2024-2025學年新教材高中生物第2章神經(jīng)調(diào)節(jié)第3節(jié)第1課時興奮在神經(jīng)纖維上的傳導課件新人教版選擇性必修1

第2章神經(jīng)調(diào)節(jié)第3節(jié)第1課時興奮在神經(jīng)纖維上的傳導學習目標1.闡明靜息電位和動作電位產(chǎn)生的機制。2.闡述興奮在神經(jīng)纖維上的產(chǎn)生及傳導機制,用穩(wěn)態(tài)與平衡觀認識興奮在神經(jīng)纖維上的傳導?；A知識?落實1.神經(jīng)表面電位差的實驗

神經(jīng)表面電位差的實驗示意圖項目圖示分析指針偏轉情況結論靜息時圖1:a處、b處膜外都是正電位不偏轉神經(jīng)表面各處電位①

左側一端給予適宜強度刺激圖2:a處膜外變?yōu)棰?/p>

電位,b處膜外仍為③

電位

偏轉興奮是以⑥

(又叫神經(jīng)沖動、局部電流)的形式沿著神經(jīng)纖維傳導的

圖3:a處膜外恢復④

電位,b處膜外變?yōu)棰?/p>

電位

偏轉

兩次偏轉方向相反圖4:a處膜外為正電位,b處膜外也恢復正電位不偏轉相等負正正負電信號2.興奮傳導的機制和過程

K+外流內(nèi)負外正內(nèi)正外負內(nèi)負外正內(nèi)正外負【名師點撥】

靜息電位和動作電位的比較

項目產(chǎn)生基礎產(chǎn)生機理膜電位表現(xiàn)靜息電位膜內(nèi)外K+分布不均勻;靜息時,膜主要對K+有通透性K+外流(運輸方式:協(xié)助擴散)內(nèi)負外正動作電位膜內(nèi)外Na+分布不均勻;受刺激時,膜對Na+的通透性增加Na+內(nèi)流(運輸方式:協(xié)助擴散)內(nèi)正外負結論語句辨一辨(1)產(chǎn)生和維持神經(jīng)細胞靜息電位主要與K+有關。(

)(2)動作電位形成過程中,Na+內(nèi)流的方式是主動運輸。(

)(3)刺激離體的神經(jīng)纖維中部,產(chǎn)生的興奮沿神經(jīng)纖維向兩側傳導。(

)(4)神經(jīng)纖維上興奮的傳導方向與膜內(nèi)局部電流的方向相同。(

)(5)在完成反射活動的過程中,興奮在神經(jīng)纖維上的傳導方向是雙向的。(

)√×√√×情境探究?提升槍烏賊的神經(jīng)元是研究神經(jīng)興奮的好材料。研究表明,當改變神經(jīng)元軸突外Na+濃度時,靜息電位并不受影響,但動作電位的幅度會隨著Na+濃度的降低而降低。1.如果要測定槍烏賊神經(jīng)元的正常電位,應該在

中測定,原因是

。

海水槍烏賊生活在海水中,體液滲透壓和海水接近2.如何測量槍烏賊神經(jīng)纖維的靜息電位和動作電位的大小呢?請在下圖的實驗裝置中選擇合適的實驗位點連接微電極。提示

測量靜息電位:電表的兩個電極一個接在a(b)處,一個接在c處,不給予刺激。測量動作電位:電表的兩個電極分別連接a、b處,給予刺激。3.下圖為槍烏賊的離體神經(jīng)纖維上興奮的產(chǎn)生與傳導示意圖。

興奮傳導示意圖(1)圖中膜內(nèi)、外都會形成局部電流,膜內(nèi)的電流方向為

,膜外的電流方向為

。(用字母和箭頭表示)

