴奋在神经纤维上的传导方向：方法设计：电刺激①处，观察A的反应以及测②处电位变化。结果分析：若A有反应以及②处有电位变化，则兴奋在神经纤维上为

双向传导。

若A有反应而②处无电位变化，则兴奋在神经纤维上为单

向传导。兴奋传递过程中出现异常的情况分析1、突触后膜持续兴奋或抑制的原因突触前膜突触后膜神经递质①

促进神经递质降