资源简介

(共24张PPT)
2.3神经冲动的产生和传导
（第一课时）
学习
目标
01
02
03
通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。（科学思维）
通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。（科学探究）
通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”说明了兴奋的产生及传导过程。(生命观念)
赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
1、从运动员听到枪响到作出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？
2、短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
经过了耳（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层—脊髓）、传出神经、效应器（肌肉）等结构。
人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构，完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s。
问题探讨
背景知识:生物电的发现
意大利医生、生理学家
伽尔瓦尼（L.Galvani）
（1）1786年的一个偶然发现。伽尔瓦尼发现挂在铁栅栏铜钩上的蛙腿在风的吹动下左右摇晃，蛙腿一碰到铁栅栏，就能观察到较明显的收缩。伽尔瓦尼认为这种收缩是肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的，即动物的组织可以产生生物电。
（2）伏特等科学家认为伽尔瓦尼的发现可能是铜铁两种金属的电位差引起的，而不是所谓的生物电。
（3）为此，伽尔瓦尼和他的后继者设计了“无金属收缩实验”，在蛙坐骨神经-腓肠肌标本中，截断蛙的坐骨神经可以导致蛙腓肠肌收缩，这一过程中，没有涉及任何金属，说明生物电确实存在。
兴奋在神经纤维上的传导
活动一：
探究兴奋在神经纤维上产生和传导的原理
1820年电流计应用于生物电研究，在蛙神经外侧连接两个电极。刺激蛙神经一侧，同时记录电流大小和方向。
坐骨神经
a
b
+
+
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
刺激
-
②在图示神经的左侧一端给予刺激时， 刺激端的电极处（a处）先变为 电位，接着 。
靠近
恢复正电位
负
-
③然后，另一电极（b处）变为 电位。
负
④接着又 。
恢复为正电位
实验证明：兴奋在神经纤维上以
电信号的形式传导。这种电信号也叫神经冲动
兴奋在神经纤维上的传导
1
兴奋在神经纤维上的传达形式
兴奋在神经纤维上的传导
2
神经冲动的产生
神经细胞内外部分离子浓度
资料一
分析上神经元和肌肉细胞膜内外Na+、K+分布特点？
神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。
兴奋在神经纤维上的传导
2
神经冲动的产生
资料二
1942年，美国科学家Cole和Curtis发现当细胞外液K＋浓度提高时，静息电位减小；当细胞外液K＋浓度等于细胞内K＋浓度，静息电位为0；继续提高细胞外K＋浓度会逆转静息电位。
据以上资料可知：静息电位形成的原因是 向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是 。
K＋
外
协助扩散
静息电位的形成原因
兴奋在神经纤维上的传导
2
神经冲动的产生
资料三
动作电位的形成原因
1949年，霍奇金和卡茨用不含Na＋的等渗透压的右旋糖代替海水，在两分钟之内，动作电位消失，而加含Na＋的海水后，在一分半钟左右恢复了原有的动作电位。细胞外Na＋浓度如果增加，也可以加快动作电位的上升速度、加大动作电位的幅度。
据资料可知，动作电位形成的原因是 向膜 (填“内”或“外”)跨膜转运，跨膜运输的方式是 。
Na＋
内
协助扩散
+
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刺激
在箭头处给予离休神经纤维适宜的刺激，请绘制兴奋产生和传导示意图
兴奋在神经纤维上的传导
动手试一试
兴奋在神经纤维上的传导
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刺激
