【公開課】神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第1課時(shí)課件高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

溫故知新反射非條件反射條件反射維持先天性、終身性，不需大腦皮層參與，數(shù)量有限后天性、可建立、可消退，需大腦皮層參與，數(shù)量幾乎是無限的消退非條件刺激強(qiáng)化反復(fù)條件刺激，無非條件刺激學(xué)習(xí)和訓(xùn)練第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)ab++-本節(jié)聚焦興奮是如何在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的？興奮在突觸處是如何傳遞的？為什么不能濫用興奮劑和吸食毒品？亞洲飛人蘇炳添短跑賽場上，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。1.運(yùn)動(dòng)員從聽到發(fā)令槍響到做出起跑反應(yīng)，信號的傳導(dǎo)經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？2.短跑比賽中判定運(yùn)動(dòng)員“搶跑”的依據(jù)是什么？問題探討P27問題探討P271.從運(yùn)動(dòng)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)？耳蝸（感受器）傳入神經(jīng)神經(jīng)中樞（大腦皮層）神經(jīng)中樞（脊髓）傳出神經(jīng)效應(yīng)器（傳出神經(jīng)末梢和它支配的肌肉）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。思考：興奮在反射弧中是以什么形式傳導(dǎo)的？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？根據(jù)圖解寫出膝跳反射具體的反射弧感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞(脊髓)→傳出神經(jīng)→效應(yīng)器興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)興奮在神經(jīng)元之間的傳遞思考：興奮在神經(jīng)纖維上是以什么形式傳導(dǎo)的呢？一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)伽爾瓦尼（L.Galvani）

一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1.蛙坐骨神經(jīng)-腓腸肌實(shí)驗(yàn)18世紀(jì)，意大利醫(yī)生和生理學(xué)家伽爾瓦尼意外發(fā)現(xiàn)，用兩種金屬導(dǎo)體在離體的蛙的肌肉和神經(jīng)之間建立回路，肌肉就會(huì)收縮。他認(rèn)為這種收縮是肌肉內(nèi)部流出來并沿著神經(jīng)到達(dá)肌肉表面的電流刺激引起的，即動(dòng)物的組織可以產(chǎn)生生物電。

坐骨神經(jīng)腓腸肌思考：電流表偏轉(zhuǎn)情況如何？說明了什么？科學(xué)家做過如下實(shí)驗(yàn)：在蛙的坐骨神經(jīng)上放置兩個(gè)微電極，并將它們連接到一個(gè)電表上。ab+—+—靜息時(shí),電表

測出電位變化,說明神經(jīng)

表面各處電位

。在圖示神經(jīng)的左側(cè)一端給予刺激時(shí)，靠近刺激端

的電極處（a處）先變?yōu)?/p>

電位，接著

。然后，另一電極（b處）變?yōu)?/p>

電位。接著又

。沒有相等恢復(fù)正電位負(fù)負(fù)恢復(fù)為正電位（1）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：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。這種電信號也叫做___________。電信號神經(jīng)沖動(dòng)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)的呢？（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電流表共發(fā)生了兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)情景材料:靜息時(shí)神經(jīng)元和肌肉細(xì)胞膜內(nèi)、外某些離子的濃度細(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1014015041、靜息時(shí)神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外Na+、K+分布特點(diǎn)？神經(jīng)細(xì)胞外的Na+濃度比膜內(nèi)要高，K+濃度比膜內(nèi)低。2、什么原因?qū)е翹a+和K+濃度不平衡的？Na+內(nèi)低外高K+內(nèi)高外低，膜內(nèi)膜外Na+通道K+通道只在特殊時(shí)段開放，只允許Na+內(nèi)流。協(xié)助擴(kuò)散持續(xù)開放，只允許K+外流。協(xié)助擴(kuò)散Na+-K+泵小知識：膜上三種通道蛋白每消耗1分子ATP，泵出3個(gè)Na+的同時(shí)泵入2個(gè)K+，結(jié)果：細(xì)胞內(nèi)K+始終高于膜外，細(xì)胞外Na+始終高于膜內(nèi)。主動(dòng)運(yùn)輸膜內(nèi)膜外K+高K+低Na+高Na+低K+通道Na+通道在未受到刺激時(shí)，即靜息狀態(tài)下，神經(jīng)細(xì)胞外的Na+濃度比膜內(nèi)高，K+濃度比膜內(nèi)低。靜息時(shí)，膜對K+的通透性大，造成K+外流。使膜外的陽離子濃度高于膜內(nèi)，出現(xiàn)內(nèi)負(fù)外正的現(xiàn)象，叫靜息電位。2.靜息電位的形成①靜息電位內(nèi)負(fù)外正細(xì)胞膜主要對K+有通透性，造成K+外流，使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi)。協(xié)助擴(kuò)散（1）概念：未受刺激時(shí)，神經(jīng)細(xì)胞膜兩側(cè)電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正，稱為靜息電位。（2）特點(diǎn)：（3）原因：（4）K+運(yùn)輸方式：

