资源简介

(共24张PPT)
神经冲动的产生和传导
（第一课时）
学习
目标
01
02
03
通过对科学家研究历程的了解，感受科研的探索精神，提升自身的价值观。
（社会责任）
通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，形成科学思维，并提升实验设计及对实验结果的分析能力。（科学思维、科学探究）
通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”能够说明兴奋的产生及传导过程。
(生命观念)
在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动（neural impulse）。
电流表
坐骨神经
a
b
两次方向相反的偏转
蛙坐骨神经-腓肠肌分离实验
枪乌贼的巨神经轴突
霍奇金 赫胥黎
枪乌贼的巨大神经纤维直径可达1mm，是研究生物电的理想材料。
微电极
微电极
神经细胞液
灵敏电位计的两个微电极极细，一极放在轴突膜外，另一极刺穿膜放入膜内，测量膜内外的电位变化。
未受刺激时：静息电位
受刺激时：动作电位
灵敏电位计
-45mV
40mV
时间
膜电位的离子学说
膜电位
刺激
静息电位的产生
01
“离子学说” 对静息电位的解释：
资料1：
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 50 400 460 10
资料2：静息状态下，神经纤维膜主要对K+有通透性，K+通道处于
开放状态，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内，膜
两侧的电位表现为内负外正，称为静息电位。
思考:（1）分析表格数据，神经纤维膜内外的Na+和K+的分布有什么特点？
（2）神经纤维静息状态下的电位分布是怎样的？
（3）该电位的形成原因主要是什么？
（4）K+外流的运输方式？（从运输方向和转运蛋白的角度）
-45mV
40mV
时间
规定膜外为0电位
刺激
动作电位的产生
02
“离子学说” ：探究动作电位的产生的实验证据
资料3：赫胥黎和霍奇金用特殊的仪器检测量某一位点的膜电流，当枪乌贼
轴突受到刺激时，发现该位点先后产生了内向电流和外向电流。
刺激
刺激
内向电流
刺激
①对照组
②Na+通道阻断剂TTX(河豚毒素)
③K+通道阻断剂TEA(四乙胺)
外向电流
小组讨论分析：
②与①的结果对比，____________消失，这是由于_________被阻断导致的
③与①的结果对比，____________消失，这是由于_________被阻断导致的
刺激
刺激
①对照组
③K+通道阻断剂TEA(四乙胺)
②Na+通道阻断剂TTX(河豚毒素)
内向电流
Na+通道
外向电流
（Na+内流）
K+通道
（K+外流）
刺激
结论1：当神经纤维膜某一位点受到刺
激后，该位点先发生了Na+内流，
后发生了K+外流
协助扩散
资料3：赫胥黎和霍奇金用特殊的仪器检测量某一位点的膜电流，当枪乌贼
轴突受到刺激时，发现该位点先后产生了内向电流和外向电流。
内向电流
外向电流
丹麦生理学家斯科（Jens C.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。
知识卡：钠钾泵
结论2：钠钾泵可以维持神
经细胞膜外高Na+，
膜内高K+的分布
学生活动一：模拟动作电位产生的形成过程
任务1：小组合作交流，根据学案的
问题引领，讨论每段曲线变
化的原因，并说明判断依据。
膜电位
-45mV
40mV
①
②
③
刺激
结论1：当神经纤维膜某一位点受到刺
激后，该位点先发生了Na+内流，
后发生了K+外流
结论2：钠钾泵可以维持神经细胞
膜外高Na+，膜内高K+的分布
Na+内流
K+外流
钠钾泵
K+外流
动作电位
（兴奋）
学生活动一：模拟动作电位产生的形成过程
任务2：模型构建，利用白板模拟神
经纤维膜某位点受刺激后的
离子运输过程。
膜电位
-45mV
40mV
①
②
③
刺激
Na+内流
K+外流
钠钾泵
K+外流
动作电位
（兴奋）
动作电位产生的动态过程
神经冲动在神经纤维上的传导
03
1.从物理知识的角度分析，兴奋区域与未兴奋区域相邻，此
电荷分布是否稳定？
2.兴奋部位和未兴奋部位之间的局部电流方向？
3.已知局部电流会影响相邻的未兴奋部位发生同样的变化，
同样的变化是什么？
4.兴奋过的部位随后的变化？
学生活动二：解释和模拟兴奋在神经纤维上的传导
学生活动二：解释和模拟兴奋在神经纤维上的传导
小组合作：尝试演示兴奋在神经纤维上的传导。
（1）“+”“-”的磁力贴分别代表正电位和负电位
（2）移动磁力贴模拟神经细胞膜内外的电位变化
（3）以箭头表示局部电流方向
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+
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兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
尝试解释电流表指针偏转问题
两次方向相反的偏转
+
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+
_
+
（两电极均置于神经纤维膜外）
（1）离子通道与心率失常
抗心律失常Ⅰ类药（Na+通道阻滞剂）
可通过影响心肌细胞膜上钠离子的内向流动速度，从而治疗心律失常。
生物电与人类健康
（2）离子通道与麻醉
普鲁卡因（轻度Na+通道阻滞剂），是应用最为广泛的局部麻醉药，是可卡因的一种衍生物，但不会使人产生幻觉和上瘾。
百年来与神经科学有关的诺贝尔获得者选介
电生理
J.C.Eccles（澳）
A.L.Hodgkin（英）
A.F.Huxley（英）
1963年
1906年
C.Golgi（意大利）
R.Cajal（西班牙）
神经元染色方法
神经元学说
反射学说
电生理
C.S.SherringtonGolgi（英）
E.D.Adrian（英）
1932年
1936年
O.Loewi（德）
H.Dale（英）
神经化学
电生理
J.Erlanger（美）
H.S.Gasser（美）
1944年
1949年
W.R.Hess（瑞士）
H.Dale（英）
神经化学
1970年
B.Katz（德）
U.Von Euler（瑞）
J.Axelrod（美）
神经药理学
分子药理学
电生理
R.W.S perry（美）
T.Wiesel（瑞）
D.Hubel（加）
1981年
1991年
E.Neher（德）
B.Sakmann（德）
膜片钳技术
离子通道电流记录

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