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高中生物北师大版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第二节 神经冲动的产生与传导授课ppt课件
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这是一份高中生物北师大版 (2019)选择性必修1 稳态与调节第二节 神经冲动的产生与传导授课ppt课件,共32页。PPT课件主要包含了教材梳理,未受到刺激,外正内负,-70~-90mV,神经冲动,外负内正,判断正误,易错提醒,核心探讨,核心归纳等内容,欢迎下载使用。
1.描述静息电位和动作电位的形成。2.简述动作电位沿神经纤维的传导。
1.科学探究:借助实验和示意图加深对动作电位产生的 理解。2.科学思维:结合模式图分析兴奋传导的过程及特点。
一、静息电位及受到刺激后神经细胞产生的动作电位
二、动作电位可沿神经纤维传导
1.静息电位(1)概念:神经细胞在 时,膜内、外存在一种“ ”的电位差,称为静息电位。(2)表示方式:一般将细胞膜 的电位定为零电位,静息电位用 的数值来表示。大多数脊椎动物神经细胞的静息电位为 ,即静息状态下,膜内电位比膜外 70~90 mV。
2.动作电位(1)概念:神经细胞受到外界刺激时,膜电位的短暂变化称为动作电位。出现动作电位是神经细胞 的标志,又称为 。(2)表现:神经细胞受到刺激时,膜电位由 变为 。
(1)神经细胞处于静息状态时,细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反( )(2)静息电位形成的主要原因是K+外流( )(3)神经细胞动作电位表现为外负内正( )
(1)静息时,细胞内的K+浓度高于细胞外,细胞外的Na+浓度高于细胞内。(2)静息电位时K+外流,表现为外正内负;动作电位形成时Na+内流,表现为外负内正,均是顺浓度梯度完成的,不需要消耗能量,属于协助扩散。
1.静息电位和动作电位形成的原因是什么?
(2)动作电位产生的原因:受到刺激时,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,细胞膜两侧的电位表现为内正外负。
提示 (1)静息电位产生和维持的主要原因是K+外流,使膜外侧阳离子浓度高于膜内侧,细胞膜两侧的电位表现为内负外正。
2.钾离子和钠离子在神经元内外的浓度高低分别是如何的?它们内流和外流的方式分别是哪种?
提示 钾离子在细胞内浓度远远高于细胞外,钠离子在细胞外的浓度远远高于细胞内。钾离子内流和外流的方式分别是主动运输和协助扩散,钠离子内流和外流的方式分别是协助扩散和主动运输。
3.若分别增加细胞外液中的K+、Na+浓度,静息电位和动作电位发生什么变化?
提示 若增加细胞外液中的K+浓度,静息电位绝对值会减小,对动作电位无影响;若增加细胞外液中的Na+浓度,动作电位的峰值会升高,对静息电位无影响。
(1)a~b段——静息电位,K+通道打开,使K+外流,属于协助扩散,膜电位呈内负外正。(2)b~c段——动作电位的产生过程,Na+通道打开,Na+内流,属于协助扩散,膜电位呈外负内正。
1.有关动作电位的曲线图分析
(3)c~d段——静息电位恢复,K+通道开放,使K+外流。(4)d~e段——钠-钾泵活动加强,泵出Na+、泵入K+,属于主动运输,使膜内、外离子分布恢复到初始的静息水平。(5)e~f段——静息电位。
2.细胞外液中Na+、K+浓度改变对电位的影响
1.(2018·全国Ⅲ,3)神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是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
解析 神经细胞内K+浓度明显高于细胞外,而Na+浓度比细胞外低。处于静息状态时,细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。
2.(2020·六盘山高级中学高二期末)当猫看电视时,电视屏幕上的图像引起猫大脑皮层视觉中枢兴奋,经插入猫脑内的电极记录神经细胞膜电位变化;当兴奋产生时,对该电位变化正确的表述是A.Na+大量进入神经细胞内B.Na+进入细胞需要消耗能量C.K+大量进入神经细胞内D.神经纤维膜电位表现为内负外正
解析 兴奋时膜电位由内负外正变为内正外负,原因是Na+大量内流进入神经细胞,A正确,C错误;Na+进入神经细胞的方式是协助扩散,不消耗能量,B错误;兴奋时神经纤维膜电位表现为内正外负,D错误。
1.原理神经纤维的兴奋部位和邻近的未兴奋部位之间产生电位差。膜内产生由 流向 的电流,膜外产生由_________________流向 的电流,从而形成 。局部电流使邻近的未兴奋部位的膜内、外的电位差 ,这种电位变化使邻近的未兴奋部位产生一个新的 。
2.特点(1) 性:动作电位的 和 不会随传导距离的增加而减小。(2) 性:神经纤维之间 。(3) 向传导。
(1)神经纤维受到刺激后,膜内局部电流方向与兴奋传导方向相反( )(2)神经冲动在离体神经纤维上双向传导( )(3)发生反射时,神经冲动在神经纤维上双向传导( )
神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的形式双向传导,一般在实验条件下,在发生反射时,神经冲动在神经纤维上只能单向传导,由感受器经传入神经、神经中枢、传出神经传到效应器。
1.若已知某神经纤维上兴奋传导方向为下图所示,请在图中标出局部电流方向,并总结兴奋传导的方向与哪种电流方向一致?
