【生物】神经冲动的产生和传导第1课时课件 2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1
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膜电位表现为外正内负。
②ac段 ——动作电位的形成 Na+大量内流,导致膜电位
迅速逆转,表现为外负内正。
③ce段 ——静息电位的恢复
K+大量外流,膜电位恢复为 静息电位后,K+通道关闭。
•膜电位曲线解读
刺激
SzLwh
SzLwh
SzLwh
SzLwh
④ef段 ——一次兴奋完成后
钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将 流出的K+泵入膜内,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。
①+
a
刺激
+
② +-
+
●●● ●● ●●
b
a
b
③+
+-
④+
+-
●●● ●● ●●
SzLwh
a
b
SzLwh
a
b
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
SzLwh
说明：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。
思考：神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
SzLwh
C.细胞外K+浓度高于细胞内，Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内，Na+相反 2、兴奋在神经纤维上的传导方式是( ) A
A.电信号 B.化学号
C.物理信号
SzLwh
SzLwh
D.生物信号
6.课堂精练
SzLwh
SzLwh
3、下列关于人体神经细胞的叙述，正确的是( ) C
A.神经细胞内的Na+含量往往多于细胞外
使膜外的阳离子浓度高于 膜内，出现内负外正的现 象，叫静息电位。
2、静息电位的形成
（1）概念： 未受刺激时，神经细胞质膜两侧电位表 现为内负外正，称为静息电位。
（2）特点： 内负外正 （3）原因： K+外流 （4）K+运输方式： 协助扩散（离子通道）
SzLwh
SzLwh
①
静
息
电
位
SzLwh
SzLwh
+
+
静息
a
b
指针不发生偏转
说明：神经表面各处点位相等
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
SzLwh
左侧 刺激
+-
+
●●●●●●
a
b
指针向左偏转
说明：a处为负电位，电流方向为 指针偏转方向
左侧 刺激
SzLwh
SzLwh
+
+-
●●●●●●
a
b
指针向右偏转
说明：b处为负电位，电流方向为 指针偏转方向
第2章 神经调节
SzLwh
第3节 第1课时
兴奋在神经纤维上的传导
SzLwh
Байду номын сангаасSzLwh
问题探讨
SzLwh
SzLwh
SzLwh
SzLwh
赛场上，发令枪一响， 运动员会像离弦的箭 一样冲出。
问题探讨
SzLwh
SzLwh
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？
神经中枢 （大脑皮层）
SzLwh
SzLwh
SzLwh
SzLwh
神经鞘的绝缘性，跳跃式传导
5.课堂小结
SzLwh
SzLwh
K+外流
静息电位 内负外正
协助
兴 奋
膜电位
在
神
动作电位
影响因素：K+的浓度差 Na+内流 内正外负
扩散
无需能量 需转运蛋白
经
影响因素：Na+的浓度差
纤 维 传导方式 上 的
电信号
形成 局部电流
电流方向
SzLwh
SzLwh
它又是怎样传导的？
CONTENTS
SzLwh
录
1
问题探讨
2 兴奋在神经纤维上传导
3
随堂作业
SzLwh
一、兴奋在神经纤维上的传导
SzLwh
SzLwh
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 还把这种电叫做“动物电”。
B.K+内流是产生和维持静息电位的主要原因
C.静息电位与细胞膜内外特异的离子分布有关
D.兴奋传导方向始终与膜外局部电流方向一致
4、神经纤维受到刺激时，细胞膜内、外的电位变化是( A )
①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位
③膜外由负电位变为正电位 ④膜内由正电位变为负电位
A.①②
SzLwh
（3）原因： Na+内流
刺激
①
动
作
电
②
位
（4）K+运输方式： 协助扩散（离子通道）
注：此时钾离子还在外流，但是钠离子内流的量远比钾离子外流的多，
因此膜电位由“内负外正”变为“外负内正”。
SzLwh
SzLwh
3、动作电位的形成
（5） 动作电位产生的条件
适宜的刺激
SzLwh
SzLwh
①刺激的概念： 生理学中，将能引起机体细胞、组织、器官或整体的活动状态发生 变化（即产生反应）的任何内外环境变化因子都称为刺激。
4.兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态 观察分析：这两个图有什么不一样？为什么？
SzLwh
SzLwh
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，但在离体的神经纤维 上中间任意一点，兴奋双向传导。
SzLwh
SzLwh
4.兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态
SzLwh
B.③④
C.②③ D.①③
•膜电位的测量方法
方法
电表两极均置于神经 纤维膜的外侧
方法
电表两极分别置于神 经纤维膜的内侧和外 侧
SzLwh
SzLwh
图解
图解
SzLwh
结果
SzLwh
结果
•膜电位曲线解读
刺激
SzLwh
SzLwh
SzLwh
SzLwh
①a点之前 ——静息电位 主要表现为K+外流, 使
++++++++++-- --+++++++++++
兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流。如此
依次进行下去，兴奋不断地向前传导，后方恢复静息电位。
神经冲动传导方向：
与膜外局部电流方向相反
与膜内局部电流方向一致
SzLwh
SzLwh
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。
