資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
教學(xué)課題 2.3神經(jīng)沖動(dòng)的產(chǎn)生和傳導(dǎo)第一課時(shí) 課型 講授
學(xué)情分析 完成了反射弧的學(xué)習(xí)，本節(jié)知識(shí)是在反射弧上深入的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠準(zhǔn)確分析兩種傳導(dǎo)方式的不同點(diǎn)。
教學(xué)目標(biāo) 闡明神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外在靜息狀態(tài)具有電位差，受到外界刺激后形成動(dòng)作電位，并沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)。
教學(xué) 重難點(diǎn) 重點(diǎn)：闡明神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外在靜息狀態(tài)具有電位差，受到外界刺激后形成動(dòng)作電位，并沿神經(jīng)纖維傳導(dǎo)。
難點(diǎn)：分析電位產(chǎn)生的機(jī)理及相關(guān)曲線的解讀。
教學(xué)準(zhǔn)備 PPT、練習(xí)冊(cè) 授課教師 姚瑩 授課時(shí)間 年 月 日
教 學(xué) 過(guò) 程 設(shè) 計(jì) 旁批
導(dǎo)入：?jiǎn)栴}探討引入 賽場(chǎng)上，發(fā)令槍一響，運(yùn)動(dòng)員會(huì)像離弦的箭一樣沖出。現(xiàn)在世界田徑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。 1.從運(yùn)動(dòng)員聽(tīng)到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號(hào)的傳導(dǎo)經(jīng)過(guò)了哪些結(jié)構(gòu)？ 提示：感受器（耳蝸）→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→效應(yīng)器（傳出神經(jīng)末梢和它支配的肌肉） 2.短跑比賽規(guī)則中關(guān)于“搶跑”規(guī)定的科學(xué)依據(jù)是什么？ 提示：人類從聽(tīng)到聲音到作出反應(yīng)起跑需要經(jīng)過(guò)反射弧的各個(gè)結(jié)構(gòu)，完成這一反射活動(dòng)所需的時(shí)間至少需要0.1s。 興奮在反射弧中是以什么形式傳導(dǎo)的？它又是怎樣傳導(dǎo)的呢？ 環(huán)節(jié)一：發(fā)現(xiàn)生物電 【教師】用PPT演示科學(xué)史——生物電的發(fā)現(xiàn)： 1780年，意大利解剖學(xué)和醫(yī)學(xué)教授伽爾瓦尼在一次解剖青蛙時(shí)，一個(gè)助手偶然把解剖刀的刀尖碰到蛙腿上外露的神經(jīng)，蛙腿發(fā)生了劇烈的痙攣。經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，他認(rèn)為痙攣起因于動(dòng)物體內(nèi)本來(lái)就存在的電。1791年，伽伐尼發(fā)表論文《論在肌肉運(yùn)動(dòng)中的電力》，震驚了科學(xué)界。伽爾瓦尼發(fā)現(xiàn)，若對(duì)剛解剖出來(lái)的蛙坐骨神經(jīng)—腓腸肌標(biāo)本進(jìn)行電擊，肌肉會(huì)收縮。當(dāng)用雙金屬組成的回路接觸標(biāo)本時(shí)，肌肉同樣也會(huì)收縮。伽爾瓦尼提出，蛙的神經(jīng)和肌肉組織帶有不同性質(zhì)的電荷，稱為“動(dòng)物電”。當(dāng)用2種金屬將神經(jīng)和肌肉連在一起時(shí)，構(gòu)成了“動(dòng)物電”的放電回路，肌肉因此而收縮。 資料2 電流計(jì)于1820年應(yīng)用于生物電研究。在蛙神經(jīng)外側(cè)連接兩個(gè)電極。隨后，刺激蛙神經(jīng)一側(cè)，并在刺激的同時(shí)記錄電流表的電流大小和方向(默認(rèn)電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)方向?yàn)殡娏鞣较?。 