提示 兴奋传导方向与膜内电流方向一致
2.在离体神经纤维表面的b、c点各放置一个电极,并将这两个电极连接到一个电流计上。静息时,电流计指针指向中央,如图所示(本实验中,电流方向与电流计指针偏转方向一致)。(1)在神经纤维的a处给予刺激时,电流计指针如何偏转?
提示 电流计指针先向左偏转一次,然后向右偏转一次,最后指针停在中央。
(2)在神经纤维的右端给予刺激时,电流计的指针将如何偏转?
提示 电流计指针先向右偏转一次,然后向左偏转一次,最后指针停在中央。
(3)如果在b、c两点的中间点给予刺激,电流计的指针如何偏转呢?
提示 电流计指针不发生偏转。
1.局部电流方向与兴奋传导方向的关系
膜内局部电流方向与兴奋传导方向相同。2.传导特点:(1)不衰减性;(2)绝缘性;(3)双向传导。
3.神经纤维受刺激时,下列表示受刺激部位(箭头处)细胞膜两侧的电位变化及兴奋传导方向,其中正确的是
解析 神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,当某一部位受到刺激时,神经纤维膜对Na+通透性增加,Na+内流,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,形成动作电位。同时由于(刺激部位)兴奋处与两侧未兴奋部位存在电位差,形成局部电流,刺激两侧的未兴奋部位,使兴奋向两侧传导,故选D。
4.为了研究兴奋的传导过程,研究人员取新鲜的神经—肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本),设计了下面的实验装置图。在图中A、B两点分别给予适宜的刺激,请分析下列有关实验的叙述正确的是A.刺激A点,微电流计可发生两次方向相同 的偏转B.刺激A点,肌肉可发生收缩,这一现象可称为反射C.刺激B点,兴奋传导方向与膜内局部电流方向相反D.兴奋传至B点时,Na+内流可导致此处膜内电位由负变正
反射是在中枢神经系统参与下,机体对内、外环境刺激所做出的规律性反应,无中枢神经参与出现的反应不能称为反射,B错误;兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同,C错误;兴奋的产生由于Na+内流导致此处膜内电位由负变正,D正确。
解析 当刺激A点时,A处电位发生反转,而后恢复,另一端不变;当电流流经另一端时,那一端的电位发生反转,而A处不变,故两次的电位差正好相反,两次偏转方向不同,A错误;
1.描述静息电位和动作电位的形成。2.简述动作电位沿神经纤维的传导。
1.科学探究:借助实验和示意图加深对动作电位产生的 理解。2.科学思维:结合模式图分析兴奋传导的过程及特点。
一、静息电位及受到刺激后神经细胞产生的动作电位
二、动作电位可沿神经纤维传导
1.静息电位(1)概念:神经细胞在 时,膜内、外存在一种“ ”的电位差,称为静息电位。(2)表示方式:一般将细胞膜 的电位定为零电位,静息电位用 的数值来表示。大多数脊椎动物神经细胞的静息电位为 ,即静息状态下,膜内电位比膜外 70~90 mV。
2.动作电位(1)概念:神经细胞受到外界刺激时,膜电位的短暂变化称为动作电位。出现动作电位是神经细胞 的标志,又称为 。(2)表现:神经细胞受到刺激时,膜电位由 变为 。
(1)神经细胞处于静息状态时,细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反( )(2)静息电位形成的主要原因是K+外流( )(3)神经细胞动作电位表现为外负内正( )
(1)静息时,细胞内的K+浓度高于细胞外,细胞外的Na+浓度高于细胞内。(2)静息电位时K+外流,表现为外正内负;动作电位形成时Na+内流,表现为外负内正,均是顺浓度梯度完成的,不需要消耗能量,属于协助扩散。
1.静息电位和动作电位形成的原因是什么?
(2)动作电位产生的原因:受到刺激时,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧,细胞膜两侧的电位表现为内正外负。
提示 (1)静息电位产生和维持的主要原因是K+外流,使膜外侧阳离子浓度高于膜内侧,细胞膜两侧的电位表现为内负外正。
2.钾离子和钠离子在神经元内外的浓度高低分别是如何的?它们内流和外流的方式分别是哪种?
提示 钾离子在细胞内浓度远远高于细胞外,钠离子在细胞外的浓度远远高于细胞内。钾离子内流和外流的方式分别是主动运输和协助扩散,钠离子内流和外流的方式分别是协助扩散和主动运输。
3.若分别增加细胞外液中的K+、Na+浓度,静息电位和动作电位发生什么变化?