a-c:Na+内流(协助扩散) c-e:K+外流(协助扩散) e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输)
第2章 神经调节
SzLwh
谢谢观看！
SzLwh
SzLwh
细胞外 Na+ K+结合点
Na+结合点
ATP 细胞内
ADP+Pi K+
钠钾泵示意图
神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。
SzLwh
SzLwh
6.课堂精练
SzLwh
SzLwh
1、神经细胞处于静息状态时，细胞内、外K+和Na+的分布特征是（D ）
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
SzLwh
SzLwh
坐骨神经 腓肠肌
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
SzLwh
神经冲动的产生
科学家做过如下实验：在蛙的坐骨神经上放置两个微电 极，并将它们连接到一个电表上。
蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
SzLwh
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
SzLwh
SzLwh
SzLwh
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
SzLwh
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）先变为负电 ④③①位接然静，着后息接又，时着另，恢恢一电复复电表正为极电正没（位电有b位。处测（）出图变电。②为位（、变图负③化④），）电说位明。神（经图表③面）各处电位相等 。（图①）
协助扩散
2、静息电位的形成
钾离子低 钠离子高
Na +通道
K+通道
钾离子高
SzLwh
SzLwh
钠离子低
膜外
膜内
带负电的大 分子有机物
SzLwh
SzLwh
在未受到刺激时，神经细 胞外的Na+比膜内高，K+ 浓度比膜内低。
静息时，膜对K+的通透性 大，造成K+外流。细胞内 带负电的大分子有机物(如 蛋白质)的含量相对比细胞 外丰富。
神经中枢 （脊髓）
耳蜗（感受器）
SzLwh
SzLwh
效应器 （传出神经末梢和它支配的肌肉）
问题探讨
SzLwh
SzLwh
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么 ？
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0.1s。
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？
SzLwh
膜上三种通道蛋白
SzLwh
SzLwh
Na +通道
Na+-K +泵
K +通道
膜外
只在特殊时段开放， 只允许Na+内流。
协助扩散
SzLwh
SzLwh
每消耗1分子ATP，泵出3个 Na+的同时泵入2个K+，结果： 细胞内K+始终高于膜外，细 胞外Na+始终高于膜内。
主动运输
膜内
持续开放，只允 许K+外流。
未兴奋部位
刺激
++++++++++-- --+++++++++++
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
②刺激的类型： 机械刺激、化学刺激、温度刺激、电刺激等 ③感受器对刺激的敏感性：一种感受器或细胞常对某种特定性质的刺激最为敏感。
皮肤中的触觉感受器对一些机械
SzLwh
SzLwh
刺激较为敏感
视网膜感光细胞对光的刺激较为 敏感
4.兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态
SzLwh
SzLwh
未兴奋部位
兴奋部位
膜外：与兴奋传导方向相反 膜内：与兴奋传导方向相同
传
导 特 点：双向传导 注：在反射弧中，兴奋是单向传递的
SzLwh
SzLwh
•补充拓展
SzLwh
SzLwh
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。这个问题如何解决？
Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外，将流出 的K+泵入膜内，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。
膜电位表现为外负内正， 称为动作电位，并与相 邻部位产生电位差。
3、动作电位的形成
SzLwh
SzLwh
（1）概念： 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+内流，这个部位的膜两侧出现暂 时性的电位变化，表现为内正外负的 兴奋状态，此时的膜电位称为动作电
（2）位特。点：内正外负
注：静息电位的形成与大小取决于K+的浓度差，与Na+无关！
3、动作电位的形成
钾离子低 钠离子高 刺激
K+通道
钾离子高
SzLwh
SzLwh
钠离子低
膜外 膜内
SzLwh
SzLwh
当神经纤维受到刺激时， 这个部位的细胞膜对Na+ 离子通透性增加，Na+内 流，使兴奋部位膜内侧阳 离子浓度高于膜外侧，这 个部位的膜两侧出现暂时 性的电位升高。
②ac段 ——动作电位的形成 Na+大量内流,导致膜电位
迅速逆转,表现为外负内正。
③ce段 ——静息电位的恢复
K+大量外流,膜电位恢复为 静息电位后,K+通道关闭。
•膜电位曲线解读
刺激
SzLwh
SzLwh
SzLwh
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④ef段 ——一次兴奋完成后
钠钾泵将流入的Na+泵出膜外,将 流出的K+泵入膜内,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。
①+
a
刺激
+
② +-
+
●●● ●● ●●
b
a
b
③+
+-
④+
+-
●●● ●● ●●
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a
b
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a
b
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
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说明：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。