【學(xué)生】進(jìn)行小組討論，運(yùn)用電學(xué)知識(shí)根據(jù)電流表的偏轉(zhuǎn)方向判斷1、2、3、4、5圖中電位的變化。 【教師】對(duì)各小組的討論結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。 圖1：神經(jīng)上電極所在膜外的b點(diǎn)和c點(diǎn)沒(méi)有電位差，故電流表不偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明神經(jīng)表面各處電位相等。 圖2：當(dāng)興奮a點(diǎn)傳導(dǎo)至b點(diǎn)時(shí)，可見(jiàn)電流表出現(xiàn)明顯偏轉(zhuǎn)，電流從c點(diǎn)流向b點(diǎn)，說(shuō)明b點(diǎn)比c點(diǎn)電位低。 圖3：興奮經(jīng)過(guò)b點(diǎn)未到達(dá)c點(diǎn)時(shí)，神經(jīng)上電極所在的b點(diǎn)和c點(diǎn)均沒(méi)有興奮，故電流表不顯示電流，說(shuō)明神經(jīng)表面各處電位相等。 圖4：當(dāng)興奮傳導(dǎo)至c點(diǎn)時(shí)，b點(diǎn)所在位置已經(jīng)由興奮回復(fù)到靜息狀態(tài)。此時(shí)，電流表出現(xiàn)明顯偏轉(zhuǎn)，電流從b點(diǎn)流向c點(diǎn)，說(shuō)明c點(diǎn)比b點(diǎn)電位低。 圖5：當(dāng)興奮傳導(dǎo)至c點(diǎn)右側(cè)時(shí)，興奮已經(jīng)傳導(dǎo)過(guò)b點(diǎn)和c點(diǎn)。此時(shí)b點(diǎn)和c點(diǎn)均為靜息狀態(tài)，電流表不顯示電流，沒(méi)有電位差異。 【教師】實(shí)驗(yàn)中電流表指針發(fā)生了2次方向相反的偏轉(zhuǎn)，從實(shí)驗(yàn)中可以得出哪些結(jié)論？ 【學(xué)生】根據(jù)電流表偏轉(zhuǎn)方向進(jìn)行推理。 提示： [結(jié)論1] 電流表指針的偏轉(zhuǎn)反映出有電流流動(dòng)，說(shuō)明興奮在神經(jīng)纖維上傳遞會(huì)改變膜電位。 [結(jié)論2] 由于興奮先傳至左側(cè)，第1次向左偏轉(zhuǎn)，反映出左側(cè)電位低于右側(cè)，說(shuō)明左側(cè)膜外電位由正變負(fù)。 [結(jié)論3] 由于興奮繼續(xù)傳至右側(cè)，第2次向右偏轉(zhuǎn)，反映出左側(cè)電位高于右側(cè)，說(shuō)明左側(cè)膜電位恢復(fù)成正電位，而右側(cè)膜電位由正變負(fù)。 總結(jié)：神經(jīng)興奮發(fā)生位置膜外電位低于靜息位置。 【教師】用PPT演示神經(jīng)沖動(dòng)的概念： 在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以電信號(hào)的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)，這種電信號(hào)也叫神經(jīng)沖動(dòng)。 二：動(dòng)作電位的形成 靜息電位的維持 【教師】細(xì)胞膜未受刺激時(shí)，存在于細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)的外正內(nèi)負(fù)的電位差稱為靜息電位，該電位在安靜狀態(tài)始終保持不變。若規(guī)定膜外電位為零，則膜內(nèi)電位即為負(fù)值。大多數(shù)細(xì)胞的靜息電位在-10～-100mV之間。 【教師】提出問(wèn)題：為什么靜息時(shí)，膜外為正電位，膜內(nèi)為負(fù)電位？ 【學(xué)生】根據(jù)細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行討論。 【教師】用PPT演示細(xì)胞膜上鈉和鉀的離子載體蛋白與通道蛋白，靜息時(shí)，K+通道開(kāi)放，Na+通道關(guān)閉，造成K+外流。