注：靜息電位的形成與大小，取決于K+的濃度差，與Na+無關(guān)！

一、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)膜內(nèi)膜外K+通道當(dāng)神經(jīng)纖維某部位受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜對Na+離子通透性增加，Na+內(nèi)流，使膜內(nèi)陽離子濃度高于膜側(cè)，

這個(gè)部位的膜兩側(cè)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化。刺激表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正的興奮狀態(tài)，稱為動(dòng)作電位，K+高K+低Na+高Na+低3.動(dòng)作電位的形成①②動(dòng)作電位刺激內(nèi)正外負(fù)當(dāng)受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜對Na+離子通透性增加，使Na+內(nèi)流協(xié)助擴(kuò)散（1）概念：當(dāng)神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時(shí)，細(xì)胞膜對Na+的通透性增加，Na+內(nèi)流，這個(gè)部位的膜兩側(cè)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化，表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)的興奮狀態(tài)，此時(shí)的膜電位稱為動(dòng)作電位。（2）特點(diǎn)：（3）原因：（4）Na+運(yùn)輸方式：

注：此時(shí)K+還在外流，但是Na+內(nèi)流的量遠(yuǎn)比K+外流的量多，因此膜電位由“內(nèi)負(fù)外正”變?yōu)椤巴庳?fù)內(nèi)正”。1、興奮部位的電位表現(xiàn)為________，而鄰近的未興奮部位仍然是________，2、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(fù)內(nèi)負(fù)外正電位差電荷移動(dòng)局部電流Na＋

Na＋

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----------------

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

Na＋

++++++++--------Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

局部電流動(dòng)畫視頻演示1、興奮部位與未興奮部位之間由于電位差發(fā)生電荷移動(dòng)，形成局部電流。2、這種局部電流又刺激相近的未興奮部位發(fā)生同樣的電位變化，如此進(jìn)行下去，將興奮向前傳導(dǎo)，后方又恢復(fù)為靜息電位。4.局部電流的形成思考：在興奮傳導(dǎo)過程中膜內(nèi)外電流方向一致嗎？

與興奮傳導(dǎo)方向有什么關(guān)系呢？++++++++++----

+++++++++++--------------+

+++--------------++++++++++----+++++++++++--------------++++--------------興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激內(nèi)同外反（1）局部電流方向：膜內(nèi)：興奮部位（+）→未興奮部位（-）膜外：未興奮部位（+）→興奮部位（-）（2）興奮傳導(dǎo)的方向：與膜內(nèi)局部電流方向一致，與膜外局部電流方向相反。興奮部位（+）→未興奮部位（-）膜外膜外膜內(nèi)②在反射過程中①在離體的神經(jīng)纖維上，刺激中間傳導(dǎo)特點(diǎn)：________傳導(dǎo)特點(diǎn)：_________單向傳遞雙向傳導(dǎo)以上是用蛙的坐骨神經(jīng)做實(shí)驗(yàn)，是離體生物神經(jīng)纖維，興奮傳導(dǎo)方向有何特點(diǎn)？那么興奮在人體內(nèi)（反射弧上）的傳導(dǎo)有何特點(diǎn)？在反射過程中，興奮只能從感受器傳到效應(yīng)器。+++++++++++++-------------+++++++++++++-------------①----+++++++++++++-------------+++++++++++++---------②++++----+++++----++++-----++++----+++++----++++-----③++++++++----+--------++++-++++++++----+--------++++-④Na＋Na＋Na＋興奮狀態(tài)靜息狀態(tài)興奮傳導(dǎo)方向靜息電位刺激動(dòng)作電位局部電流電位差1、興奮部位的膜電位：___________2、未興奮部位的膜電位：__________3、局部電流方向——膜外:________________________膜內(nèi):_______________________【知識小結(jié)】內(nèi)正外負(fù)內(nèi)負(fù)外正未興奮部位→興奮部位興奮部位→未興奮部位4、興奮傳導(dǎo)方向：___________興奮部位→未興奮部位5．興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式是：電信號（神經(jīng)沖動(dòng)）思考:神經(jīng)細(xì)胞每興奮一次，會(huì)有部分Na+內(nèi)流和部分K+外流，長此以往，神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)高K+膜外高Na+的狀態(tài)將不復(fù)存在。這個(gè)問題是如何解決的呢？丹麥生理學(xué)家斯科（JensC.Skou）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。離子運(yùn)輸Na+進(jìn)細(xì)胞，K+出細(xì)胞1Na+出細(xì)胞，K+進(jìn)細(xì)胞2（鈉鉀泵）協(xié)助擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸

膜電位的測量方法【知識拓展】靜息電位測量：動(dòng)作電位測量：刺激①a點(diǎn)之前——靜息電位主要表現(xiàn)為K+外流,使膜電位表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)。②ac段——?jiǎng)幼麟娢坏男纬蒒a+內(nèi)流,導(dǎo)致膜電位迅速逆轉(zhuǎn),表現(xiàn)為外負(fù)內(nèi)正。③ce段——靜息電位的恢復(fù)K+外流,膜電位恢復(fù)為靜息電位后,K+通道關(guān)閉。④ef段——一次興奮完成后Na+-K+泵將流入的Na+泵出膜外,將流出的K+泵入膜內(nèi),以維持細(xì)胞外Na+濃度高和細(xì)胞內(nèi)K+濃度高的狀態(tài),為下一次興奮做好準(zhǔn)備。（吸鉀排鈉）a-c:Na+內(nèi)流(協(xié)助擴(kuò)散)c-e:K+外流(協(xié)助擴(kuò)散)e-f:泵出Na+，泵入K+(主動(dòng)運(yùn)輸)膜電位變化曲線解讀細(xì)胞外液中Na+、K+濃度變化對電位峰值的影響(1)靜息電位主要是K+的平衡電位，就是K+向胞外擴(kuò)散達(dá)到平衡時(shí)的膜電位。由于此時(shí)細(xì)胞膜對Na+等離子的通透性極小，所以Na+濃度的改變不會(huì)影響靜息電位。(2)動(dòng)作電位主要是Na+的平衡電位，就是Na+向胞內(nèi)擴(kuò)散達(dá)到平衡時(shí)的電位。由于此時(shí)細(xì)胞膜對K+等離子的通透性極小，所以K+濃度的改變不會(huì)影響動(dòng)作電位。Na+濃度只影響動(dòng)作電位的峰值，K+濃度只影響靜息電位的絕對值濃度變化靜息電位絕對值動(dòng)作電位峰值細(xì)胞外Na+濃度增加細(xì)胞外Na+濃度降低細(xì)胞外K+濃度增加細(xì)胞外K+濃度降低不變不變變小增大不變不變增大變小興奮傳導(dǎo)與電流表指針偏轉(zhuǎn)問題刺激位點(diǎn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向及次數(shù)①刺激a點(diǎn)②刺激c點(diǎn)（bc=cd）③刺激bc之間的一點(diǎn)，④刺激cd之間的一點(diǎn)發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因?yàn)閎點(diǎn)先興奮，d點(diǎn)后興奮）不偏轉(zhuǎn)（因?yàn)閎點(diǎn)和d點(diǎn)同時(shí)興奮）發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因?yàn)閎點(diǎn)先興奮，d點(diǎn)后興奮）發(fā)生2次方向相反的偏轉(zhuǎn)（因?yàn)閐點(diǎn)先興奮，b點(diǎn)后興奮）①先左后右③先左后右④先右后左驗(yàn)證興奮在神經(jīng)纖維上的雙向傳導(dǎo)興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)膜電位傳導(dǎo)方式特點(diǎn)：靜息電位動(dòng)作電位成因：鉀離子外流表現(xiàn)：外正內(nèi)負(fù)影響因素：鉀離子的濃度差協(xié)助擴(kuò)散成因：鈉離子內(nèi)流表現(xiàn)：外負(fù)內(nèi)正影響因素：鈉離子的濃度差電信號（神經(jīng)沖動(dòng)）局部電流方向膜內(nèi)：膜外：在離體的神經(jīng)纖維上雙向傳導(dǎo)注：在反射弧中，興奮是單向傳遞的無需能量，需載體蛋白課堂小結(jié)未興奮部位興奮部位興奮部位未興奮部位傳導(dǎo)方向興奮部位未興奮部位1.有些地方的