(2)在此情況下興奮傳導的方向為

(用字母和箭頭表示)。

(3)根據(jù)(1)和(2)分析,興奮傳導的方向與

電流方向一致。在離體神經(jīng)纖維上,興奮傳導的特點為

。

(4)若降低外界溶液中Na+的濃度,則測得的動作電位的峰值將

。若將槍烏賊的神經(jīng)纖維放入一定濃度的KCl溶液中,并給予適當強度的刺激,神經(jīng)纖維

(填“能”或“不能”)產(chǎn)生興奮,原因是

。a←b→ca→b←ca←b→c膜內(nèi)局部雙向傳導減小不能動作電位產(chǎn)生的機理是Na+內(nèi)流,外界溶液中沒有Na+,無法產(chǎn)生動作電位方法歸納?拓展1.興奮在神經(jīng)纖維上傳導的特點(1)在離體神經(jīng)纖維上,興奮的傳導是雙向的,即刺激神經(jīng)纖維中除端點外的任何一點,興奮沿神經(jīng)纖維向兩端同時傳導。(2)在生物體內(nèi)產(chǎn)生反射的過程中,神經(jīng)纖維上的神經(jīng)沖動只能來自感受器,因此在生物體內(nèi)反射弧上,興奮在神經(jīng)纖維上的傳導是單向的。2.細胞外液中Na+、K+濃度改變對電位的影響

項目靜息電位絕對值動作電位峰值細胞外Na+濃度增加不變增大細胞外Na+濃度降低不變變小細胞外K+濃度增加變小不變細胞外K+濃度降低增大不變3.膜電位的測量方法

對點應用?突破突破點1

興奮在神經(jīng)纖維上的產(chǎn)生和傳導1.如圖是興奮在神經(jīng)纖維上產(chǎn)生和傳導的示意圖。下列說法與圖示相符的是(

)A.圖中興奮部位是aB.圖中弧線最可能表示興奮傳導方向C.圖中興奮傳導的方向是c→a→bD.興奮傳導的方向與膜內(nèi)電流方向相反A解析

興奮部位的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負,圖中興奮部位是a,A項符合題意;正電荷移動的方向為電流的方向,圖中弧線最可能表示局部電流方向,B項不符合題意;興奮的傳導方向與膜內(nèi)電流方向一致,因此圖中興奮傳導的方向為c←a→b,C、D兩項不符合題意。突破點2

膜電位的測量2.將電表的兩個電極分別放置在神經(jīng)纖維膜外的a、c兩點,c點所在部位的膜已被損傷,其余部位均正常。下圖是刺激前后的電位變化,以下說法不正確的是(

)圖中黑色區(qū)域為興奮部位,灰色區(qū)域為被損傷部位A.興奮的產(chǎn)生與膜對Na+的通透性改變有關B.被損傷部位c點的膜外電位為負電位C.結果表明興奮在神經(jīng)纖維上以電信號形式傳導D.興奮傳到b點時電表的指針將向左側偏轉D解析

神經(jīng)纖維某一部位受刺激時,細胞膜對Na+的通透性增加,Na+內(nèi)流而產(chǎn)生興奮,膜兩側的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負,A項正確;神經(jīng)纖維未受刺激時膜外為正電位,但從圖中可以看出,將電表的兩個電極分別放置在神經(jīng)纖維膜外的a、c兩點,指針向右側偏轉,由此推測被損傷部位c點的膜外電位為負電位,B項正確;根據(jù)刺激前后電表指針的偏轉情況可推測興奮在神經(jīng)纖維上以電信號形式傳導,C項正確;在a點左側給予刺激,當興奮傳到b點時,a點膜外又恢復為正電位,電表的指針將向右側偏轉,D項錯誤。綜合情境探究情境探究?提升動作電位的產(chǎn)生過程:神經(jīng)纖維在安靜狀態(tài)時,其膜的靜息電位約為-70

mV。當它們受到一次閾刺激(或閾上刺激)時,膜內(nèi)原來存在的負電位將迅速消失,并進而變成正電位,即膜內(nèi)電位由原來的-70

mV變?yōu)?30

mV的水平,由原來的內(nèi)負外正變?yōu)閮?nèi)正外負。這樣整個膜內(nèi)外電位變化的幅度約為100

mV,構成了動作電位的上升支。但是,由刺激引起的這種膜內(nèi)外電位的倒轉只是暫時的,很快就出現(xiàn)了膜內(nèi)電位的下降,由正值的減小發(fā)展到膜內(nèi)出現(xiàn)刺激前原有的負電位狀態(tài),這就構成了動作電位的下降支。如下圖所示。1.靜息電位的形成機制:A點是靜息電位,K+通道開放,此時K+