因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)帶負(fù)電荷的蛋白質(zhì)等有機(jī)分子不能通過(guò)質(zhì)膜，K+在濃度差作用下向外擴(kuò)散，而細(xì)胞內(nèi)的負(fù)電荷又阻止K+向外擴(kuò)散，所以當(dāng)K+的流動(dòng)達(dá)到平衡時(shí)，就表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)的靜息電位。 胞內(nèi)高鉀，化學(xué)梯度驅(qū)使其逸出；胞內(nèi)多陰離子，電位差吸引其駐留，最后達(dá)到電化學(xué)平衡。靜息電位可以認(rèn)為是K+的平衡電位(鉀離子向內(nèi)電位差與鉀離子向外的濃度差達(dá)到平衡。) ①達(dá)到鉀離子平衡電位時(shí)，膜內(nèi)K+濃度還是大于膜外K+濃度。 ②細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液電荷平衡是進(jìn)行正常生命活動(dòng)必需的條件，所以細(xì)胞內(nèi)外多出的負(fù)電荷和正電荷必須吸附在膜內(nèi)外。這樣就形成了外正內(nèi)負(fù)的膜電位（靜息電位）。 【學(xué)生】思考問(wèn)題： ①靜息電位的形成是否需要消耗能量？ 提示：不需要，靜息電位是由鉀離子外流形成的，鉀離子外流是協(xié)助擴(kuò)散。 ②靜息電位的維持是否需要消耗能量？ 提示：需要，靜息電位的維持需要膜內(nèi)外的K+濃度差來(lái)平衡外正內(nèi)負(fù)的電位差，K+的濃度差由鈉鉀泵通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸完成的。 4. 動(dòng)作電位的形成 【教師】用PPT演示動(dòng)作電位的形成過(guò)程 【學(xué)生】觀察圖中信息，對(duì)動(dòng)作電位的形成過(guò)程進(jìn)行快速記憶。 出現(xiàn)動(dòng)作電位是神經(jīng)細(xì)胞興奮的標(biāo)志，神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)作電位又稱為神經(jīng)沖動(dòng)。 【教師】神經(jīng)細(xì)胞每興奮一次，會(huì)有部分Na+內(nèi)流和部分K+外流，長(zhǎng)此以往，神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)高K+膜外高Na+的狀態(tài)將不復(fù)存在。這個(gè)問(wèn)題如何解決呢？ 丹麥生理學(xué)家斯科等人發(fā)現(xiàn)，鈉鉀泵是一種鈉鉀依賴的ATP酶，能分解ATP釋放能量，將膜外的K+運(yùn)進(jìn)細(xì)胞，同時(shí)將膜內(nèi)的Na+運(yùn)出細(xì)胞。細(xì)胞內(nèi)K+濃度高，細(xì)胞外Na+濃度高，正是由鈉鉀泵維持的。 上圖e-f段：Na+-K+泵將a-c階段內(nèi)流的Na+泵出，將c-e階段外流的K+泵入。準(zhǔn)備接受下一次動(dòng)作電位的產(chǎn)生。 【學(xué)生】看圖，跟隨教師的講解，理解動(dòng)作電位的形成過(guò)程中離子跨膜運(yùn)輸與膜電位的變化。 【教師】總結(jié)動(dòng)作電位的形成過(guò)程 ①a-c：Na+內(nèi)流(協(xié)助擴(kuò)散)；②c-e：K+外流(協(xié)助擴(kuò)散)；③e-f：泵出Na+，泵入K+(主動(dòng)運(yùn)輸)。 【教師】提出問(wèn)題：根據(jù)動(dòng)作電位的形成機(jī)制，是不是所有刺激都能使可興奮細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位？ 提示：從閾電位的角度回答問(wèn)題，當(dāng)刺激引起的電位變化低于閾電位時(shí)，不能引起神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生動(dòng)作電位。這種強(qiáng)度的刺激稱為閾下刺激。
教學(xué)反思
思備三年成名師
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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