思考：神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
SzLwh
C.细胞外K+浓度高于细胞内，Na+相反
D.细胞外K+浓度低于细胞内，Na+相反 2、兴奋在神经纤维上的传导方式是( ) A
A.电信号 B.化学号
C.物理信号
SzLwh
SzLwh
D.生物信号
6.课堂精练
SzLwh
SzLwh
3、下列关于人体神经细胞的叙述，正确的是( ) C
A.神经细胞内的Na+含量往往多于细胞外
使膜外的阳离子浓度高于 膜内，出现内负外正的现 象，叫静息电位。
2、静息电位的形成
（1）概念： 未受刺激时，神经细胞质膜两侧电位表 现为内负外正，称为静息电位。
（2）特点： 内负外正 （3）原因： K+外流 （4）K+运输方式： 协助扩散（离子通道）
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①
静
息
电
位
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+
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静息
a
b
指针不发生偏转
说明：神经表面各处点位相等
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
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左侧 刺激
+-
+
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a
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指针向左偏转
说明：a处为负电位，电流方向为 指针偏转方向
左侧 刺激
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+
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●●●●●●
a
b
指针向右偏转
说明：b处为负电位，电流方向为 指针偏转方向
第2章 神经调节
SzLwh
第3节 第1课时
兴奋在神经纤维上的传导
SzLwh
Байду номын сангаасSzLwh
问题探讨
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SzLwh
SzLwh
SzLwh
赛场上，发令枪一响， 运动员会像离弦的箭 一样冲出。
问题探讨
SzLwh
SzLwh
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？
神经中枢 （大脑皮层）
SzLwh
SzLwh
SzLwh
SzLwh
神经鞘的绝缘性，跳跃式传导
5.课堂小结
SzLwh
SzLwh
K+外流
静息电位 内负外正
协助
兴 奋
膜电位
在
神
动作电位
影响因素：K+的浓度差 Na+内流 内正外负
扩散
无需能量 需转运蛋白
经
影响因素：Na+的浓度差
纤 维 传导方式 上 的
电信号
形成 局部电流
电流方向
SzLwh
SzLwh
它又是怎样传导的？
CONTENTS
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录
1
问题探讨
2 兴奋在神经纤维上传导
3
随堂作业
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一、兴奋在神经纤维上的传导
SzLwh
SzLwh
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 还把这种电叫做“动物电”。
B.K+内流是产生和维持静息电位的主要原因
C.静息电位与细胞膜内外特异的离子分布有关
D.兴奋传导方向始终与膜外局部电流方向一致
4、神经纤维受到刺激时，细胞膜内、外的电位变化是( A )
①膜外由正电位变为负电位 ②膜内由负电位变为正电位
③膜外由负电位变为正电位 ④膜内由正电位变为负电位
A.①②
SzLwh
（3）原因： Na+内流
刺激
①
动
作
电
②
位
（4）K+运输方式： 协助扩散（离子通道）
注：此时钾离子还在外流，但是钠离子内流的量远比钾离子外流的多，
因此膜电位由“内负外正”变为“外负内正”。
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3、动作电位的形成
（5） 动作电位产生的条件
适宜的刺激
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①刺激的概念： 生理学中，将能引起机体细胞、组织、器官或整体的活动状态发生 变化（即产生反应）的任何内外环境变化因子都称为刺激。
4.兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态 观察分析：这两个图有什么不一样？为什么？
SzLwh
SzLwh
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，但在离体的神经纤维 上中间任意一点，兴奋双向传导。
SzLwh
SzLwh
4.兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态
SzLwh
B.③④
C.②③ D.①③
•膜电位的测量方法
方法
电表两极均置于神经 纤维膜的外侧
方法
电表两极分别置于神 经纤维膜的内侧和外 侧
SzLwh
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图解
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SzLwh
结果
SzLwh
结果
•膜电位曲线解读
刺激
SzLwh
SzLwh
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SzLwh
①a点之前 ——静息电位 主要表现为K+外流, 使
++++++++++-- --+++++++++++
兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流。如此
依次进行下去，兴奋不断地向前传导，后方恢复静息电位。
神经冲动传导方向：
与膜外局部电流方向相反