静息时
静息电位
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兴奋时
动作电位
兴奋传导
（局部电流）
兴奋在神经纤维上的传导
从兴奋部位传导到未兴奋部位
兴奋部位的传导方向
兴奋
部位
未兴奋
部位
未兴奋
部位
局部电流方向
①膜外从未兴奋部位传导到兴奋部位，与兴奋传导方向相反
②膜内从兴奋部位传导到未兴奋部位，与兴奋传导方向相同
兴奋传导特点
双向传导
兴奋传导形式
电信号
图1 反射弧中的某一神经
图2 离体的枪乌贼某一神经
兴奋在神经纤维上的传导
仔细观察下面两幅图有什么不同，产生不同的原因是什么？
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，而刺激离体的神经纤维中间任意一点，兴奋沿神经纤维双向传导
神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题是如何解决的呢？
兴奋在神经纤维上的传导
1. 膜电位的测量方法
测量方法 测量图解 测量结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
电表两极均置于神经纤维膜外侧
这一段表示什么？
拓展延伸
2. 曲线的解读
拓展延伸
强调：
1.整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段；
2.整个过程中，细胞膜内K+始终比膜外多，Na+始终比膜外少；
1.AB段——静息电位
K+外流，协助扩散
2.BC段——动作电位的形成
Na+内流，协助扩散
3. CD段——恢复静息电位
K+外流，协助扩散
4.DE段—— 兴奋完成后，钠钾泵将Na+泵出，将K+泵入，为下一次兴奋做准备。
吸K+排Na+，主动运输
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
变小
不变
增大
不变
3. 细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响
拓展延伸
K+
内负外正
Na+
内正外负
正
负
正
负
电信号
兴奋
动作电位
电位差
课堂小结
考点剖析
1．狗看见食物会分泌唾液，这一行为与神经调节有关。该过程中，一个神经元的结构及其在某时刻的电位如图所示。下列关于该过程的叙述，正确的是（ ）
A．此刻①处Na+内流，②处K+外流，且两者均不需要消耗能量
B．①处产生的动作电位沿神经纤维传播时，波幅一直稳定不变
C．②处产生的神经冲动，可以沿着神经纤维向左右两侧传播出去
D．若①③的距离和②④距离相等，将电表的两个电极分别置于③④处，指针不会发生偏转
B
考点剖析
2．在t1、t2、t3时刻给予神经纤维同一处三次强度相同的刺激，测得神经纤维膜电位变化如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．神经纤维上兴奋的产生和传导与Na+、K+在膜两侧的浓度差有关，且兴奋的传导需要消耗能量
B．ti时刻的刺激可以引起神经纤维受刺激处部分Na+通道打开
C．适当提高细胞外K+浓度，测得静息电位可能位于-65~-55mV之间
D．适当提高细胞外Na+浓度，兴奋在神经纤维上的传导速度加快
D
考点剖析
3．神经电位及兴奋传导速度是评价神经功能的常用指标，实验人员多用直径为0.2mm的钨电极作用于相应神经纤维来测定神经电位及兴奋的传导速度。下列说法正确的是（ ）
A．神经电位变化幅度与细胞外液离子浓度有关
B．将两电极分别置于某神经元细胞膜外侧不同位置可测量静息电位
C．动作电位产生过程中神经细胞膜上相关蛋白质结构不会发生变化
D．将两电极置于突触两侧的神经元细胞膜上可测量兴奋在神经纤维上的传导速度
A
考点剖析
4．神经纤维分有髓神经纤维和无髓神经纤维。如图所示，有髓神经纤维外侧有髓鞘包绕，髓鞘分布不连续，两节段狭窄部位为朗飞式结（c处）。朗飞式结处的Na+通道密度极高，可形成动作电位，有髓鞘段（d处）的髓鞘由胶质细胞反复包绕形成，且长短不一，该区域的轴突膜中几乎没有钠离子通道，不能进行动作电位的传导。下列关于兴奋在有髓神经纤维上的传导的说法，正确的是（ ）
A．神经系统结构和功能的基本单位是神经元和神经胶质细胞
B．兴奋可在有髓纤维上相邻朗飞式结间跳跃式传导
C．体内此处兴奋将以局部电流的形式向两侧传导
D．同等条件下，有髓纤维兴奋的传导比无髓纤维更慢
B

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