提示 若增加细胞外液中的K+浓度,静息电位绝对值会减小,对动作电位无影响;若增加细胞外液中的Na+浓度,动作电位的峰值会升高,对静息电位无影响。
(1)a~b段——静息电位,K+通道打开,使K+外流,属于协助扩散,膜电位呈内负外正。(2)b~c段——动作电位的产生过程,Na+通道打开,Na+内流,属于协助扩散,膜电位呈外负内正。
1.有关动作电位的曲线图分析
(3)c~d段——静息电位恢复,K+通道开放,使K+外流。(4)d~e段——钠-钾泵活动加强,泵出Na+、泵入K+,属于主动运输,使膜内、外离子分布恢复到初始的静息水平。(5)e~f段——静息电位。
2.细胞外液中Na+、K+浓度改变对电位的影响
1.(2018·全国Ⅲ,3)神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是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
解析 神经细胞内K+浓度明显高于细胞外,而Na+浓度比细胞外低。处于静息状态时,细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内,这是大多数神经细胞产生和维持静息电位的主要原因。
2.(2020·六盘山高级中学高二期末)当猫看电视时,电视屏幕上的图像引起猫大脑皮层视觉中枢兴奋,经插入猫脑内的电极记录神经细胞膜电位变化;当兴奋产生时,对该电位变化正确的表述是A.Na+大量进入神经细胞内B.Na+进入细胞需要消耗能量C.K+大量进入神经细胞内D.神经纤维膜电位表现为内负外正
解析 兴奋时膜电位由内负外正变为内正外负,原因是Na+大量内流进入神经细胞,A正确,C错误;Na+进入神经细胞的方式是协助扩散,不消耗能量,B错误;兴奋时神经纤维膜电位表现为内正外负,D错误。
1.原理神经纤维的兴奋部位和邻近的未兴奋部位之间产生电位差。膜内产生由 流向 的电流,膜外产生由_________________流向 的电流,从而形成 。局部电流使邻近的未兴奋部位的膜内、外的电位差 ,这种电位变化使邻近的未兴奋部位产生一个新的 。
2.特点(1) 性:动作电位的 和 不会随传导距离的增加而减小。(2) 性:神经纤维之间 。(3) 向传导。
(1)神经纤维受到刺激后,膜内局部电流方向与兴奋传导方向相反( )(2)神经冲动在离体神经纤维上双向传导( )(3)发生反射时,神经冲动在神经纤维上双向传导( )
神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的形式双向传导,一般在实验条件下,在发生反射时,神经冲动在神经纤维上只能单向传导,由感受器经传入神经、神经中枢、传出神经传到效应器。
1.若已知某神经纤维上兴奋传导方向为下图所示,请在图中标出局部电流方向,并总结兴奋传导的方向与哪种电流方向一致?
提示 兴奋传导方向与膜内电流方向一致
2.在离体神经纤维表面的b、c点各放置一个电极,并将这两个电极连接到一个电流计上。静息时,电流计指针指向中央,如图所示(本实验中,电流方向与电流计指针偏转方向一致)。(1)在神经纤维的a处给予刺激时,电流计指针如何偏转?
提示 电流计指针先向左偏转一次,然后向右偏转一次,最后指针停在中央。
(2)在神经纤维的右端给予刺激时,电流计的指针将如何偏转?
提示 电流计指针先向右偏转一次,然后向左偏转一次,最后指针停在中央。
(3)如果在b、c两点的中间点给予刺激,电流计的指针如何偏转呢?
提示 电流计指针不发生偏转。
1.局部电流方向与兴奋传导方向的关系
膜内局部电流方向与兴奋传导方向相同。2.传导特点:(1)不衰减性;(2)绝缘性;(3)双向传导。
3.神经纤维受刺激时,下列表示受刺激部位(箭头处)细胞膜两侧的电位变化及兴奋传导方向,其中正确的是
解析 神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜两侧的电位表现为外正内负,当某一部位受到刺激时,神经纤维膜对Na+通透性增加,Na+内流,使得刺激点处膜两侧的电位表现为内正外负,形成动作电位。同时由于(刺激部位)兴奋处与两侧未兴奋部位存在电位差,形成局部电流,刺激两侧的未兴奋部位,使兴奋向两侧传导,故选D。
4.为了研究兴奋的传导过程,研究人员取新鲜的神经—肌肉标本(实验期间用生理盐水湿润标本),设计了下面的实验装置图。在图中A、B两点分别给予适宜的刺激,请分析下列有关实验的叙述正确的是A.刺激A点,微电流计可发生两次方向相同 的偏转B.刺激A点,肌肉可发生收缩,这一现象可称为反射C.刺激B点,兴奋传导方向与膜内局部电流方向相反D.兴奋传至B点时,Na+内流可导致此处膜内电位由负变正
反射是在中枢神经系统参与下,机体对内、外环境刺激所做出的规律性反应,无中枢神经参与出现的反应不能称为反射,B错误;兴奋传导方向与膜内局部电流方向相同,C错误;兴奋的产生由于Na+内流导致此处膜内电位由负变正,D正确。
解析 当刺激A点时,A处电位发生反转,而后恢复,另一端不变;当电流流经另一端时,那一端的电位发生反转,而A处不变,故两次的电位差正好相反,两次偏转方向不同,A错误;
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