与膜内局部电流方向一致
SzLwh
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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。
a-c:Na+内流(协助扩散) c-e:K+外流(协助扩散) e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输)
第2章 神经调节
SzLwh
谢谢观看！
SzLwh
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细胞外 Na+ K+结合点
Na+结合点
ATP 细胞内
ADP+Pi K+
钠钾泵示意图
神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内的K+浓度高。
SzLwh
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6.课堂精练
SzLwh
SzLwh
1、神经细胞处于静息状态时，细胞内、外K+和Na+的分布特征是（D ）
A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内
B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内
SzLwh
SzLwh
坐骨神经 腓肠肌
1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
SzLwh
神经冲动的产生
科学家做过如下实验：在蛙的坐骨神经上放置两个微电 极，并将它们连接到一个电表上。
蛙的坐骨神经表面电位变化实验
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1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
SzLwh
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1.蛙的坐骨神经表面电位变化实验
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SzLwh
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）先变为负电 ④③①位接然静，着后息接又，时着另，恢恢一电复复电表正为极电正没（位电有b位。处测（）出图变电。②为位（、变图负③化④），）电说位明。神（经图表③面）各处电位相等 。（图①）
协助扩散
2、静息电位的形成
钾离子低 钠离子高
Na +通道
K+通道
钾离子高
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SzLwh
钠离子低
膜外
膜内
带负电的大 分子有机物
SzLwh
SzLwh
在未受到刺激时，神经细 胞外的Na+比膜内高，K+ 浓度比膜内低。
静息时，膜对K+的通透性 大，造成K+外流。细胞内 带负电的大分子有机物(如 蛋白质)的含量相对比细胞 外丰富。
神经中枢 （脊髓）
耳蜗（感受器）
SzLwh
SzLwh
效应器 （传出神经末梢和它支配的肌肉）
问题探讨
SzLwh
SzLwh
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么 ？
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0.1s。
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？
SzLwh
膜上三种通道蛋白
SzLwh
SzLwh
Na +通道
Na+-K +泵
K +通道
膜外
只在特殊时段开放， 只允许Na+内流。
协助扩散
SzLwh
SzLwh
每消耗1分子ATP，泵出3个 Na+的同时泵入2个K+，结果： 细胞内K+始终高于膜外，细 胞外Na+始终高于膜内。
主动运输
膜内
持续开放，只允 许K+外流。
未兴奋部位
刺激
++++++++++-- --+++++++++++
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
②刺激的类型： 机械刺激、化学刺激、温度刺激、电刺激等 ③感受器对刺激的敏感性：一种感受器或细胞常对某种特定性质的刺激最为敏感。
皮肤中的触觉感受器对一些机械
SzLwh
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刺激较为敏感
视网膜感光细胞对光的刺激较为 敏感
4.兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态
SzLwh
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未兴奋部位
兴奋部位
膜外：与兴奋传导方向相反 膜内：与兴奋传导方向相同
传
导 特 点：双向传导 注：在反射弧中，兴奋是单向传递的
SzLwh
SzLwh
•补充拓展
SzLwh
SzLwh
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。这个问题如何解决？
Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外，将流出 的K+泵入膜内，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。
膜电位表现为外负内正， 称为动作电位，并与相 邻部位产生电位差。
3、动作电位的形成
SzLwh
SzLwh
（1）概念： 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+内流，这个部位的膜两侧出现暂 时性的电位变化，表现为内正外负的 兴奋状态，此时的膜电位称为动作电
（2）位特。点：内正外负
注：静息电位的形成与大小取决于K+的浓度差，与Na+无关！
3、动作电位的形成
钾离子低 钠离子高 刺激
K+通道
钾离子高
SzLwh
SzLwh
钠离子低
膜外 膜内
SzLwh
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当神经纤维受到刺激时， 这个部位的细胞膜对Na+ 离子通透性增加，Na+内 流，使兴奋部位膜内侧阳 离子浓度高于膜外侧，这 个部位的膜两侧出现暂时 性的电位升高。