梯度外流(協(xié)助擴散),膜電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正。靜息電位時細胞膜內(nèi)外的離子分布特點:K+外流達到平衡時,膜內(nèi)K+濃度仍

于膜外。

2.動作電位的形成機制:AC段代表動作電位的形成過程,Na+通道開放,Na+先少量內(nèi)流,繼而大量內(nèi)流至平衡,膜電位發(fā)生逆轉,由內(nèi)負外正變?yōu)閮?nèi)正外負,

點為動作電位峰值。

動作電位時細胞膜內(nèi)外的離子分布特點:Na+內(nèi)流至平衡時,膜外Na+濃度仍

于膜內(nèi);峰值大小與膜內(nèi)外

呈正相關。順濃度高C高Na+濃度差(Na+內(nèi)流數(shù)量與速率)3.圖中B、D兩點代表

。

4.靜息電位的恢復:

段是靜息電位的恢復階段,

順濃度梯度外流(協(xié)助擴散)。

5.E點之后細胞膜兩側的Na+、K+的運輸方向和特點:細胞利用鈉鉀泵,通過

運輸,將此前內(nèi)流的

泵出細胞,外流的

泵入細胞,維持

的狀態(tài)。

【學霸提示】

靜息電位≠零電位靜息電位時,膜外的陽離子濃度高于膜內(nèi),內(nèi)外存在電位差,不是零電位,用電表測量時一般表現(xiàn)為負電位。此時細胞膜內(nèi)外無電位差CEK+主動Na+K+Na+濃度外高內(nèi)低,K+濃度外低內(nèi)高對點應用?突破3.如圖是某神經(jīng)纖維動作電位的模式圖,下列敘述不正確的是(

)A.BC段Na+通過離子通道大量內(nèi)流不消耗能量B.用麻醉藥物阻遏K+通道,從C到D時間延長C.據(jù)圖可知動作電位的大小為30mV,靜息電位的絕對值大小為70mVD.K+的內(nèi)流是神經(jīng)纖維形成靜息電位的主要原因D解析

BC段Na+通道打開,Na+大量內(nèi)流,屬于協(xié)助擴散,不消耗能量,形成了內(nèi)正外負的動作電位,A項正確;用麻醉藥物阻遏K+通道,K+外流恢復靜息電位的時間延長,故從C到D時間延長,B項正確;據(jù)曲線圖可知動作電位的大小為+30

mV,靜息電位的大小為-70

mV,即絕對值大小為70

mV,C項正確;K+的外流是神經(jīng)纖維形成靜息電位的主要原因,D項錯誤。4.將槍烏賊巨大軸突置于體內(nèi)組織液的模擬環(huán)境中,下列分析錯誤的是(

)A.增大模擬環(huán)境中K+濃度,靜息電位的絕對值變小B.增大模擬環(huán)境中Na+濃度,達到動作電位峰值所需時間變短C.減小模擬環(huán)境中Na+濃度,動作電位的峰值變小D.減小模擬環(huán)境中K+濃度,靜息電位的絕對值變小D解析

靜息電位是由K+外流造成的,增大模擬環(huán)境中K+濃度,K+外流減少,導致靜息電位的絕對值變小,A項正確;Na+內(nèi)流造成膜兩側的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負,所以增大模擬環(huán)境中Na+濃度,細胞內(nèi)外的Na+濃度差變大,刺激引發(fā)動作電位所需時間變短,B項正確;受刺激后Na+內(nèi)流,造成膜兩側的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負,減小模擬環(huán)境中Na+濃度,細胞內(nèi)外濃度差變小